¿Por qué nuestro gobierno está interesado en el desarrollo de la industria de la aviación?
Patamushta, todavía sabemos cómo hacerlo. Y la producción de aviones no es vinificación: el tiempo juega en nuestra contra: cuanto más lejos, más caro es el boleto de entrada a este mercado, que es simplemente enorme y sigue creciendo.
Boeing y Airbass son supermonstruos que producen más de cien aviones al año. Además, Japón y China también tienen aviones que están casi listos para competir con el SuperJet: un año o dos y entrarán en serie.
Es cierto que el chino es un poco peor que el nuestro, y el japonés, con seguridad, será mucho más caro.
No hemos olvidado cómo fabricar aviones militares, pero el mercado civil es diez veces mayor.
Hubo tantos gemidos, predicciones trágicas sobre el lanzamiento del SuperJet y nada, vuela lento. Incluso hay posibilidades decentes de que, como resultado, el costo de su producción se reduzca a cero.
El segundo avión ruso es el MS-21 casi terminado, que tiene perspectivas de mercado aún más brillantes.
IL-114 e IL-96-400, ¿por qué el gobierno va a construir aviones de la época de la Unión Soviética y no aviones modernos?
El caso es que estos ya están volando aviones, es decir, su relanzamiento costará varias veces menos que la producción de uno nuevo desde cero, lo cual es importante, dada la crisis. Por cierto, estos son aviones bastante buenos.
Por supuesto, se distinguen por costos operativos ligeramente más altos, pero esto puede pasarse por alto.
Dado que el Il-114 es necesario para las aerolíneas locales y el estado está interesado en la movilidad de sus ciudadanos, ayudará con dinero. Además, en Tashkent puedes comprar seis cascos Il-114 listos para usar que quedaron de aquellos tiempos.
Y el IL-96-400 será útil para los militares como avión cisterna y "avión del fin del mundo".
Y allí, nos llenaremos la mano de ellos y empezaremos a fabricar nuevos aviones.
Además, cuanto más amplia sea la gama de aviones ofrecidos, más interesante resultará para los compradores, ya que son más fáciles de operar.
Y debemos mantenernos al día con nuestros no hermanos, una cuestión de prestigio: mientras andábamos por ahí con todo tipo de indecencias, Ucrania firmó acuerdos sobre la construcción de aviones con Letonia, Polonia y los Emiratos Árabes Unidos. Su ministro dijo que estaban a punto de hacer 200 AN al año.
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Está previsto asignar 50 mil millones de rublos del presupuesto para el programa para la producción de aviones Il-114.
El Il-114 fue desarrollado por Ilyushin Design Bureau en la URSS, en los años ochenta, y hasta 2012 se fabricó en Tashkent.
Sokol está listo para lanzar el primer Il-114 en 2018 "a partir de la acumulación de Tashkent", dijo anteriormente Alexander Karezin, director ejecutivo de la empresa. Los planes son ensamblar 18 IL-114 anualmente.
De acuerdo con el plan, las pruebas de vuelo de este avión deberían comenzar en 2019, y se planea lanzar la producción en masa en 2020-2021.
Avión de fuselaje ancho basado en Il-96
Il-96 se convirtió en el primer avión de largo alcance con un fuselaje ancho, que se construyó en la URSS. Se fabricó a finales de los años 80 del siglo pasado sobre la base del modelo anterior: Il-86. Está diseñado para transportar 300 pasajeros y 40 toneladas de carga adicional, con una autonomía de vuelo de 4000 a 9000 kilómetros.
El avión entró en producción en masa solo en 1993.
Il-96-400 es una profunda modernización de Il-96-300 con motores PS-90A-1 y aviónica mejorada. El fuselaje fue "prestado" del Il-96M. La capacidad máxima de pasajeros es de 435 personas. El alcance máximo de vuelo es de 13.000 km.
Sobre la base de este transatlántico, se crearán puestos de control aéreo de tercera generación, los llamados aviones del fin del mundo. Estos son aviones que pueden usarse en caso de una guerra nuclear si se destruyen las estructuras de control terrestre.
Moscú, 14 de febrero - RIA Novosti, Valeria Khamraeva. La United Aircraft Corporation (UAC), junto con el Ministerio de Industria y Comercio y el Ministerio de Defensa, han desarrollado una versión de la reconstrucción del avión civil de pasajeros Il-96-400M. Esto fue informado a un corresponsal de RIA Novosti en el servicio de prensa del ELK.
Rogozin: Il-96-400 satisfará las necesidades de Rusia para vuelos de larga distanciaEl sábado, Rogozin visitó la empresa de aviación VASO de Voronezh. Dijo que en el futuro aparecerá un avión de pasajeros en Rusia que, en términos de eficiencia de combustible y, en consecuencia, precios de boletos, "definitivamente será más competitivo que Boeing y Airbus".El IL-96 actualizado tendrá que reemplazar algunos aviones extranjeros, cuya vida útil está llegando a su fin. Para el 20 de febrero, los ministerios deben elaborar un cronograma para el retiro de dichos aviones de la operación de las aerolíneas rusas y presentar un plan para su reemplazo con nuevos Il-96, escribe Kommersant el martes.
La decisión de reactivar el IL-96 se conoció en mayo del año pasado. Luego, el jefe del Ministerio de Industria y Comercio, Denis Manturov, dijo que el gobierno estaba listo para asignar alrededor de 50 mil millones de rublos para la reactivación de la producción de aviones.
