Вестник Чувашского государственного педагогического университета им. И. Я. Яковлева

полимерные композиционные материалы, армирующие углеродные волокна, встроенные распределенные металлические структуры, сотовые элементы, микроволновое излучение, плотность потока энергии, отражение, поглощение.

Проведен анализ тенденций развития авиационной техники различного назначения, показавший расширение применения в ее несущих конструкциях полимерных композиционных материалов (ПКМ), армированных углеродными волокнами с комбинированной структурой, содержащей распределенные в объеме металлические элементы, в частности – сотовые заполнители. Отмечено, что при этом ярко выраженная анизотропия физикомеханических свойств таких конструкций из различных по химическому составу и свойствам материалов затрудняет маневрирование летательных аппаратов с большими перегрузками вследствие различной устойчивости к динамическим нагрузкам, действующим в различных направлениях. Особенно важно обеспечение прочности конструкций из ПКМ, при действии изгибающих и сдвиговых нагрузок. Показано на примере выполненных ранее авторами исследований, что проблема повышения прочностных характеристик ПКМ может быть решена путем их квазиструктурирования в СВЧ электромагнитном поле. С целью выявления возможности упрочняющей СВЧ обработки конструкций из ПКМ со встроенными сотовыми металлическими панелями, наиболее распространенных а современной и перспективной авиационной технике, выполнены экспериментальные исследования распределения плотности потока энергии микроволнового излучения частотой 2450 МГц в ближней зоне, прошедшего через ПКМ и отраженного от его поверхности. Сравнивались отвержденный ПКМ, армированный углеродными волокнами, ПКМ со встроенными сотовыми элементами и конструкционный диэлектрический материал на примере полипропилена РР. Установлено, что плотность отраженного полипропиленом толщиной 7 мм потока СВЧ энергии составляет 1,42% падающего потока, для отвержденного углепластика толщиной 7 мм этот показатель равен 9,9%. От конструкции с сотовым элементом, расположенным между двумя пластинами отвержденного углепластика толщиной по 3 мм отражается менее 1% потока СВЧ энергии. При этом прошедший через преграду поток СВЧ энергии составляет соответственно для углепластика и сотовой конструкции (85-86)% и (75-76)%. Таким образом, наличие встроенных сотовых элементов в конструкции из армированных углеродными волокнами ПКМ не приводит к повышенному отражению СВЧ электромагнитного поля, а, напротив, меньше, чем наблюдается у обычных конструкций из ПКМ. Это позволяет выполнять упрочняющее квазиструктурирование подобных изделий и повысить их эксплуатационные параметры.

Злобина Ирина Владимировна

e-mail: irinka_7_@mail.ru, кандидат технических наук, доцент, Саратовский государственный технический университет имени Гагарина Ю.А., г. Саратов , Россия.