Tougher steel : 항공기의 유약을위한 혁신적인 기술을 만드는 방법 T-50
러시아는 군용 및 민간 항공기 용 규산염 유리의 유약 선실 제조를위한 새로운 기술을 개발했습니다. 이러한 제품은 이전에 사용한 유기 물질로 만든 것보다 쉽고 내구성이 있습니다. 규산염 유리는 공간에서 주택에 이르기까지 다른 영역에서 사용됩니다.
우주 탐험가들 사이에서 국제 우주 정거장의 안전과 운영에 대한 평가를 둘러싼 논란은 수년간 침체되지 않고있다. 사실은 ISS의 러시아 세그먼트에서 13 창이 설치되었습니다. ISS의 공동 토론 중 마이크로 미터 태풍으로 유리에 결함이 생길 수 있기 때문에 청각 플러그로 러시아 세그먼트의 창문을 닫는 것이 제안된다 - 그들은 역의 안전이 향상 될 수 있다고 말한다. 그러나 러시아 측 대표 인 기술 유리 (NITS)의 과학 연구원 소장, 러시아 연방 공학 아카데미 부학장, 기술 과학 박사, 블라디미르 솔리 노프 (Vladimir Solinov) 교수는 우주의 미립자가 충돌 한 후 몇 년 동안 잔류 강도가 남아 있었는지에 대한 그의 입장을 고수하고있다. 우주에 대한 다양한 방사능 및 기타 위협은 연구소뿐만 아니라 승무원에게도 생성 된 항만의 보안에 영향을 미치지 않으므로 우리 행성의 관찰을 제한하는 이유가 있습니다 우주 비행사의 러시아 모듈에서 우주 비행사의 일을 "조율하는"일은 없습니다.
궤도 스테이션 용 포트홀은 NITS에서 제조 된 몇 안되는 제품 중 하나 일뿐입니다. 모스크바 남서부에 위치한 연구소의 과학자 및 기술자의 작업의 주요 부분은 물론 광학 광학, 유약 또는 UAC 공장에서 생산하는 XNUMX 세대 및 XNUMX 세대 전투 항공기를위한 "복합 투명 광학 시스템"의 제작과 관련이 있습니다. 그리고 매년 항공 눈에 띄게 커집니다.
규산염 또는 유기
규산염 유리는 독특한 성질을 가진 재료입니다. 그 투명성, 높은 광학, 내열성, 내구성, 다양한 코팅을 사용할 수있는 능력은 글레이징 항공기에 없어서는 안될 필수 요소입니다. 그렇다면 왜 항공기 조종석을 해외에 유인 할 때 유기적으로 선호하는 것입니까? 한 가지 이유 만 있으면 더 쉽습니다. 그들은 또한 규산염 유리가 너무 연약하다고 말한다.
지난 몇 년 동안, NITS의 재료 과학자들의 발달은 규산염 유리의 개념을 허약 한 물질로 근본적으로 바꿔 놓았습니다. 현대의 경화 방법은 900 km / hour의 속도로 약 2 킬로그램의 새들의 충격을 견딜 수있는 충분한 강도를 가진 최신 전투기에 글레이징을 제공 할 수 있습니다.
"오늘날 표면층을 경화시키는 방법은 그 자체로 고갈되었습니다. 유리의 내부 구조, 결함을 바꿀 때입니다. "라고 블라디미르 솔리 노프 (Vladimir Solinov)는 말한다. 이것은 이상하지는 않지만 서구에 의해 부과 된 제재에 기여한다. 사실 "사전 승인 된"시기에도 NATO의 결정에 따라 외국 기업들은 특수 목적으로 사용 된 개선 된 품질의 규산염 유리를 러시아에 공급하지 않았다. 이로 인해 NITS는 건축용 유리를 사용하게되었습니다. 러시아 제조업체들이 수백만 평방 미터의 유리를 생산하지만, 그 품질은 항공기 사용에 적합하지 않습니다.
수입 대체가 구제되었습니다. 유리 산업에 근본적으로 새로운 R & D 및 설계 장비를 수행하기 위해 모스크바에서 새로운 프로젝트가 시작되었습니다.
러시아 우선권을 가진 유리 합성의 모든 과정은 그것에 작동 될 것이다.
이 프로젝트는 젊은 과학자 Tatyana Kiseleva에게 맡겨졌습니다. 러시아 화학 기술 대학교 (University of Chemical Technology)의 26 졸업생. DI Mendeleeva는 실험실을 이끌고 2015에서 그녀의 논문을 옹호했습니다. Mendeleevka의 유리 부서에서 Tatyana는 투명한 갑옷의 특성을 연구했습니다. 그녀의 전문적인 도전 과제 중 하나는 그 속성이 세계 최고의 아날로그 중 하나 인, 러시아가 아직 생산하지 못했던 Herkulit 유리보다 우수한 유리를 개발하는 것입니다.
