Этап №1

В ходе выполнения проекта «Разработка опытных технологий автоматизированного изготовления деталей перспективных авиационных двигательных установок большой размерности из термопластичных композиционных материалов» по Соглашению о предоставлении субсидии от 26 сентября 2017 г. № 14.574.21.0261 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 – 2020 годы» на этапе №1 в период с 26.09.2017 г. по 31.12.2017 г. получены следующие результаты:

1.      Выполнен аналитический обзор современных термопластичных композиционных материалов;

2.      Выполнен аналитический обзор современной научно-технической, нормативной, методической литературы в области применения ТКМ при изготовлении элементов авиационных двигателей, в том числе обзор научных информационных источников в количестве 30 штук;

3.      Проведены патентные исследования по разработанным технологиям термопластичных композиционных материалов согласно ГОСТ Р. 15.011-96;

4.      Сформулированы предварительные требования к термопластичному материалу для авиационных двигательных установок большой размерности, технологическим режимам переработки термопластичных препрегов в изделия, а так же параметрам технологического оборудования для изготовления конструкций из термопластичных композиционных материалов;

5.      Разработана программа расчётно-экспериментальных исследований физико-механических свойств термопластичных композиционных материалов;

6.      Разработана программа  исследовательских испытаний существующих термопластичных препрегов и материалов в составе конструкций авиационных двигательных установок;

7.      Разработана структурно-феноменологическая модель однонаправленного волокнистого композиционного материала и слоистого композиционного материала с термопластичной матрицей;

8.      Разработана математическая модель и компьютерная программа для прогнозирования упругих механических свойств композита однонаправленного и слоистого композиционного материала с термопластичной матрицей;

9.      Проведены расчетные исследования физико-механических и теплофизических свойств термопластичных композиционных материалов;

10.    Выполнена постановка задачи математического моделирования технологического процесса переработки термопластичного препрега в изделие, разработка математической модели и компьютерной программы для моделирования технологического процесса изготовления деталей из термопластичных композиционных материалов;

11.    Проведен расчёт параметров опытного технологического процесса изготовления образцов из термопластичных композиционных материалов

12.    Проведена разработка опытной технологии изготовления образцов термопластичных композиционных материалов из существующих полуфабрикатов;

13.    Проведена разработка конструктивно-технологических решений для изготовления образцов из термопластичных материалов, изготавливаемых различными методами производства;

14.    Изготовлена опытная партия образцов термопластичных матриц и термопластичных композиционных материалов для проведения испытаний;

16.    Разработана методика экспериментальных исследований физико-механических и теплофизических свойств термопластичных матриц и термопластичных композиционных материалов;

17.    Проведены экспериментальные исследования физико-механических и теплофизических свойств термопластичных матриц;

18.    Проведен анализ результатов расчетно-экспериментальных исследований свойств термопластичных препрегов и предварительный выбор препрегов и технологических параметров для изготовления изделий из них;

19.    Проведен выбор типа и технологии изготовления оснастки для автоматизированной выкладки препрега по результатам математического моделирования технологического процесса изготовления деталей  из термопластичных композиционных материалов;

20.    В рамках проведения мероприятий, направленных на освещение и популяризацию промежуточных результатов ПНИЭР проект был представлен на выставке-форуме ВУЗПРОМЭКСПО-2017, крупнейшей федеральной выставке технических и технологических достижений науки и их коммерческого потенциала для импортозамещения. Полученные результаты обсуждались с представителями ведущих российских вузов и научных организаций, промышленных предприятий, участниками и посетителями выставки.

Термопластичные композиционные материалы позволяют кардинально сократить время и трудоемкость изготовления деталей, поскольку не требуют проведения реакции полимеризации и отверждения (длительностью от 4 до 12 часов). Это упрощает получение деталей сложной конфигурации, повышает производительность оборудования, сокращает объем сборочных операций. Кроме того термопластичные композиционные материалы обладают и другими преимуществами: неограниченный срок хранения полуфабриката, способность к релаксации напряжений, повышенные трещиностойкость и ударостойкость, усталостная выносливость, возможность вторичной переработки, взрывобезопасность, нетоксичность. Результаты, полученные в рамках проекта, соответствуют современному научно-техническому уровню, раскрывают поставленные задачи и позволяют добиться поставленной цели.

Комиссия Минобрнауки России признала обязательства по Соглашению на отчетном этапе исполненными надлежащим образом.