Problemas principales
IL-96 se produce en Voronezh desde 1987. Hasta 2014, la aerolínea Aeroflot usaba tales aviones: la aerolínea tenía entre ocho y diez aviones, dice Yuri Sytnik, piloto de honor de Rusia, ex director de vuelo de Vnukovo Airlines. Sin embargo, todos ellos ya han volado las 55 mil horas prescritas y por lo tanto fueron dados de baja.
“Si realmente modernizamos el avión Il-96, obtendremos un modelo bastante comparable con algunos Boeing y Airbus”, señala Sytnik. Sin embargo, en este caso, todo en el avión tendrá que ser reemplazado, incluso partes del fuselaje. Sin tocar, según Sytnik, solo quedará el "desarrollo conceptual" de la aeronave.
El principal problema del Il-96, como muchos otros aviones rusos, es la ineficiencia del combustible. Si un Boeing o un Airbus modernos queman alrededor de 17,5 gramos de combustible por pasajero-kilómetro, sus homólogos rusos consumen mucho más, de 21 a 28 gramos. Pero este problema se puede resolver, Sytnik está seguro: ya se ha puesto en funcionamiento una nueva generación de motores con un consumo de combustible reducido, y se están desarrollando otros, más ligeros en peso y con la misma potencia. Con su participación, el avión ruso podrá producir alrededor de 15,5 gramos de combustible por pasajero-kilómetro.
"La aviónica rusa también se ha mostrado bien: Tu-160, Sukhoi Superjet 100 y MS-21 vuelan en él, además, también se usa en actividades espaciales, por lo que puede instalarse de manera segura en el nuevo Il-96", Sytnik es seguro
Además, según él, las escaleras incorporadas pueden aparecer en el avión actualizado, como sucedió en el modelo anterior, el Il-86. Esto reducirá significativamente el tiempo de carga y descarga de la aeronave, además de ahorrar en el pago de las escaleras aéreas en los aeropuertos, señala el experto.
Mejor viejo que nuevo
La reanimación de IL requerirá cambios a gran escala, pero aún así es mejor y más rentable que crear un nuevo avión, Sytnik está seguro. Para construir un barco moderno, tomará unos diez años, y la modernización del viejo aparato tomará un máximo de cinco.
Sin embargo, Sytnik está seguro de que no se puede hablar de un reemplazo completo de aviones de largo alcance de fuselaje ancho como el Boeing-767 y 777 o el Airbus 330 con un nuevo IL. “No podemos reemplazar a Boeing o Airbus con nuestro avión de 50 años: estas máquinas han recorrido un largo camino”, señala.
La idea principal de la modernización lanzada es diferente, el piloto está seguro. La reanimación del viejo avión y su puesta en servicio darán lugar al desarrollo de la industria aeronáutica rusa en su conjunto. “Los pasajeros darán dinero por los vuelos en nuestros aviones, y no pagaremos por el arrendamiento de automóviles extranjeros, cada uno de los cuales nos cuesta entre 60 y 120 millones de dólares”, enfatiza Sytnik. Si IL reemplaza al menos una parte de los buques extranjeros, este dinero permanecerá en Rusia.
“Con las deducciones de las ventas de estos aviones, las fábricas podrán comprar nuevos equipos y máquinas herramienta, y en el proceso de modernización de IL, crearemos una clase trabajadora bien capacitada; por lo tanto, en 10 a 15 años será posible construir un avión nuevo y moderno”, Sytnik está seguro. Si las aerolíneas rusas operan solo aviones extranjeros, solo seguirán pagando la producción y modernización de Boeing y Airbus. En este caso, la producción rusa no podrá alcanzar el nivel de desarrollo de la industria de la aviación extranjera.
Al principio quería dar el artículo como un material separado, y luego pensé que sería mejor juntar esa información.
MS-21 - revestimiento con un ala "negra"
Solo hay tres aviones en la aviación civil mundial cuyas alas están hechas de materiales compuestos de polímeros (PCM). Estos son Boeing B787 Dreamliner, Airbus A350 XWB y Bombardier CSeries. Más recientemente, la MS-21 rusa también integró la compañía de este trío.
Una de las ventajas de las piezas compuestas es su resistencia a la corrosión y a la propagación de daños. Los compuestos pueden llamarse materiales universales, pueden usarse en la construcción de aeronaves, la industria de defensa, la construcción naval y otras áreas en las que se imponen mayores requisitos al material en términos de características tales como resistencia y rigidez, buena resistencia a la fractura por fragilidad, resistencia al calor , estabilidad de las propiedades durante un cambio brusco de temperatura, durabilidad .
La fabricación de piezas compuestas en la industria aeronáutica se realiza mediante moldeo en autoclave -obteniendo productos multicapa a partir de los llamados prepregs- productos semiacabados compuestos obtenidos por preimpregnación de tejidos de carbono con una resina polimérica. Una de las desventajas significativas de esta tecnología es el alto costo de las piezas obtenidas, que está determinado en gran medida por la duración del proceso de moldeo, la vida útil limitada de los preimpregnados y el alto costo del equipo de proceso. De acuerdo con los documentos reglamentarios, el período de garantía del almacenamiento de preimpregnados en un congelador en el rango de temperatura de -19°С a -17°С es de 12 meses. El tiempo de almacenamiento del preimpregnado a una temperatura de 20±2°C es de 20 días, mientras que la pieza de trabajo se puede colocar en las condiciones del sitio de producción solo durante 10 días.
