Московские учёные создали новую технологию для улучшения водоотталкивающих свойств обшивки самолетов

Специалисты Московского авиационного института (МАИ) совместно с учёными из Института физической химии и электрохимии (ИФХЭ) им. А.Н. Фрумкина РАН разработали технологию создания покрытий авиационных поверхностей, которые помогут самолётам избежать катастроф из-за обледенения, сообщает газета «Известия».

Созданная инженерами методика предполагает специальную обработку поверхностей, благодаря которой они приобретают способность отталкивать переохлажденные водяные капли, не позволяя им закрепляться и кристаллизоваться на обшивке.

Участник исследования, инженер кафедры «Проектирование и сертификация авиационной техники» МАИ Илья Жигулин рассказал «Известиям», что применение изготовленных по этой методике покрытий охватывает сферы, в которых традиционные способы защиты имеют ограничения или малоэффективны. Так, с их помощью можно увеличить надёжность критически важных элементов конструкции воздушного судна — например, элероны и закрылки, говорит Жигулин.

Кроме того, водооталкивающие покрытия возможно применять для защиты от обледенения датчиков, вынесенных на поверхность самолёта.

Специалисты из МАИ и ИФХЭ утверждают, что обработанные по предложенной ими технологии элементы конструкции можно использовать без обновления в течение длительного времени. Методика позволит сократить издержки авиакомпаний, что может привести к удешевлению воздушных перевозок.

Созданные учеными покрытия представляют собой шероховатости, рельеф который изменяется на микро-, субмикро- и наноуровнях, говорит ведущий научный сотрудник лаборатории поверхностных сил ИФХЭ РАН Кирилл Емельяненко. Это позволяет создать бóльшую площадь поверхности одновременно с малыми точками опоры. Из-за силы поверхностного натяжения капля воды принимает форму, близкую к шарообразной, и соскальзывает с поверхности, рассказал Емельяненко.

Такой микрорельеф наносят методом наносекундной лазерной обработки приповерхностного слоя материала. Кроме того, на поверхность наносят дополнительный слой из органических молекул, препятствующий контакту влаги с алюминием.

По словам Емельяненко, сейчас технология ограничена размерами оборудования для лазерного текстурирования поверхности и химического осаждения дополнительного слоя. При этом при создании производственной линии будет возможно задействовать более крупные установки, отметил учёный.

Сейчас для борьбы с обледенением применяют обогрев корпуса самолёта. Этот способ недостаточно энергоэффективен, поскольку на него уходит порядка 10% энергии. Также судно могут облить спецжидкостями, если перед вылетом ожидаются неблагоприятные условия.