Актуальность
Объем применения композиционных материалов в беспилотных воздушных судах достигает 80% и продолжает расти. При этом возникновение внутренних (скрытых) дефектов в обшивках беспилотных воздушных судов из монолитных полимерных композиционных материалов и сотовых панелей на стадии изготовления (непроклей, расслоения, включения) и эксплуатации (ударные повреждения, попадание воды в сотовый заполнитель) диктует необходимость разработки эффективных методов и технологических решений неразрушающего контроля.
Непроклей Расслоение Включение
Метод активной термографии
Традиционные методы неразрушающего контроля для изделий из полимерных композиционных материалов имеют ряд существенных ограничений: применение ультразвукового контроля ограничено в силу существенной пористости материалов, рентгеновского – в силу их низкой рентгеновской плотности, акустических методов – в силу высокой шероховатости поверхности.
Преимущества теплового неразрушающего контроля полимерных композиционных материалов:
— бесконтактность, отсутствие иммерсионных сред;
— высокая чувствительность к подповерхностным дефектам;
— высокая производительность (до 25 м2/ч).
Описание технологического решения
Демонстратор технологии относится к приборам неразрушающего контроля и предназначен для выявления скрытых производственных и эксплуатационных дефектов в полимерных композиционных материалах и сотовых панелях, применяемых при производстве БПЛА. Принцип действия дефектоскопа основан на регистрации и последующем анализе пространственного распределения температуры поверхности контролируемого объекта при внешнем тепловом возбуждении. Прибор оснащен источником нагрева, тепловизором, цветной видеокамерой, пирометром, блоком электроники, теплозащитным экраном, телескопическими опорами и пневматическими присосками, работающими от вакуумного насоса. Корпус, опоры и теплозащитный экран выполнены из облегченных композиционных материалов. Прибор обеспечит повышение производительности контроля и обнаружение не выявляемых или с трудом выявляемых другими методами дефектов. Потенциальные потребители технологии – изготовители и пользователи БПЛА, особенно многократного использования, высокой стоимости и самолетного типа.
Cоциальная значимость проекта
Эффективный неразрушающий контроль повышает срок службы и снижает аварийность БПЛА. Это уменьшает затраты на эксплуатацию БПЛА и делает эффективнее их применение в различных областях: сельском хозяйстве, горном деле, при решении специальных задач.
Результаты интеллектуальной деятельности
Получено свидетельство о государственной регистрации программы для цифровой обработки инфракрасных изображений, полученных методом активной термографии, и патент на полезную модель демонстратора технологии теплового неразрушающего контроля скрытых производственных и эксплуатационных дефектов в композиционных обшивках беспилотных воздушных судов.
Команда проекта (основные исполнители)
Мачихин А.С. – руководитель НИОКР
Гребеньков П.М.
Русаков Д.Ю.