Una alternativa a la tecnología de preimpregnado-autoclave son los procesos "directos", cuya esencia es combinar las operaciones de impregnación de fibra de carbono o fibra de vidrio con un aglutinante y moldeado de la pieza, lo que conduce a una reducción del tiempo del ciclo de producción, una reducción de costes energéticos y laborales y, en consecuencia, a una reducción de costes tecnológicos. Uno de estos procesos es el método de infusión al vacío - Infusión al Vacío, VARTM.
Según esta tecnología, la impregnación de fibra de carbono seca y el moldeado de la pieza se realizan en un utillaje con una bolsa de vacío adherida. El aglutinante de polímero se bombea al molde debido al vacío creado debajo de la bolsa de vacío. Esto le permite reducir significativamente el costo de preproducción de grandes estructuras debido a la posibilidad de utilizar herramientas más simples y económicas. Las principales desventajas de la tecnología de infusión al vacío incluyen, en primer lugar, las dificultades de reproducibilidad del proceso: es necesario un desarrollo profundo de la tecnología para obtener piezas con características geométricas y físico-mecánicas estables.
En una encuesta de EE. UU. de 2006, los fabricantes aeroespaciales de EE. UU. concluyeron que el método de infusión al vacío no se había investigado ni desarrollado lo suficiente para su uso en la fabricación de piezas grandes de nivel 1 en aviones de pasajeros.
Pero mucho ha cambiado desde entonces.
Como se sabe, el fuselaje y las alas del avión de pasajeros de fuselaje ancho Boeing B787 Dreamliner están hechos de PCM, que se producen mediante el método de preimpregnación en autoclave. También para esta aeronave, la empresa alemana Premium Aerotec utiliza el método VAP (Vacuum Assisted Process) para la fabricación de mamparos a presión, Boeing Aerostructures (antes Hawker de Havilland) utiliza el método CAPRI (Controlled Atmospheric Pressure Resin Infusion) para producir elementos aerodinámicos deflectables del conjunto de quilla, ala y cola: alerones, flaperones, flaps y spoilers. La empresa canadiense Bombardier utiliza el método LRI y la polimerización en autoclave para fabricar las alas de la familia de aviones CSeries. GKN Aerospace del Reino Unido en mayo de 2016 demostró una sección central compuesta fabricada por infusión al vacío sin autoclave utilizando un conjunto económico de herramientas y equipos.
La planta rusa "Aerocomposite" en Ulyanovsk es la primera en la aviación civil mundial en utilizar el método de infusión al vacío sin autoclave (VARTM) para la fabricación de grandes estructuras integradas de primer nivel a partir de PCM.
Las alas y el empenaje de un avión típico de fuselaje estrecho representan el 45 % del peso del fuselaje, mientras que el fuselaje representa otro 42 %. UAC ve un desafío que debe resolverse para tener éxito frente a la feroz competencia en el mercado de aviones de fuselaje estrecho: si el uso óptimo de compuestos en el diseño del MS-21 reduce el peso del revestimiento y reduce los costos de producción en un 45%, entonces tanto el avión como las empresas tecnológicas rusas fortalecerán sus posiciones en la industria aeronáutica mundial.
¿Por qué infusión al vacío?
Un estudio de 2009 mostró que el uso de un horno en lugar de un autoclave puede reducir los costos de capital de $ 2 millones a $ 500 000. Para piezas de 8 m² a 130 m², un horno puede costar entre 1/7 y 1/10 del costo de un autoclave de tamaño comparable. Además, el costo de la fibra seca y el agregado compuesto líquido puede ser hasta un 70 % menor que los mismos materiales en un preimpregnado. El MS-21 tiene un tamaño de ala de 3x36 metros para los modelos 200 y 300 y 3x37 metros para el modelo MS-21-400. El tamaño de la sección central es de 3x10 metros. Por lo tanto, el ahorro de costos de "Aerocomposite" parece ser muy significativo.
Sin embargo, Anatoly Gaidansky, Director General de CJSC Aerocomposite, explica que el costo de los autoclaves y los preimpregnados no fue el único criterio para decidirse a favor del método de infusión al vacío. Esta tecnología permite crear grandes estructuras integrales que funcionan como un todo.
Por orden de CJSC Aerocomposite, las empresas austriacas Diamond Aircraft y Fischer Advanced Composite Components (FACC AG) fabricaron 4 prototipos de cajas de ala de diez metros, que desde el verano de 2011 hasta marzo de 2014 pasaron todo el complejo de pruebas de resistencia en TsAGI, y un El acoplamiento experimental del prototipo de cajón se llevó a cabo alas con una sección central. Estos estudios, en primer lugar, confirmaron que los parámetros de diseño establecidos por los diseñadores garantizan la seguridad del vuelo y, en segundo lugar, el uso de grandes estructuras integrales reduce significativamente la intensidad del trabajo de ensamblaje, reduce la cantidad de piezas y sujetadores.
Anatoly Gaidansky agrega a esto: “La fibra de carbono seca se puede almacenar casi indefinidamente, lo que es imposible con los preimpregnados. Infusion nos permite proporcionar una planificación de producción adaptativa basada en la escala del programa”.
En la actualidad se prevé utilizar el método de infusión al vacío para la fabricación de elementos integrales de gran potencia de primer nivel: largueros y revestimiento de ala con larguerillos, secciones de los paneles de sección central, elementos de potencia y revestimiento de quilla y popa. Estos elementos serán fabricados y ensamblados en la planta de Aerocomposite en Ulyanovsk.
