Современные материалы вроде ароматического полиамида (арамида) или сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) получили широкое применение в сфере средств индивидуальной бронезащиты. Материалы легкие, прочные, биологически малоактивные – были бы идеальны для судостроения. Но арамид отличается высоким водопоглощением, при котором изделия из негерметизированного волокна быстро набирают в воде массу и теряют свои свойства, а плиты из СВМПЭ плохо обрабатываются, не клеятся, не варятся, не подлежат экструзии, поэтому из них не сформировать корпус судна. В России удалось создать композит, который совмещает в себе их плюсы, лишен указанных минусов, а также делает суда чрезвычайно надежными и ремонтопригодными.
Лаборатория композитов и проектирования «Морская техника» («Мортех») из подмосковной Дубны производит модульные скоростные платформы из материала собственной разработки. Как платформу, так и образцы материала компания представила на международном военно-техническом форуме «Армия-2020». Инновационный материал представляет из себя арамидные волокна с введенными молекулами каучука и сверхвысокомолекулярного полиэтилена большой молекулярной массы.
Как пояснил корреспонденту Mil.Press FlotProm генеральный директор лаборатории Владимир Ларькин, трубки незащищенного арамида быстро набирают жидкость, с ней набирают массу и теряют свою прочность. Эту проблему удалось решить введением молекул каучука, которые заполняют пустоты в трубках, делают арамид полностью гидрофобным и одновременно служат демпфером, повышая упругость готового материала.
Молекулы СВМПЭ с молекулярной массой 9 млн г/моль, которые также вводятся в композит, служат другой цели. Гранулы сверхвысокомолекулярного полиэтилена состоят из нескольких молекул, которые связаны между собой в единую цепочку. В лаборатории «Мортех» на каждую молекулу СВМПЭ прививают 1-2 молекулы эпоксидной смолы и вводят в связующее вещество. После этого материал становится чрезвычайно прочным, но при этом не хрупким. «Когда СВМПЭ попадает внутрь связующего, связующее за счет привитых молекул эпоксидки начинает воспринимать его, как свою составную часть. Цепочка молекул СВМПЭ начинает разворачиваться, образуя хаотично ориентированную сетку, которая взаимодействует с другими компонентами и укрепляет материал. При этом материал пластичный и не требует дополнительной защиты», – упрощенно рассказал Ларькин.
По его словам, корпус из получившегося материала крайне ударопрочный, с высоким ресурсом, пластичный, с высокой баллистической стойкостью за счет арамида, низкими фрикционными свойствами, невосприимчивый к ледяной шуге, а также биологически неактивный (не нуждается в обработке от водорослей и ракушечника).
Владимир Ларькин добавил: «Что важно для военного заказчика – катера и лодки из нашего материала крайне ремонтопригодны. Они в принципе мало подвержены механическим повреждениям, но, например, после десантирования на берег на корпусе могут появиться царапины. В неспециализированных условиях можно нанести специальный ремонтный состав, дождаться, пока он застынет и отполировать. Если более крупная пробоина, то, грубо говоря, при помощи дрели достаточно прикрутить на болты заплатку, с одной стороны, рубленным арамидом и связующим веществом затворить пробоину, затворить заплатку и отполировать. Корпус восстановлен». Лаборатория «Морская техника», по словам генерального директора, готова как поставлять готовый материал судостроителям, так и разрабатывать для заказчиков новые - соответствующие их задачам. В настоящее время «Мортех» ведет работы по расширению исследовательских, проектных и производственных подразделений. В Дубне запланировано строительство завода площадью 4800 кв.м. Из них только 1900 кв.м выделены под производство быстроходных платформ - остальное останется за лабораторией.Также руководитель компании частично раскрыл производственные планы по изменению технологических процессов производства. В перспективе лаборатория композитов и проектирования займется 3D-печатью матриц для создания лодок. При помощи принтера, работающего с полиамидом в гранулах, например, нейлоном, можно будет сократить время и стоимость производства матриц. Нейлон - один из немногих полиамидов, который можно сжимать и полировать. Поэтому открывается возможность делать матрицы разборными: напечатать составные части, сболтить, отполировать, нанести жертвенный слой и использовать. Это поможет создавать изделия с отрицательными углами - в обычных условиях их не извлечь из матрицы без механических повреждений, но при использовании разборной матрицы проблема снимается. Кроме того, ненужные матрицы можно перерабатывать в гранулы для повторного использования: одна порция материала может использоваться до 5 раз до наступления структурных разрушений внутри молекулярных связей.
Универсальными скоростными платформами FALCO из нового композита российской разработки уже заинтересовались военные, спасатели и производители полезной нагрузки.
Автор Валерий Бутымов
Источник: Mil.Press https://flotprom.ru/
Читайте нас также:
