Композитные технологии

  • физика
  • химия

В новом профиле Олимпиады НТИ «Композитные технологии» участники займутся разработкой и расчетом интегральной многостеночной конструкции без сот из полимерных композиционных материалов методом вакуумной инфузии.

В настоящее время закрылок композитного крыла ближне-среднемагистрального самолета, как и другие подобные элементы конструкции самолетов и беспилотных летательных аппаратов, изготавливается из двух обшивок (верхней и нижней) с заполнением внутренней полости сотовой конструкцией. Проблемой является утяжеление конструкции ведь соты способны напитываться влагой воздуха, что приводит к увеличению нагрузок на механизацию крыла и усложнению процесса пилотирования.

Для ухода от сотовых конструкций необходимо разработать систему конструирования, оптимизации и изготовления интегральных деталей из полимерных композиционных материалов. Оптимизация технологического процесса требует:

  1. Расчета и оптимизации интегральной конструкции.
  2. Оптимизации применяемого оборудования и материалов.
  3. Интеграции оборудования в рабочее пространство.

Лучшие решения, предложенные финалистами по этому профилю, могут быть взяты в реальное производство.

Численность команды: 3-5 человек

В составе команды рекомендуется выделять следующие роли:

  • Проектировщик – 1 человек
  • Технолог – 2-3 человека
  • укладка материалов, сборка вакуумного пакета, работа непосредственно с композитами — 2 человека
  • конструирование (конечно-элементный анализ, чертежи, тех.карта) — 1 человек

Разработчики: МГТУ им. Н.Э. Баумана, ООО «МИЦ МГТУ им. Н.Э. Баумана», «Композиты России»

Отборочные этапы

В рамах первого отборочного этапа участникам предстоит решить задачи по физике и химии.

В задании второго отборочного этапа конкурсанты должны будут верно расположить последовательность сборки вакуумного пакета с использованием предложенных материалов, а также описать функционал этих материалов и их предназначение.

 

Заключительный этап

На заключительном этапе решается сложная комплексная задача из области композиционных технологий:

  • конструирование и оптимизация крыла самолета из полимерных композиционных материалов
  • изготовление спроектированного изделия методом вакуумной инфузии.

Основным технологическим оборудованием станет учебно-демонстрационный стенд для изучения технологических процессов изготовления деталей из полимерных композиционных материалов методом вакуумной инфузии.

Команды сами проектируют количество и расположение двутавров, ребер жесткости и прочие элементы крыла.

Материалы для участников

Требования к знаниям:

  • физика: момент силы, физика твердого тела;
  • математика: производные, тригонометрия;
  • информатика: работа в специализированном программном обеспечении;
  • специальные знания в области композитных технологий.

Soft skills

  • моделирование (разработка электронных геометрических моделей в инженерном программном обеспечении), конструирование (разработка конструкторской документации, технологической карты), инженерные испытания (подготовка испытаний, проведение испытаний);
  • работа в команде, распределение ролей.

Hard skills

  • проектирование композитных конструкций (конечно-элементный анализ конструкций);
  • сборка вакуумного пакета (производство композитных конструкций);
  • пропитка методом вакуумной инфузии (производство композитных конструкций).

Рынки НТИ

  • AeroNet
  • TechNet