La tecnología de moldeo en autoclave y preimpregnados se utilizará en KAPO-Composite en Kazan, una empresa conjunta entre CJSC Aerocomposite y la austriaca FACC AG. Aquí se producirán carenados, elementos de mecanización de alas: alerones, spoilers, flaps, así como elevadores y timones.
Autoclaves en la planta de KAPO-Composite en Kazan / Foto (c) Aerocomposite JSC
Desarrollo tecnológico
La tecnología para la producción del ala "negra" del avión MS-21 fue creada por especialistas de AeroComposite en estrecha colaboración con fabricantes extranjeros de equipos tecnológicos. El método de infusión al vacío existe desde hace muchos años, pero un producto tan grande y complejo como el ala de un avión se fabricó por primera vez con esta tecnología en Ulyanovsk.
Nadie ha utilizado nunca el trazado automático de material seco para la fabricación de grandes estructuras integrales en la industria aeronáutica.
Desde 2009 hasta 2012, Aerocomposite trabajó con varias empresas de todo el mundo para seleccionar materiales y tecnología de proceso repetible con la precisión y calidad requeridas. Se seleccionaron resinas, fibra de carbono seca y preimpregnados de las empresas estadounidenses Hexcel y Cytec. Coriolis Composites suministró plantas robóticas para la colocación automatizada en seco de relleno de carbón; los largueros de las alas se producen en este equipo. La planta robotizada de tendido en seco tipo pórtico, sobre la que se fabrican los paneles de las alas, ha sido suministrada por la española MTorres. Los centros de infusión térmica TIAC son desarrollados por la empresa francesa Stevik.
Según Anatoly Gaidansky, el proceso de infusión al vacío en sí mismo no impone requisitos especiales en el diseño de elementos estructurales del ala, sino que influye principalmente en el desarrollo de equipos tecnológicos, donde se debe mantener un equilibrio entre la capacidad de producir piezas con alta precisión , manteniendo la eficiencia del proceso de infusión. En el laboratorio de investigación de ZAO Aerocomposite se realizaron un gran número de ensayos con materiales, piezas y elementos de muestra para determinar este equilibrio. Como resultado, se eligió un tejido en el que la fibra de carbono no estaba entrelazada, sino que estaba unida en un solo tejido con la ayuda de un hilo de polímero. Debido a que la fibra no está entrelazada, prácticamente no tiene daños mecánicos que afecten la resistencia de la pieza.
“Probamos materiales con estructura abierta para averiguar la fluidez de la resina, así como una fibra más densa, que requiere otros medios de permeabilidad del relleno, como, por ejemplo, el espacio entre las cintas”, dice Gaydansky.
MTorres fue uno de los contribuyentes clave en el proceso de selección de materiales, ya que la empresa española experimentó mucho con diferentes opciones de disposición de la máquina de fibra seca. Aunque ya contaba con una importante experiencia adquirida en 2009 en el desarrollo de palas de fibra de vidrio para aerogeneradores de Gamesa, en 2012 se firmó un contrato con Aerocomposite para desarrollar equipos para el tendido automatizado de fibra de carbono seca, que parecía una tarea mucho más difícil. Los productos compuestos generalmente consisten en varias capas de fibra de carbono con diferentes ángulos de orientación; dicha colocación de tela es necesaria para optimizar la resistencia a la carga en varias direcciones, ya que el ala compuesta durante la operación de la aeronave está expuesta a una carga externa compleja que funciona tanto en compresión y en tracción, y para torsión.
“El material seco, a diferencia de los preimpregnados, por definición no está impregnado con ninguna resina, por lo que se mueve fácilmente desde la posición en la que se ha colocado”, explica el director comercial de MTorres, Juan Solano. “Nuestra tarea era arreglar de alguna manera el material para un diseño automatizado preciso y asegurarnos de que no cambie su posición en el futuro”.
Para resolver este problema, se utilizó una capa muy delgada de termoplástico como aglutinante para mantener la fibra en su lugar. El Sr. Solano dice que para activar la capa de unión, MTorres desarrolló un dispositivo de disipación de calor que se coloca en la cabeza de la preforma y brinda una adherencia mínima. Esta decisión hizo viable el proceso de visualización automatizado.
Al elegir la fibra de carbono y la resina compuesta, el objetivo era estandarizar tanto como fuera posible los materiales que se utilizarían para fabricar los paneles de las alas y la sección central. El material HiTape de Hexcel se ha modificado para cumplir con los requisitos de MTorres para la precisión de orientación de la fibra y disposición automatizada. Hexcel afirma que con HiTape es posible lograr una velocidad de apilado automático de 50 kg/h. Sin embargo, Anatoly Gaidansky aclara: “Por el momento, para el comienzo de nuestro programa, nuestro objetivo es una velocidad de puesta de 5 kg/h. Sin embargo, en el futuro, mejoraremos la tecnología para mejorar la productividad de la fabricación de estructuras complejas. Actualmente se están realizando estudios relevantes en nuestro laboratorio”.
Corte manual de fibra de carbono en el laboratorio de investigación de CJSC "Aerocomposite"
Después de la colocación de la fibra, la preforma se coloca en una máquina de infusión térmica TIAC. TIAC es un sistema integrado que consta de un módulo de inyección, un módulo de calentamiento y un sistema de software y hardware para garantizar la automatización del proceso de infusión con un cumplimiento preciso de los parámetros tecnológicos especificados. La unidad mezcla, calienta y desgasifica la resina epoxi, controla el proceso de llenado de la bolsa de vacío con resina y el proceso de polimerización. TIAC monitorea y controla la temperatura y la cantidad de resina que ingresa a la preforma, la tasa de llenado, la bolsa de vacío y la integridad de la preforma. El nivel de vacío se controla con una precisión no superior a 1/1000 bar - 1 mibar.
