В ЦАГИ создан комплекс технологий неразрушающего контроля композиционных материалов

Полимерные композиционные материалы (ПКМ) прочно заняли свою нишу в современном авиастроении, ведь они обладают рядом важных преимуществ: прочностью, весовой эффективностью и антикоррозийной стойкостью. Тем не менее ПКМ могут получить повреждения как при производстве (расслоения, трещины, пористость и др.), так и в процессе эксплуатации в составе самолета — при ударе молнии, попадании града, столкновении с птицами, неосторожном обслуживании и др. Кроме того, скопления воды в сотовых конструкциях на высоте способны превратиться в лед и разрушить детали авиалайнера.

Чтобы не допустить авиационных происшествий с летательными аппаратами, в которых применяются ПКМ, необходимо своевременно и правильно оценивать состояние композитных элементов планера. Ученые Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») и специалисты его технологического стартапа — компании «Солютерм» — разработали целый комплекс технологий, направленных на выявление дефектов и повреждений авиационных конструкций из ПКМ. Это такие инновационные продукты, как не имеющее аналогов ударочувствительное покрытие обшивки летательного аппарата, лазерный ультразвуковой дефектоскоп-глубиномер и новейший аппаратно-программный комплекс Solirt Pro.

Каждый из этих проектов обладает большими возможностями в части работы с композитами и высоким потенциалом для коммерциализации. Например, покрытие обшивки планера, предназначенное для обнаружения мест ударов, атмосферостойко, термически стабильно в интервале температур от —60°C до +100°C, устойчиво к воздействию плесневых грибков, минеральных масел и органических растворителей. В ближайшее время планируется его сертификация. Лазерный ультразвуковой дефектоскоп-глубиномер способен с большой точностью определить глубину и размеры малозаметных ударных повреждений композитных агрегатов и оценить внутренние разрушения материала. На настоящий момент создан действующий макет прибора.

Аппаратно-программный комплекс ИК-термографии Solirt Pro может обнаруживать скрытые производственные и эксплуатационные дефекты в композиционных обшивках деталей самолетов и вертолетов методом теплового контроля. В 2023 году был изготовлен первый предсерийный образец комплекса, сегодня ведутся его испытания и доводка. «Примечательно, что еще несколько лет назад Solirt Pro разрабатывался совместно с концерном Airbus Innovations. С введением антироссийских санкций и уходом Airbus с российского рынка ЦАГИ и „Солютерм“ самостоятельно продолжили работы по развитию и внедрению данной технологии в России», — рассказал генеральный директор компании «Солютерм» Дмитрий Померанцев.

Также к проекту «Солютерм» присоединился новый индустриальный партнер в лице ООО «Научно-инженерная компания», обладающий многолетним опытом работы с компанией Boeing. Таким образом сформировался научно-технический задел, объединились компетенции отечественных научных центров, новые инженерные подходы ведущих производственных предприятий и понимание лучших западных практик.

«Помимо выше перечисленного, специалистами компании разрабатывается линейка уникальных автоматизированных аппаратно-программных комплексов для термографической активной дефектоскопии ПКМ на базе нейросетей — новое слово в неразрушающем контроле композитных конструкций. Все эти продукты действительно уникальны и имеют хорошие перспективы в авиации. Отмечу, что представители промышленности заинтересовались разработками „Солютерма“, и мы уже видим первые продажи», — отметил руководитель центра развития и трансфера технологий Технопарка ЦАГИ Сергей Живаев.

Технологии неразрушающего контроля института и компании «Солютерм» планируется применять также для беспилотной авиации. В 2024–2025 годах будет разработана новая версия наземного измерительно-вычислительного комплекса для выявления неисправностей и дефектов в композитных конструкциях пилотируемых и беспилотных летательных аппаратов. Предполагается, что ряд задач по проекту будет решаться на площадке Технопарка в сфере высоких технологий ЦАГИ.