Как в России ткут беспилотники из карбона

Российская компания «Карбонтекс», участник Платформы Национальной технологической инициативы (НТИ), разработала и запустила в производство ткацкие станки с технологией 3D-ткачества. Новые композитные материалы могут использоваться в различных отраслях промышленности и науки, в том числе для производства легких беспилотников.


Композитные материалы — это материалы, состоящие из двух или более компонентов с различными физическими и химическими свойствами, которые при соединении образуют единый материал с новыми характеристиками. Композитные материалы обладают рядом преимуществ перед традиционными материалами, такими как металлы, дерево или пластик. Например, они имеют более высокую прочность, жесткость, износостойкость, коррозионную стойкость и другие свойства.

Однако производство композитных материалов также сталкивается с рядом проблем и трудностей. Некоторые из них связаны с высокой стоимостью сырья и оборудования, нехваткой квалифицированных кадров и нормативной базы, сложностью технологического процесса и контроля качества. Другие проблемы связаны с анизотропностью свойств композитных материалов, то есть их зависимостью от направления нагрузки и ориентации волокон. Это требует более тщательного проектирования и расчета конструкций из композитов, а также использования специальных методов испытаний и анализа.

В связи с этим возникает необходимость разработки новых технологий производства композитных материалов, которые бы позволяли повысить эффективность и качество процесса, снизить его стоимость и устранить недостатки существующих методов. Одной из таких технологий является технология 3D-ткачества.
Это новая технология для получения цельнотканой объемно-армированной преформы за один технологический процесс.

Преформа — армирующая заготовка частично или полностью соответствующая конечной форме композиционного изделия из нее. Технология 3D-ткачества позволяет проектировать преформу с заданным процентным содержанием волокон в каждой из систем армирования и в объеме самого изделия. Таким образом, можно создавать материалы с различными свойствами и функциональностью.

Компания «Карбонтекс» является одним из лидеров в области разработки и производства технических тканей, тканых каркасов и композитов на их основе. Она использует стекловолокно и углеволокно, которые отличаются высокой прочностью и легкостью. После пропитки такие композитные ткани могут стать основой элементов беспилотников, в том числе крыльев и хвостового оперения.



Станок позволяет ткать в ширину, длину и в высоту, соединяя две плоскости не только перпендикулярно, но и под любым наклоном. Такое расположение волокон создает очень плотный, объемный, монолитный и прочный тканый материал. Его применение для производства дронов позволит существенно увеличить их производительность. Беспилотники станут легче, прочнее, более управляемыми, увеличится носимый груз.

Проект «Карбонтекс» заявлен для участия в форуме «Сильные идеи для нового времени», который пройдет в России в июне 2023 года и выступает площадкой для консолидации и обсуждения перспективных проектов, нацеленных на достижение национальных целей до 2030 года.