Российские ученые из Центра компетенций НТИ «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества» МГТУ им. Н.Э. Баумана научились создавать полимеры с высокой температурой стеклования для использования в производстве беспилотников и самолетов. Этот новый материал дает возможность сделать конструкцию БПЛА более устойчивой к механическим деформациям.
Справка: Температура стеклования — это температура, при которой материал при охлаждении переходит из высокоэластичного состояния в стеклообразное. Например, резиновые шины в условиях Арктики трескаются и ломаются, так как резина становится хрупкой, как стекло.
По данным ученых, они научились прогнозировать температуру стеклования и модуль упругости полимеров. Чем выше температура этого процесса, тем выше теплостойкость полимера, то есть его можно эксплуатировать при более высокой температуре. Чем выше модуль упругости, тем большие механические нагрузки с наименьшими деформациями выдерживает полимер, — об этом рассказал заведующий лабораторией молекулярного моделирования ЦК НТИ «Цифровое материаловедение: новые материалы и вещества» МГТУ им. Н.Э. Баумана Евгений Александров.
В результате трудов были созданы суперконструкционные полимеры из класса полиэфирсульфонов, которые отличаются высокой температурой эксплуатации (выше 200 градусов) и жесткостью, позволяя сделать конструкцию беспилотника менее восприимчивой к механическим воздействиям. Их можно использовать, например, для производства БПЛА в изготовлении корпуса, крыльев, винтов.
В данный момент на российском рынке нет недостатка в материалах для производства БПЛА. И углеродное волокно, и полимерные материалы достигли показателей, более чем удовлетворяющих производителей, главным вопросом остается экономическая эффективность применения тех или иных материалов. Для недорогих БПЛА среднего класса в основном используется профилированный карбон для каркаса и стеклопластик для обшивки. Наиболее дорогой частью технологии остается создание матриц и пресс-форм для вывода в поточное производство. Поэтому разработчикам новых материалов в первую очередь следует обратить внимание на стоимость как мелкосерийного производства, так и быстрого прототипирования. Если материал даст преимущество по этим показателям — его успех на рынке гарантирован и он будет активно применяться при производстве новых БПЛА , самолетов, автомобилей и в других подходящих отраслях. Возможность быстро создавать подходящие к проектируемому изделию новые материалы для его сборки позволит значительно повысить качество конечного продукта и скорость его вывода в в серийное производство. Поэтому, в целях более эффективного применения беспилотников процесс совершенствования характеристик материалов для изготовления корпусов и иных частей БВС будет постоянно развиваться, особенно в нынешних условиях активного применения БПЛА в зоне Специальной военной операции.
Главной проблемой в производстве БПЛА сейчас, с точки зрения импортозамещения, является производство электронной начинки. Но это уже тема одного из будущих материалов…