Выбрать главу

В настоящее время невозможно четко очертить границы использования композитных материалов — настолько прочно они вошли практически во все области техники несмотря на свой относительно небольшой возраст. Однако наиболее широкое применение композиты получили в авиастроении, поскольку именно в авиастроении идет борьба за каждый килограмм веса летательного аппарата, но не в ущерб его основным качественным показателям — летным характеристикам, прочности, надежности, экономичности. Использование композитов в конструкции планера современных самолетов позволяет добиться снижения массы конструкции для различных агрегатов планера по условиям прочности в пределах 7-18 %. При этом конструктор, изменяя направление укладки армирующих волокон, добивается оптимальной прочности конструкции при растяжении, сжатии, изгибе и крутильных колебаниях, неизбежных при полете на высоких скоростях и, в особенности, при выполнении маневров.

Объем использования различных материалов в конструкции самолетов авиации США приведен в табл. 5. Как видно из этой таблицы объем использования композитов непрерывно возрастает.

Следует отметить также работы по созданию самолета-невидимки по программе «Стэлс». В этом самолете используются только композитные материалы и керамика, поскольку они обладают повышенной радиопрозрачностью, и летательные аппараты, изготовленные из них становятся невидимыми для радаров противника. Первые испытательные полеты самолета в рамках программы «Стэлс» уже состоялись.

Полностью композитный планер имеют отечественные спортивные самолеты Су-26, Су-26М, Су-31. Летчики на этих самолетах не раз завоевывали призы на чемпионатах мира по высшему пилотажу.

Отечественные вертолетостроители с успехом используют стеклопластики для изготовления лопастей винта своих винтокрылых машин. Композитные материалы практически полностью вытеснили металлы в конструкции лопастей вертолетов новейших модификаций.

Последние сообщения свидетельствуют об успехе использования композитов в конструкции пропеллеров самолетов. Научно-производственное предприятие «Аэросила» впервые в истории российской авиации получило сертификат Авиарегистра РФ на воздушный винт СВ-34 для турбовинтового двигателя самолета ИЛ-114. Это массивное на вид изделие из композитных материалов не только вдвое эффективнее своих предшественников из металла, но и производит меньше шума в полете, а по весу легче пробки — в воде не тонет. Появление СВ-34 открывает дорогу в небо новому поколению турбовинтовых машин.

Особо следует отметить использование композитных материалов в т. н. средствах индивидуальной защиты — бронежилетах. Известно, что древнерусские воины носили кольчуги, предохранявшие их в бою от ударов оружия тех времен — меча, сабли, копья, попадания стрелы. Кольчуги изготавливались из железа в виде набора мелких кованых колец, или чешуек, которые представляли набор железных или стальных пластинок, соединенных между собой по принципу рыбьей чешуи. Кольчуга надежно предохраняла воина в бою, но будучи достаточно тяжелой, несколько сковывала его движения.

По подобию кольчуг, предохранявших от применения холодного оружия, в настоящее время для предохранения от огнестрельного оружия используются бронежилеты. Использование металлов в бронежилетах практически полностью исключается, так как полноценная защита в этом случае потребует значительной массы металла, что сразу же снизит эффективность применения бронежилета.

Наиболее эффективными материалами для бронежилетов оказались углеорганопластики. Особенно возросла надежность бронежилетов с появлением волокна кевлар, которое значительно увеличивает ударную вязкость материала. В сочетании с другими армирующими волокнами такая защита при сравнительно небольшой собственной массе способна предохранить владельца бронежилета от поражения пулей при выстреле из пистолета, автомата или карабина.

Композитные материалы прочно вошли в наш быт. Корпуса современной видео-, радиоаппаратуры, изготовленные из специального углепластика, очень легки, имеют красивый внешний вид, ударостойки и не царапаются при соприкосновении с острыми предметами. При этом ни в коей мере не нарушаются акустические характеристики системы, в которой они используются.

Рыболовам широко известны телескопические удочки из стеклопластика, мало в чем уступающие бамбуковым удилищам. Теннисные ракетки из КМ практически вытеснили деревянные и металлические ракетки. Колеса трековых и шоссейных гоночных велосипедов, изготовленные полностью из КМ взамен стальных спиц, обеспечивают лучшую аэродинамику велосипеда. Лыжи, традиционно изготавливаемые из дерева по специальным технологиям методом склеивания слоев из различных пород дерева, изготавливаются из пластиков, обеспечивающих легкость, надежность, прочность, комфортность для истинных любителей лыжного спорта.