Влажный климат и авиационные композиты: уроки пятилетнего натурного эксперимента
Ученые ВИАМ провели пятилетнее натурное исследование авиационного стеклопластика, который используется в деталях двигателя ПД-14, и выяснили, как влажный тропический климат меняет его свойства. Оригинальность работы в том, что образцы сравнивали не только сразу после испытаний, но и после полной сушки и после предельного насыщения влагой. Так удалось отделить эффект воды от других климатических факторов — температуры и солнца.
Плиты материала пять лет стояли под открытым небом на острове Хайнань с его жарким и влажным климатом и в Геленджике, где климат мягче. Главный показатель — температура, при которой полимерная основа материала начинает размягчаться. После пяти лет она заметно снизилась, причем в тропиках сильнее, чем в Геленджике. Причина в том, что влага проникает в полимер и действует как смазка, а солнце и тепло постепенно разрушают его внутреннюю структуру. Часть изменений после высыхания исчезает, но часть остается необратимой.
Прочность материала после испытаний тоже снизилась, особенно при повышенной температуре. В тропическом климате потери оказались больше, чем в умеренном, хотя стеклопластик в целом сохранил рабочие характеристики. Исследование полезно для климатологов и инженеров: оно показывает, что оценивать срок службы материала только по влажности недостаточно. Жара и солнечная радиация запускают необратимое старение, а значит, детали, работающие в тропиках, требуют особого внимания и защиты.
Исследование опубликовано в журнале «Труды ВИАМ»
