Центр аэрокосмических материалов и технологий

Новые материалы и подходы к производству, в том числе композиционные материалы и аддитивные технологии, широко используются при создании перспективных летательных аппаратов.

В Центре аэрокосмических материалов и технологий (ЦАКМиТ) ПИШ МАИ решают задачи в области прочности и ресурса, разрабатывают и демонстрируют методики проектирования и сертификации композиционных конструкций с учётом всех этапов жизненного цикла изделия, создают новые системы с использованием аддитивных технологий.

В структуру Центра входят две лаборатории: «Моделирование композиционных конструкций» и «Аддитивные технологии».

Работы ПИШ МАИ в области моделирования, неразрушающего контроля и систем мониторинга композиционных конструкций:

Расчётные модели на всех уровнях от конструкции до материала с возможностью валидации с использованием современных методов неразрушающего контроля

Технология ремонта с использованием портативного оборудования и технологии неразрушающего контроля, позволяющие избежать дефектов

Стенды для испытаний систем мониторинга композиционных конструкций

Применение новых аэрокосмических материалов и технологий направлено на сокращение сроков сертификации с 10–15 лет до 5–7 лет, сокращение стоимости испытаний на 30%, снижение коэффициентов надёжности испытаний и величин энергии ударных повреждений в эксплуатации на 30%.

ПИШ МАИ реализует полный цикл работ по созданию аддитивных деталей.

1

Исходная конструкция
2

Многокритериальная оптимизация
3

Выбор материала и процесса
4

Обеспечение прочности
5

Изготовление

Реализация комплексных проектов в области аддитивных технологий направлена на оптимизацию веса отдельных элементов конструкции до 20–30% и получение функциональных и защитных свойств покрытий деталей сложного профиля, которые невозможно достичь при использовании традиционных технологий.

Результаты работ ПИШ МАИ внедряются в комплексные программы:

СУ-57

SSJ-100

MC-21

CR929

В области новых материалов и аддитивных технологий на базе ПИШ МАИ реализуются программы специализированного высшего образования:

«Комплексное проектирование и сертификация композитных конструкций нового поколения»
«Моделирование и технологическое проектирование в аддитивном производстве»

Исследовательские и инженерные проекты студентов в области:

методов миниатюрных лабораторных испытаний композиционных компонентов, произведённых с использованием аддитивных технологий;
молекулярной динамики и вычислительной микромеханики;
параметрической оптимизации конструкций;
статической и динамической аэроупругости;
статической, динамической, усталостной прочности композиционных конструкций;
неразрушающего контроля;
мониторинга состояния и ремонта композиционных конструкций;
гибридного, твердотельного и параметрического моделирования;
стандартизации и метрологии;
газогидродинамического и прочностного анализа и др.

В рамках обучения студенты работают с высокотехнологичным оборудованием для неразрушающего контроля (спекл-интерферометрия, цифровая корреляция изображений) и клеевого ремонта с функцией настройки цикла отверждения ремонтной заплаты на типовых конструкциях агрегатов планера самолёта из полимерных композиционных материалов, а также подготовки и анализа результатов точных расчётных конечно-элементных моделей конструкций.

Лаборатория «Аддитивные технологии» оснащена современными компьютерами, сканерами, FDM-, SLA- и SLM-принтерами, которые позволяют студентам в рамках практических занятий освоить ряд основных этапов создания изделий от проектирования до финальной обработки готового изделия и контроля её геометрии.