Аннотация. В работе представлены разработка и экспериментальная апробация разработанной технологии формирования полимерных композиционных покрытий (ПКП) для силовых и трибологических узлов авиационной техники. Актуальность исследования обусловлена необходимостью повышения ресурса и надежности узлов, работающих в условиях высоких динамических, вибрационных и ударных нагрузок, воздействия агрессивных сред, широких температурных диапазонов и ограничений по массе конструкции. В качестве материала покрытия используется эпоксидная матрица, модифицированная антифрикционными и армирующими компонентами, обеспечивающими комплекс износостойкости, коррозионной защиты, низкого коэффициента трения и демпфирующих свойств. Предложена двухстадийная технология нанесения ПКП с применением специализированной формообразующей машины, обеспечивающей гомогенность структуры покрытия, повторяемость толщины и оптимальную ориентацию модифицирующих фаз. Проведены лабораторные испытания образцов на разработанной машине трения, а также натурные испытания покрытых элементов на полноценном силовом стенде, моделирующем эксплуатационные условия. Было выполнено конечно-элементное моделирование контактных напряжений и динамических нагрузок в узлах трения с применением программ ANSYS и SolidWorks Simulation, что позволило прогнозировать работоспособность покрытия в различных эксплуатационных сценариях. Результаты показали, что исследуемые покрытия обеспечивают снижение коэффициента трения до 0,0015–0,008, уменьшение амплитуды вибраций на 20–30 %, устойчивость к циклическим нагрузкам свыше 100 000 циклов без деградации, а также значительное улучшение коррозионной стойкости по сравнению с металлическими и традиционно применяемыми защитными покрытиями. Полученные результаты подтверждают возможность практического применения разработанной технологии при создании высокоэффективных демпфирующих и антифрикционных узлов авиационно-ракетной техники, а также в перспективных системах наземного и морского высоконагруженного оборудования.

Ключевые слова: полимерные композиции, трибология, авиационно-ракетная техника, антифрикционные покрытия, вибродемпфирование, испытания 

Для цитирования: Гусев Д. В., Расулов З. Н., Ремшева А. Е. Прогрессивные технологии формирования полимерных композиционных покрытий для силовых и трибологических узлов авиационно-ракетной техники // Аэрокосмическая техника и технологии. 2026. Т. 4, № 2. С. 264–278. https://doi.org/10.52467/2949-401X-2026-4-2-264-278; https://elibrary.ru/zsiicz

Библиографический список

1. Holmberg K., Erdemir A. Influence of tribology on global energy consumption, costs and emissions // Friction. 2017. 5, pp. 263–284. https://doi.org/10.1007/s40544-017-0183-5
2. Колобков А. С. Полимерные композиционные материалы для различных конструкций авиационной техники (обзор) // Труды ВИАМ. 2020. Т. 89, № 6–7. С. 38–44. https://dx.doi.org/10.18577/2307-6046-2020-0-67-38-44
3. Каблов Е. Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. Т. 34, № 1. С. 3–33. https://doi.org/10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33
4. Hutchings I., Shipway P. Tribology: Friction and Wear of Materials. Elsevier, 2017. 388 p. ISBN: 978-0-08-100910-9
5. Славин А. В., Донецкий К. И., Хрульков А. В. Перспективы применения полимерных композиционных материалов в авиационных конструкциях в 2-25-2035 гг. (Обзор) // Труды ВИАМ. 2022. Т. 117, № 11. С. 81–92.
6. Ерофеев В. Т., Богатов А. А., Смирнов А. Н. Полимерные композиционные материалы для трибологических узлов транспортных машин // Вестник машиностроения. 2021. № 8. С. 37–42.
7. Крыжановский В. К., Кербер М. Л., Бурлов В. В. Производство изделий из полимерных материалов. СПб.: Профессия, 2004. 464 с.
8. Машков Ю. К. Трибология конструкционных материалов: учеб. пособие. Омск: ОмГТУ, 1996. 304 с.
9. Анисимов А. В., Барахтин Б. К., Бахарева В. Е., Петров С. Н., Рыбин В. В. Исследование микроструктуры и механизма изнашивания поверхностей пар трения углепластики – медьсодержащие сплавы // Вопросы материаловедения. 2006. Т. 46, № 2. С. 44–51. https://elibrary.ru/LADPPP
10. Лысенков М. П. Способность некоторых неметаллических материалов формировать бинарную поверхность трения // Вопросы материаловедения. 2006. Т. 46, № 2. С. 136–139. https://elibrary.ru/LADPUF
11. Бахарева В. Е., Николаев Г. И., Анисимов А. В. Антифрикционные неметаллические материалы для узлов трения скольжения // Вопросы материаловедения. 2011. Т. 65, № 1. С. 75–88. https://elibrary.ru/NEJUTT
12. Точильников Д. Г., Гинзбург Б. М. Методика экспрессных триботехнических испытаний антифрикционных полимеров // Вопросы материаловедения. 2002. Т. 31, № 3. С. 39–48. https://elibrary.ru/HSUBUD
13. Раскутин А. Е. Российские полимерные композиционные материалы нового поколения, их освоение и внедрение в перспективных разрабатываемых конструкциях // Авиационные материалы и технологии. 2017. № S. С. 349–367. https://doi.org/10.18577/2071-9140-2017-0-S-332-367
14. Hindersmann A. Confusion about infusion: An overview of infusion processes // Composites. Part A: Applied Science and Manufacturing. 2019. Vol. 126. Pp. 55–83. https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2019.105583
15. Каблов Е. Н Материалы нового поколения и цифровые технологии их переработки // Вестник Российской академии наук. 2020. Т. 90. № 4 С. 310–354. https://doi.org/10.31857/S0869587320040052
16. Караваев Д. М. Ханов А. М. Трибологические свойства композиционных материалов на основе терморасширенного графита // Поиск эффективных решений в процессе создания и реализации научных разработок в российской авиационной и ракетнокосмической промышленности. АК-Т0-2014: международная научно-практическая конференция, 5-8 авг. 2014 г.: сб. докл. Казань: Изд-во Казан. гос. техн. ун-та, 2014. Т. 2. С. 73–76. https://elibrary.ru/TDHEWT
17. Бородулин А. С. Наномодификаторы для полимерных композиционных материалов // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2012. № 6. С. 34–59. https://elibrary.ru/PAKFNV
18. Богатов В. А., Кондрашов С. В., Мансурова И. А., Минаков В. Т., Аношкин И. В. О механизме усиления эпоксидных смол углеродными нанотрубками // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2012. № 4. C. 7–11. https://elibrary.ru/PAKEWD
19. Чурсова Л. В., Панина Н. Н., Гребенева Т. А., Кутергина И. Ю. Эпоксидные смолы, отвердители, модификаторы и связующие на их основе. СПб.: Профессия, 2020. 576 с.
20. Гуняев Г. М., Чурсова Л. В., Комарова О. А., Гуняева А. Г. Конструкционные углепластики, модифицированные наночастицами // Авиационные материалы и технологии. Приложение «80 лет
    ВИАМ». 2012. № S. С. 277–286. https://elibrary.ru/PFTNHZ