이 프로젝트는 유리 용해의 새로운 독창적 인 방법을 기반으로합니다. 이미 오늘날 실험실에서 유리 샘플을 얻었으며 구조 강도는 기존 방법으로 얻은 아날로그보다 3 배 이상 높습니다. 이것에 기존의 경화 방법을 추가하고 유리를 얻으십시오. 강도는 여러 등급의 합금강보다 몇 배나 높습니다. 더 가벼운 제품은 더 강한 유리로 만들어집니다. 그러나 유기 유리의 개발자는 제품의 기술적 성능을 지속적으로 개선하고 있고, 유리가 더 나은지에 대한 논쟁은 끝나지 않았습니다.
T - 50 용 손전등
고속 항공기의 전면 바이저를 간소화해야하는 여러 개의 규산염 유리판 패키지를 상상해보십시오.
약 40 년 전에 NITS의 전문가들은 깊은 굽힘 기술을 개발했습니다. 특별한 오븐에서 여러 층의 유리를 낳습니다. 고온에서 몇 시간 내에 자체 중량으로 유리가 구부러져 원하는 모양과 곡률을 얻습니다. 필요한 경우 특수기구가 공작물을 밀어서 특수 일정에 따라 구부러지게합니다.
세계 최초로이 램프는 3 개의 유리로 구성된 MiG - 29 전투기로 대체되었으며, 하나의 규산염이없는 유리로 만들어졌습니다.
속도가 증가함에 따라 유기 유리가 더 이상 대처할 수없는 유리의 내열성 요건이 증가했습니다. 동시에 광학 요구 사항 및 가시성 요구 사항이 강화되었습니다. 몇 년 전 Sukhoi Company 및 United Aircraft Building Corporation과 공동으로 T-50 용 유리 생산을위한 새로운 기술이 개발되었습니다.
개발은 부분적으로는 산업 통상부가 항공기 제조업체들로부터 자금을 조달 받았다. UAC 기술 센터의 책임자 인 유리 타라 소프 (Yuri Tarasov)는 기업의 기술적 재 장비를 수행하는 데 상당한 도움을 주었다고 전했다.
결과적으로, T - 50 항공기의 유리창은 MiG - 29 바이저의 거의 두 배 크기이며, 클래식 실린더의 제품 형태는 복잡한 3D 형식이되었습니다.
그 결과 - 세계 최초로 T-50 항공기 손전등 (Sukhoi 회사가 제조)의 정면 및 접이 부분은 3D 형식의 규산염 유리로 만들어졌습니다. 이 경우, 이들 부품의 무게는 유기 유리로 제조 된 것보다 낮습니다.
그 결과로 KLA에 포함 된 다른 공장 및 설계 사무소의 평면에 이러한 유약을 장착하는 데 힘을 실어주었습니다. 즉시 Yak-130, Su-35, MiG-31, MiG-35 항공기 등에서 유기 유리를 규산염으로 대체하여 업그레이드 할 필요가있었습니다. 그러한 교체 (예 : 유약의 강도 특성 개선) 후 MiG-35는 2000 km / h까지의 속도에 이르렀습니다. 즉, 세계에서 다른 어떤 항공기보다 평균 40 % 빨라질 수있었습니다.
최근 모스크바 과학자들의 작업 스타일이 심각하게 변했습니다. 약 300 명의 NITS 전문가가 기술적 인 업무에서 소규모 생산에 이르기까지 전체 사이클을 수행합니다. 여기에는 기술 개발과 유리를 사용하는 주요 재료 선택, 지상과 공중의 항공기에 영향을 미치는 모든 요인에 대한 많은 테스트 사이클이 있습니다.
고강도 이외에도 광학 투과성, 높은 광 투과성, 시야 범위, 눈부심 방지 특성, 태양 복사 및 기타 방사선에 대한 노출 방지, 제빙 방지 특성, 균일 한 전기 저항성을 제공하는 현대 유리에 대한 몇 가지 핵심 요구 사항이 있습니다.
이 모든 것은 에어로졸, 진공 또는 마그네트론 방법으로 코팅함으로써 달성됩니다. 금속을 증발시키고 유리 표면에 석출시키는 강력하고 복잡한 장비는 NITS가 특별한 요인으로부터 보호하는 것을 포함하여 코팅을 적용 할 수있게합니다.
이 속성 세트는 복잡한 광학 시스템으로서 글레이징 제품에 대한 이야기를 가능하게하고 항공기 객실의 일부인 유리의 고강도 특성은 새로운 과학 기술 분야를 창안하고 "구조 광학 제품"(IR)이라는 용어를 도입했습니다.