Centro de infusión térmica automatizado TIAC 22×6 metros
Spar en el centro de infusión termal
Panel de sección central en el centro de infusión térmica
La duración del ciclo de producción varía de 5 a 30 horas, dependiendo del tipo, tamaño y complejidad de la pieza que se fabrica. El proceso de polimerización tiene lugar a una temperatura de 180°C y se puede mantener con una precisión de ±2°C hasta un valor máximo de 270°C.
Cómo sucede en la realidad
El proceso de fabricación de la caja del ala MS-21 es el siguiente:
- Preparación de equipos y disposición de materiales auxiliares.
- Colocación de cinta de carbón seca y preformado en modo automático en equipos de colocación.
- Montaje de la bolsa de vacío.
- Infusión (impregnación) de una palanquilla seca en un centro automatizado de infusión térmica.
- Desmontaje del paquete y limpieza de piezas.
- Realización de ensayos no destructivos.
- Mecanizado y control de geometría.
- Pintura y montaje.
Todo el trabajo se lleva a cabo en una "sala limpia", en la que la cantidad de partículas dispersivas en el aire no supera su número en una sala de operaciones estéril, porque incluso si una pequeña mota de polvo entra en fibra de carbono, se vuelve deficiente. calidad y el producto se desperdiciará.
Después de colocar las preformas de los largueros, pasan a la sección para pasar del utillaje positivo al negativo, y las preformas de la piel del panel del ala van a la sección para mover el utillaje de colocación a la herramienta de infusión. Aquí, el complemento se sella en un sobre especial, al que se conectan los tubos desde diferentes lados. El aire se bombea uno a la vez y se suministra un aglutinante a través de los demás debido al vacío resultante.
Los largueros y los paneles se colocan de fibra de carbono por separado, pero en una herramienta especial ya se rellenan con resina compuesta juntos. La polimerización del panel con largueros en tecnología de infusión ocurre en un ciclo. La tecnología de autoclave requiere dos ciclos de curado: primer ciclo: curado de largueros, segundo ciclo: curado de juntas de larguerillos y revestimiento, mientras que los costos de tiempo total son del 5% y los costos de energía son un 30% más altos que con la tecnología VARTM.
El método de infusión al vacío en un ciclo de impregnación permite crear una parte monolítica integral, a diferencia de las estructuras de autoclave remachadas con pegamento, donde la película adhesiva se coloca entre el larguero y la piel, y el proceso de instalación de sujetadores mecánicos para una fijación adicional. de los largueros aumenta la complejidad de fabricación de los paneles hasta en un 8%.
Además, las preformas son trasladadas a centros automatizados de infusión térmica con dimensiones de áreas de trabajo de 22x6x4 my 6x5,5x3 m, dependiendo del tamaño de la pieza. Aquí tiene lugar el proceso de infusión y polimerización del producto.
El stand de la línea de montaje, que se utilizará para el acoplamiento final de los paneles de las alas del avión MS-21
Al final de la infusión, la pieza ingresa al área de prueba ultrasónica no destructiva. Aquí, en la instalación robótica de Technatom, se evalúa la calidad y confiabilidad de la pieza recibida: la ausencia de grietas, cavidades, irregularidades del relleno endurecido, etc. Las pruebas no destructivas son de particular importancia en la creación y operación de productos vitales, que, en particular, es el ala de un avión.
La siguiente etapa es el mecanizado de la pieza en el centro de fresado de 5 ejes MTorres, después de lo cual el panel o larguero terminado ingresa al sitio de ensamblaje de la caja del ala.
¿Qué proporciona un ala compuesta?
Flujo de aire alrededor de un ala de envergadura finita: aparición de resistencia inductiva
Como resultado, se forman dos haces de vórtices detrás de los extremos del ala, que se denominan chorros de estela. La energía gastada en la formación de estos vórtices determina la resistencia inductiva del ala. Para vencer la resistencia inductiva, se gasta energía adicional de los motores y, en consecuencia, una cantidad adicional de combustible.
La resistencia inductiva está ausente en un ala de alargamiento infinito, pero un avión real no puede tener tal ala. Para evaluar la perfección aerodinámica del ala, existe el concepto de "calidad aerodinámica del ala": cuanto más alta es, más perfecta es la aeronave. Es posible mejorar la calidad aerodinámica de un ala aumentando su elongación efectiva: cuanto más larga sea el ala, menor será su resistencia inductiva, menor el consumo de combustible y mayor el rango de vuelo.
Los diseñadores de aeronaves siempre han buscado aumentar la relación de aspecto efectiva del ala. Para el ala MS-21, se eligió un perfil supercrítico, un perfil en el que la superficie superior es casi plana y la inferior es convexa. Una de las ventajas de dicho perfil es la capacidad de crear un ala de alta relación de aspecto y, además, dicho ala hace posible aumentar la velocidad de vuelo de crucero sin aumentar la resistencia. Las leyes de la aerodinámica obligan a que las alas en flecha se hagan delgadas, un ala de superficie aerodinámica supercrítica se puede hacer gruesa sin aumentar la resistencia aerodinámica. El diseño de un ala de este tipo es más fácil y tecnológicamente más avanzado de fabricar que uno delgado, y se puede colocar una mayor cantidad de combustible en el espacio interno resultante.
