АО УРАЛЬСКИЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ


В УНИИКМ разработаны уникальные технологии производства изделий из углерод-углеродных композиционных материалов (УУКМ). Предприятие располагает полным комплексом оборудования для производства изделий из УУКМ с габаритными размерами до 2200 мм в диаметре и до 3000 мм по высоте.

Развитие технологий позволило освоить новые применения УУКМ. В начале 2000-х годов в УНИИКМ совместно с ОАО «РКК «Энергия» и ОАО «НПО «Искра» была разработана технология изготовления сопловых насадков для ЖРД 11Д58-М из углерод-углеродного композиционного материала взамен металлического. Двигатель с таким насадком применяется в составе разгонного блока ДМ-SL. Пр2 2именение насадков из УУКМ наряду с другими решениями позволило существенно увеличить массу полезной нагрузки для ракеты-носителя Zenit 3-SL1 2. С 2003 года с использованием сопловых насадков ОАО «УНИИКМ» произведено более 15 запусков тяжелых телекоммуникационных спутников на геостационарную орбиту в рамках программы «Sea-Launch».

На этих рисунках показаны заготовка насадка из УУКМ «Граурис» и насадок сопла из УУКМ в сборе для ЖРД 11Д58-М.

 Особое место в изделиях ракетной техники занимают пространственно армированные материалы на основе цельнотканых каркасов-оболочек. Изготовление таких каркасов является высокотехнологичной задачей, требующей применения уникального оборудования. Для решения этой задачи специалистами УНИИКМ разработана уникальная технология изготовления каркасов объёмной структуры методом круглого ткачества. Созданные в УНИИКМ уникальные машины круглого ткачества позволяют изготавливать объемноармированные каркасы в виде осесимметричных оболочек диамером до 2500 мм, высотой до 3000 мм и толщиной до 30 мм практически из любых видов технических волокон. Система управления позволяет создавать множество видов структур армирования и конструкций каркасов. Изделия из УУКМ типа «Заря» на основе объемноармированных каркасов обладают уникально высокой конструктивной прочностью.

3 2

Машина круглого ткачества МКТ для изготовления каркасов объёмной структуры.

Благодаря своим характеристикам изделия из УУКМ находят применение и в других высокотехнологичных отраслях промышленности. По заказам различных предприятий в УНИИКМ изготавливаются тепловые узлы установок для получения высокочистых материалов, переработки радиоактивных отходов, коррозионно-стойкие детали и узлы для химического оборудования.

 

4 2

На рисунке представлены детали теплового узла установки получения чистых соединений редких металлов – материал деталей УУКМ «Углекон Т»

Совместно с ФГУП «НПО им. С.А. Лавочкина» и ОАО «НИИТП» в УНИИКМ разработаны конструкции и технологии производства остронаправленных антенных устройств из углепластиковых композиционных материалов для космических аппаратов и наземных станций. Антенны УНИИКМ включены в состав универсальных спутниковых и межпланетных платформ.

Разработанные в УНИИКМ технологии позволяют изготавливать отражающие поверхности антенных устройств не только с параболической, но и с другими формами поверхности, в том числе двухфокусные.

5 16

На этих рисунках представлены параболическая антенна наземной станции спутниковой связи – трёхслойная углепластиковая конструкция диаметром 5 м и космический аппарат «Электра Л» с параболическими антеннами производства ОАО «Униикм».

Двигательные установки современных долгоживущих космических аппаратов используют в качестве рабочего тела инертные газы, для хранения которых применяются баллоны высокого давления. В ОАО «УНИИКМ» совместно с ФГУП «НИИМаш» разработана конструкция и технология изготовления баллонов высокого давления на основе тонкостенного титанового лейнера и силовой углепластиковой оболочки. Баллоны имеют рабочее давление до 350 атмосфер и коэффициент массового совершенства не хуже 0,25, что соответствует уровню характеристик подобных изделий ведущих мировых производителей.

Производимые в ОАО «УНИИКМ» баллоны высокого давления для хранения ксенона входят в состав универсальных спутниковых платформ «Фобос» и «Экспресс».

7 2

Здесь показан баллон высокого давления для хранения ксенона с силовой оболочкой из угле-органопластика для ДУ космических аппаратов и тонкостенный титановый лейнер

Благодаря сотрудничеству с пермским ОАО «Авиадвигатель» в УНИИКМ в 90-е годы ХХ века были разработаны конструкции и технологии изготовления звукопоглощающих конструкций для газотурбинного авиационного двигателя ПС-90. Сегодня эти конструкции серийно производятся пермским ОАО «Завод «Машиностроитель» и позволяют двигателям ПС-90А соответствовать требованиям четвертой главы ИКАО по уровню шума.

9 2

Кожух задней подвески реверсазвукопоглащающей конструкции.Материал:стеклопластик СТ-69Н .Снижение массы на 11,2 кг(20%)

10 2

 

Кожух сопла звукопоглащающей    конструкции.
Материал: стеклопластик СТ-ЭНФБ
Снижение массы на 10,8кг(22%)

В настоящее время ОАО «УНИИКМ» совместно с ОАО «Авиадвигатель» ведут работы по расширению применения полимерных композиционных материалов в конструкции газотурбинных двигателей. Перспективными узлами являются кожух вентилятора, звукопоглощающие панели газогенератора, элементы крепления и другие детали.

11 2

Углепластиковая рама для двигателя демонстратора применений композиционных материалов в ЖРД (разработка ИЦ им. Келдыша).