새로운 기술
제품 (T-50을위한 플래쉬의 플레어 부분)이 추가 처리를 위해 퍼니스에서 내릴 때, 그것은 미래 제품과 거의 유사하지 않습니다. 유리가 구부러지면 가공물의 가장자리가 변형되고 다이아몬드 공구를 사용하여 복잡한 형상이 있어도 큰 크기의 공작물에서 유리를 제거 할 수 없습니다. 레이저가 구조되었습니다. 로봇 단지의 레이저 빔은 가공물에 따라 가공물을 절단 할뿐만 아니라 가장자리를 녹여 제품 가장자리의 강도를 증가시켜 균열 발생을 방지합니다. 대형 3D 형태의 제품의 레이저 절단은 모스크바에서 처음 사용되었습니다. 이 방법은 3 월 2012에서 특허를 받았다. 또한 레이저 빔은 유리 표면의 전기 전도성 층에 컷오프를 적용하여 가열 영역을 생성하는 데 사용됩니다. 레이저 가공 후, 블랭크는 점점 더 T-50 손전등과 비슷해진다.
절단 후, 각 빌렛은 5 축 기계로 기계 가공됩니다. 독특한 위치 선정은 초기 장착 전압을 제로로 허용합니다. 연구소의 수석 기술자 인 Alexander Sitkin은 유리 표면을 연삭 및 연마하기 위해 복합재를 사용하는 것에 대한 전망을 말했습니다 : 필요한 경우 손으로 만 수행되는 작업. 개발 된 기술은 연구소의 자부심입니다.
보다 최근에는 실란트가있는 완성 된 유리 블록을 금속 프레임에 장착했습니다. NITS에 의해 개발 된 복합 재료로의 전환은 제품의 무게를 25 %만큼 감소시켜 조류 저항력과 글레이징 자원을 글라이더 유약 수준까지 증가 시켰습니다. 현장에서 글레이징을 대체 할 수있게되었습니다.
ICE의 전체 생산주기는 약 1 개월 반 정도 지속됩니다. 대부분의 제품은 UAC 제조 공장으로 이동합니다. 일부는 근대화를위한 공장 수리, 일부는 공군 비행장, 소위 응급 처치 키트로 사용됩니다. NITS 제품의 주요 부분은 주 방위 명령의 일부로 수행됩니다.
NITS는 전투기의 글레이징 특성에 관한 정보를 공유하기를 꺼립니다. 그러나 국내 민간 항공기의 캐빈 용으로 개발 된 안경은 여러 가지 매개 변수를 통해 수입 된 항공기를 능가하는 것이 분명합니다.
예를 들어 NITS 웹 사이트에서 볼 수 있듯이 Tu-204 평면의 유리 두께는 17 mm이며 Boeing 787 항공기의 유리 두께는 45 mm입니다.
세대 V
지난 몇 년 동안 연구소의 책임자 인 블라디미르 솔리 노프 (Vladimir Solinov)는 팀을 상당히 젊게 만들었습니다. 최근 60 기념일을 축하 한 모스크바 제작물은 오늘날 젊은이들과 경험 많은 전문가들을 고용하고 있습니다. 시니어 과정 인 "Mendeleevka"학생들을 기꺼이 방문합니다. 연구소에서 인턴쉽을하고 70의 급여가 1000 루블이라는 사실을 알게 된 후 처음에는 단순한 근로자에 의해 고용되고 곧 기술자로 성장합니다. 많은 경험 많은 노동자.
그 중 한 명인 Nikolai Yakunin이 헬리콥터 용 유리를 취급합니다. "나는 40 년 전에 군대 직후에 이곳에왔다. 그러나 높은 자동화 수준이 아니라면 살아남지 못할 것입니다. Yakunin은 "하루 종일 30 kg의 무게를 가진 제품으로 신체적 인면에서 좋은 몸 상태를 유지하는 것이 어렵습니다.
사람과 손톱
전 세계적으로 필요한 강도의 안경을 제조 할 수있는 항공기 제조를 위해 개발 된 기술은 국가 경제의 다른 많은 분야에서 사용되고 있습니다.
몇 년 전, 규산염 유리의 높은 강도를 증명하기 위해 연구소에서 유리 못을 만들었습니다. 망치가 망치. 그것들은 내 자성을 지닌 제품에 사용될 수 있습니다.
또한, 이러한 못은 요트 선체를 붙일 때 클램프 대신 건설 중에 테스트되었습니다. 그러나 손톱은 단지 이국적이었다. 이제는 아무도 유리의 강도를 증명할 필요가 없습니다. NITS의 모든 작업은이 고대의 높은 품질과 동시에 완전히 새로운 재료의 증거입니다.
연구소 소장 인 블라디미르 솔리 노프 (Vladimir Solinov)는 그의 모든 역량을 바탕으로 건축용 및 건축용 유리를 포함한 고강도 유리를 확보 할 필요성을 입증했습니다.
그는이 기사의 시작 부분에 언급 된 우주 보안에 관한 러시아 계 미국인위원회와 국가 두마 도시 계획위원회의 구성원입니다. 결국 현대 건물의 건설은 재료 유리의 상당 부분을 차지합니다. 그리고 이것은 항공을 위해 개발 된 기술과 재료가 가까운 장래에 수백만 명의 사람들의 삶을 점점 더 편안하고 안전하게 만들 것이라는 것을 의미합니다.
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