Учёные раскрыли главную причину деградации авиационных композитов

Новое исследование показало, что влага, а не высокая температура, становится главной причиной старения композитных материалов в современных самолётах. Учёные из университетов Монаш и RMIT выяснили это после серии экспериментов и опубликовали результаты в журнале Composites Part A.

Углеродные композиты годами впитывают воду из воздуха. Именно это накопление влаги постепенно разрушает структуру изнутри: появляются микропустоты, мелкие трещины и слабеет связь между волокнами и смолой. Температура и влажность лишь ускоряют процесс, но не меняют его сути. Доктор Кэтрин Григориу из Университета Монаш объяснила, что главное — не точные условия старения, а итоговое количество влаги внутри материала. Благодаря этому инженеры смогут точнее предсказывать поведение деталей через многие годы службы.

Раньше ускоренные испытания проводили при сильном нагреве и влажности, чтобы за недели имитировать годы эксплуатации. Теперь ясно, что такие методы остаются надёжными, если правильно отслеживать уровень влаги. Это сильно упростит проверку материалов при проектировании и обслуживании самолётов.

Микроскопическое изучение показало, что схема укладки волокон играет ключевую роль. В одних вариантах материал держит прочность дольше, в других разрушается быстрее. Инженеры теперь смогут подбирать слои не только по весу и силе, но и по устойчивости к влаге.

Такие композиты уже составляют больше половины конструкции Boeing 787 и Airbus A350. Понимание роли влаги позволит авиакомпаниям точнее планировать инспекции, реже менять детали и снижать расходы. В итоге конструкции станут надёжнее, а самолёты — экономичнее на всём сроке службы.

Источник: aerospaceglobalnews