Как сделать тормоза самолета надежнее?

В НИТУ «МИСиС» изобрели композитные материалы для самолетных тормозных систем, отличающиеся особой плотностью. Результаты эксперимента опубликованы в журнале Engineering Fracture Mechanics.

Сегодня повышение надежности тормозов самолета — актуальная для авиации задача. Поэтому ей занимаются ученые со всего мира.

Тормоза самолета расположены внутри колес и состоят из вращающихся и неподвижных тормозных дисков. При активации тормозной системы поверхности дисков соприкасаются, создавая трение, в результате которого самолет и тормозит.

Большая часть самолетных тормозов производится из «углерод-углеродных» композитных материалов, которые при нагрузках сильно нагреваются.  

Учёные из Центра композиционных материалов НИТУ «МИСиС» выяснили, как под воздействием нагрузок меняется сопротивление возникновению и росту трещин у разных композиционных материалов.

Исследования проводились по заказу авиационной корпорации «Рубин» — российского предприятия, которое занимается разработкой и изготовлением взлётно-посадочных устройств, гидроагрегатов, гидросистем летательных аппаратов.

Для исследований учёным из НИТУ «МИСиС» были предоставлены материалы, разработанные специалистами «Рубина». В основе всех образцов — дискретные углеродные волокна и углеродные ткани, но они отличаются схемами армирования и температурой финальной термической обработки.

"Тормозные системы обычно инспектируют не после каждого полета – так как это требует частичной разборки колес – а после некоторого установленного числа посадок. Авиаконструкции и используемые в них материалы должны обладать, в том числе, таким качеством, как "безопасность повреждения". Это значит, что если сразу после осмотра в материале тормозного диска образуется трещина, то она не должна до следующего осмотра вырасти настолько, чтобы вызвать разрушение в конструкции", – рассказал Андрей Степашкин РИА Новостям.

Для того, чтобы повысить устойчивость материала к трещинам, нужно совместить два типа армирования — то есть, например, сделать слоистый материал. Это нужно, поскольку материалы из дискретных углеродных волокон более устойчивы к трещинам поперек волокна, а из углеродных тканей — вдоль.