La relación de aspecto de ala típica para aviones de generaciones pasadas era de 8 a 9, para los modernos era de 10 a 10,5 y para el MS-21 era de 11,5. Para hacer un ala de aluminio de alta relación de aspecto, sería necesario aumentar significativamente el grosor del ala para mantener su rigidez. el aluminio es un metal blando, y un aumento en el grosor del ala es un aumento en la resistencia. El CFRP es un material mucho más rígido, por lo que, incluso sin el uso de winglets, el ala compuesta MS-21 de alta elongación, formada por delgados perfiles supercríticos (superficies superiores prácticamente planas e inferiores convexas), permite obtener un 5-6% una mejor calidad aerodinámica a velocidades de vuelo de crucero que los últimos análogos extranjeros y, por lo tanto, lograr una mayor autonomía de vuelo con un menor consumo de combustible, lo que en última instancia aumenta la eficiencia económica del transatlántico y su ventaja competitiva
Consola de ala derecha compuesta MS-21
Disposición del panel inferior del futuro ala del avión MS-21 en la planta AeroComposite-Ulyanovsk
Nunca ha habido algo así en nuestra industria de la aviación. Para ser honesto, no he visto nada como esto en un Boeing con Airbus. Y estando en la planta, donde todos los empleados están con batas blancas y cubrezapatos, requisitos especiales para la calidad del aire y ves tu reflejo en el revestimiento del piso, no puedes creer que todo esto sea en Rusia. Por primera vez en la historia moderna, no estamos tratando de replicar viejas tecnologías comprobadas, y no estamos tratando de copiar ciegamente la experiencia extranjera, pero somos innovadores y queremos estar a la vanguardia tecnológica de la industria mundial de aeronaves civiles.
Conclusión
La abrumadora superioridad de la industria de la aviación occidental en tecnología, equipo técnico, el nivel de propiedades de los materiales estructurales utilizados y la eficiencia de los enfoques para la organización de los procesos de diseño y producción brindan a las aeronaves civiles estadounidenses y europeas cualidades competitivas que hasta hoy podrían no se realizará en productos de la industria aeronáutica nacional. Proyectos tan prometedores como el MS-21, diseñado para convertirse en las "locomotoras" de la modernización integral de la industria aeronáutica civil en Rusia, deberían cambiar la situación actual. Ya en el proceso de realizar trabajos experimentales en la etapa de diseño detallado, los participantes del Programa MS-21 crearon una base para la formación de la producción moderna, enfocada en las tecnologías más avanzadas.
El 29 de septiembre de 2016, el World Trade Center acogió la ceremonia de premiación de los ganadores y laureados de la competencia Aircraft Builder of the Year. Los miembros del Consejo de Expertos consideraron más de 100 trabajos de empresas, organizaciones y equipos creativos. Los resultados de la competencia se resumieron en la reunión del Comité Organizador el 5 de septiembre de 2016. El ganador de la nominación "Por la creación de una nueva tecnología" fue el centro de competencia de United Aircraft Corporation -la empresa AeroComposite para el desarrollo y aplicación del método de infusión al vacío al crear el ala compuesta del nuevo MS-21- Avión de 300 pasajeros. Anatoly Gaydansky, Director General de AeroComposite JSC, a su vez, agradeció al equipo, socios y todos los que han estado trabajando juntos para implementar este proyecto durante siete años.
An-124 "Ruslan" - avión de transporte militar estratégico InoSMI - Ciencia Wikipedia Foto (c) UAC/Aviastar-SP/Irkut Corporation http://aviation21.ru/ms-21-lajner-s-chyornym-krylom/
Andrei Velichko,
agosto 2016
El futuro avión ruso de pasajeros de larga distancia y fuselaje ancho Il-96-400M está a la espera de un cambio de marca. Recibirá una nueva designación: IL-496. Según Izvestia, ya se ha tomado una decisión fundamental, pero este nombre aparecerá en los documentos oficiales a partir del próximo año. El primer prototipo se construirá antes de que finalice el mismo 2019. Según los expertos, el mercado de este tipo de aviones en Rusia es pequeño. Pero el proyecto Il-96-400 es importante desde el punto de vista del desarrollo de competencias en la industria aeronáutica.
Como le dijeron a Izvestiya tres fuentes en la industria de la aviación que están familiarizadas con la situación, el avión de pasajeros de largo alcance de fuselaje ancho que se está creando en PJSC Il recibirá una nueva designación: Il-496. Esta decisión ya ha sido aprobada en principio a nivel de gobierno.
- La necesidad de cambiar la marca se debe a que el avión que se está creando no es solo una modificación del Il-96, sino su profunda modernización. De hecho, estamos hablando de un nuevo avión, explicó uno de los interlocutores.
En PJSC "Il", la empresa - el desarrollador de la aeronave, "Izvestia" no comentó sobre los planes de cambio de marca. Al mismo tiempo, señalaron que esperan preparar toda la documentación técnica para la construcción del primer prototipo Il-96-400M a finales de este año.
- Las características de la aeronave diseñada serán la instalación de modernos equipos de vuelo y navegación domésticos, así como una moderna cabina de pasajeros, que brindará condiciones cómodas para los pasajeros, - señaló el servicio de prensa de Ilyushin. - La presentación del Il-96-400M está prevista para finales de 2019.
