Перспективата за създаване на корпус от композитни материали с минимална маса за работа в действие
За да се подобри ефективността на дълбоководното превозно средство, е необходимо да има корпус с минимално тегло. Изглежда, че най-обещаващият материал за намаляване на телесното тегло е използването на еднопосочна подсилена с въглеродни влакна пластмаса, изработена от въглеродни влакна, импрегнирани с полимерно свързващо вещество.
0,1 GPa при плътност 1,6 g/cm3, което е по-добре от съвременните титанови сплави. Характеристика на еднопосочната CFRP е относително ниският модул на еластичност и якост в напречна посока спрямо ориентацията на нишките. Високите механични характеристики на еднопосочните CFRP могат да се реализират в конструкцията чрез ориентиране на CFRP нишките по линиите на максимални напрежения, възникващи в черупката под действието на външни натоварвания. Към днешна дата са разработени изчислителни методи [1] и технологии за създаване на затворени черупки на въртене, произведени по метода на непрекъснато автоматизирано навиване и натоварени по време на работа с високо вътрешно налягане.
Тези изчислителни методи и технологии са внедрени в JSC TsNIISM за серийно произведени корпуси, работещи под действието на вътрешно налягане в комбинация с други експлоатационни товари. Общ изглед на случая с отвори за полюси и съединения от композитни материали, направени по автоматизиран метод на навиване, е показан на фиг. един.
Фигура: 1 - Композитен корпус за обслужване с вътрешно налягане
За да работи под действието на натискащи сили, стената на корпуса, освен здравина, трябва да има и достатъчно твърдост при огъване, за да осигури висока устойчивост на изкривяване. JSC TsNIISM разработи методи за изчисляване, проектиране и производствени технологии за мрежести конструкции, направени от еднопосочни композитни материали [2], които дават възможност да се максимизират високите механични характеристики на CFRP за корпуси, работещи под действието на различни комбинации от силите на натиск. Мрежестите конструкции представляват система от спирални, пръстеновидни и надлъжни ребра, изработени от еднопосочна подсилена с въглеродни влакна пластмаса, получена по метода на непрекъснато автоматизирано навиване на програмирани машини. Редица подобни конструкции с различни размери са проектирани и произведени масово в JSC TsNIISM. На фиг. 2 показва обща мрежеста конструкция, изработена от композитни материали с метална фуга.