En este caso, el equipo de navegación doméstico incluye un sistema inercial (responsable de determinar la posición de la aeronave en el espacio), transpondedores (transmiten automáticamente datos a estaciones de radar en tierra), sistemas de navegación y aterrizaje. En la primera etapa en 2018-2019, está previsto equipar todos los aviones Il-96-300 con dichos sistemas.
El programa de creación del Il-96-400M implica la producción de un prototipo y seis aviones de producción. La construcción del primer prototipo en la planta de aviones en Voronezh está programada para fines de 2019, el primer avión de producción, para 2020. En el mismo año, está previsto completar las pruebas de certificación del revestimiento.
El servicio de prensa del Ministerio de Industria y Comercio le dijo a Izvestia que la implementación del proyecto Il-96-400M avanza de acuerdo con el cronograma aprobado. Las obras se financian dentro de los límites del presupuesto federal.
Según Aleksey Sinitsky, editor en jefe de Aviatransportnoye Obozreniye, el nicho de aviones de fuselaje ancho y largo recorrido en Rusia es pequeño: están en funcionamiento poco más de 80 aviones de esta clase. Más del 60% de ellos están en el grupo de empresas Aeroflot, Utair tiene varios automóviles y el resto está en transportistas turísticos. Estos transatlánticos se pueden utilizar en el Lejano Oriente de la Federación Rusa o en rutas turísticas internacionales. En versiones especiales, la aeronave puede ser de interés para clientes gubernamentales especializados.
El IL-96-400 en su forma actual, en términos de características económicas y equipamiento, se mantiene al nivel del avión de la generación anterior. Pero no es mucho más barato que los transatlánticos nuevos y modernos fabricados en el extranjero. En términos del costo de propiedad a lo largo del ciclo de vida, la pérdida es muy grande, señaló Alexey Sinitsky.
Sin embargo, el proyecto Il-96-400M debería ayudar a la industria de la aviación nacional a mantener las competencias y las capacidades de producción de carga. A largo plazo, la línea de aviones civiles debe reponerse con un avión de pasajeros de fuselaje ancho de nueva generación, que Rusia ha comenzado a crear junto con sus socios chinos: la corporación COMAC.
Il-96-400M se crea como una modificación extendida del pasajero Il-96-300. El peso de despegue del nuevo avión comercial será de 270 toneladas y podrá llevar a bordo hasta 400 pasajeros. Esta máquina utilizará aviónica, materiales y componentes de fabricación rusa. Al igual que Izvestia, el presupuesto total previsto para el programa de creación de transatlánticos es de 53.400 millones de rublos.
Se produjeron varios aviones legendarios a la vez. Durante la guerra, el famoso avión de ataque Il-2 (los diseñadores lo llamaron "Tanque volador"). A fines de la década de 1960, el primer transatlántico de pasajeros supersónico del mundo Tu-144. Hoy, la planta produce aviones Il-96, An-148, así como unidades individuales para aviones SSJ 100 y MS-21. Se han reanudado los trabajos en el avión de transporte Il-112. Es la Voronezh Joint-Stock Aircraft Building Company (VASO) la que produce el principal avión de Rusia, el Il-96 presidencial, más conocido como Board No. 1.
1. La decisión de organizar la planta se tomó en 1929. Hasta 1966, la planta solo tenía nombres numerados: primero el No. 18, luego el No. 64. Durante los años de guerra, las líneas de producción fueron evacuadas a Kuibyshev (ahora Samara), después de la Victoria, la planta en Voronezh se restauró de nuevo.
2. Durante los largos años de su historia, la planta de aviación de Voronezh ha producido aviones como el ANT-25 (las tripulaciones de Chkalov y Gromov volaron sobre el Polo Norte a los EE. UU.), el legendario avión de ataque Il-2, el Tu -16 portamisiles, el pasajero Il-86 y el primero en el mundo transatlántico supersónico Tu-144.
3. VASO es el único fabricante del país de aviones de pasajeros de fuselaje ancho Il-96-300 de larga distancia. Creado en la Oficina de Diseño. Ilyushin, con la participación directa de VACO, el prototipo despegó por primera vez el 28 de septiembre de 1988. El vuelo duró 40 minutos.
4. IL-96 se convirtió en el primer avión soviético de fuselaje ancho de largo alcance.
5. El moderno Il-96-300 puede llevar a bordo hasta 300 pasajeros. La nueva modificación del Il-96-400M con un fuselaje alargado, mayor envergadura y motores más potentes puede acomodar hasta 435 pasajeros.
6. La tripulación de la aeronave está compuesta por tres personas (dos pilotos y un ingeniero de vuelo). Il-96 se convirtió en el primer avión de la familia Ilov, cuyo equipo dejó de incluir un navegador.
7. La llamada cabina de "vidrio" del Il-96-300. La matriz principal de información agregada y de navegación de vuelo se muestra en varias pantallas. Los instrumentos analógicos redondos tradicionales solo duplican la información. El equipo de aviónica del transatlántico se produce en Rusia.
8. Il-96-300 envergadura - más de 57 metros, longitud - 55 metros, peso máximo de despegue 250 toneladas, carga útil 40 toneladas. El alcance máximo de vuelo es de hasta 13.500 km.
9. IL-96 despega con la ayuda de cuatro PS-90A. Este es un motor turboventilador ruso con un empuje máximo de 16.000 kgf (fabricado por OJSC Perm Motor Plant).
10. Fue en este taller de la planta de aviación de Voronezh en la segunda mitad de la década de 1960 donde se ensambló el primer transatlántico de pasajeros supersónico del mundo Tu-144. Aquí, a fines de la década de 1970, comenzó el ensamblaje del airbus de fuselaje ancho Il-86.
En la foto: aquí se está realizando la instalación de los fuselajes del IL-96-300.
11. El diámetro del fuselaje del Il-96-300 es de 6 metros y 8 cm, solo 42 cm menos que el del Boeing-747.
12. Perforación y corte de agujeros para remaches en los paneles del fuselaje.
13. Ala del avión Il-96-300. Es difícil decir exactamente cuánto cuesta un ala de este tipo, pero definitivamente hay algo de verdad en el conocido dicho "Cuesta como el ala de un avión", porque el costo de todo el Il-96-300 comienza en $ 40 millones y varía mucho según el propósito y la configuración de un tablero en particular.
14. En 2014, VASO recibió un gran pedido para la producción de 14 Il-96 de cuerpo ancho de varias modificaciones, hasta 2024. En primer lugar, estamos hablando de juntas para agencias gubernamentales. Los aviones fabricados en Voronezh son utilizados por el Destacamento Especial de Vuelo "Rusia": sirve a los líderes del país, incluido el Presidente de la Federación Rusa. VASO también ensambla aviones encargados por el Ministerio de Defensa (en particular, un puesto de mando volador, que popularmente se denomina "avión del fin del mundo"). Sobre la base del Il-96, también está previsto crear un petrolero estratégico.
15. An-148: avión de fuselaje estrecho de corta distancia, desarrollado en el ASTC. DE ACUERDO. Antonova (Ucrania).
16. Tiene capacidad para 85 pasajeros, la autonomía de vuelo es de unos 3500 km.
18. Hasta la fecha, el An-148 se opera en Rusia, Ucrania y Corea del Norte.
19. El desarrollador estima la demanda global de un revestimiento regional en 500 tableros.
20. En 2015, el presidente de Ucrania, Petro Poroshenko, anunció que elegiría el An-148 como su avión presidencial.
21. El ala del An-148 está ubicada sobre el fuselaje, debido a la gran distancia desde los motores hasta el suelo, el avión puede operar incluso desde pistas de tierra mal adaptadas.
22. Durante la instalación del ala, se utilizan modelos de peso de la planta de energía. La masa del cubo amarillo es de unos 1400 kg, que corresponde a la masa del motor de turbina de gas D-436-148.
23. Desde 2012, Angara, con sede en Irkutsk, ha estado operando 5 aviones An-148-100E. Aterrizaron repetidamente en Yakutia a una temperatura por la borda de menos 49 ° C y con una visibilidad horizontal de 350 metros.
24. 29 aviones An-148 de varias modificaciones salieron de las existencias de VASO. Son operados por SLO "Rusia" y el FSB. Ahora la compañía está cumpliendo con el pedido del Ministerio de Defensa de Rusia para el suministro de 15 aviones An-148-100E.
25. Disposición del stand para la instalación preliminar del cableado eléctrico de la aeronave.
26. La longitud total del cableado eléctrico, por ejemplo, IL-96-300 - ¡345 km! A modo de comparación: de Moscú a Voronezh en línea recta 463 km.
27. Instalación de equipos eléctricos en el fuselaje. El número de empleados de VASO es de unas 5.000 personas.
28. En 2013-14, se reanudó el programa para la creación del avión de transporte militar ligero Il-112V.
En la foto: fabricación de los compartimentos del fuselaje F-1 y F-2 (morro y central) del primer prototipo Il-112V en el taller de montaje de VASO.
29. Remachado del compartimiento de la nariz del Il-112V.
El avión está destinado a reemplazar al veterano An-26. El desarrollador del Il-112V es el Complejo de Aviación. S.V. Ilyushin, el montaje final se lleva a cabo en VASO.
El avión podrá transportar hasta 6 toneladas de carga (o unos 40 paracaidistas). El rango de vuelo es de aproximadamente 1000 km. Il-112V estará equipado con dos motores turbohélice.
30. Está previsto que el primer IL-112 despegue en el verano de 2017, y la segunda muestra se transferirá a pruebas estáticas y de resistencia.
31. La producción en serie puede comenzar alrededor de 2019. Las capacidades de VASO permiten la producción de 8-12 aviones Il-112 por año.
32. MS-21: un proyecto de una familia de aviones de pasajeros de medio recorrido desarrollado por OKB im. COMO. Yakovlev y la corporación Irkut.
Como parte de la cooperación, VASO produce: pilones para motores, alas para el tren de aterrizaje principal y delantero y un carenado de ala-fuselaje, elementos de cola verticales y horizontales y otras partes de aeronaves. Para 2020, VASO suministrará juegos de piezas para 72 aviones.
33. En el curso de la preparación para el lanzamiento del Il-86 Airbus a fines de la década de 1970, la planta llevó a cabo una reconstrucción a gran escala, se construyeron nuevos talleres de ensamblaje con un área de 48,000 m2, el se dominó la producción de piezas a partir de materiales compuestos, el mecanizado de piezas largas y otras tecnologías.
35. En 2006, VASO pasó a formar parte de United Aircraft Corporation (UAC), que reúne a las mayores empresas de aviación rusas.
36. VASO realiza vuelos de prueba de nuevos aviones en el aeródromo experimental "Pridacha", ubicado en el territorio de la empresa. En este aeródromo se probaron todos los tipos de aviones producidos por VASO.
