Самолёты больше не боятся молнии: новый материал рассеивает заряд — и обшивка остаётся целой

Каждый самолёт в среднем раз в год сталкивается с ударом молнии. Для традиционных металлических корпусов это не представляло большой угрозы, но современные лайнеры более чем наполовину состоят из полимерных композиционных материалов. ПКМ плохо проводят ток, а значит, при попадании разряда происходит резкий перегрев обшивки до 30 000 °C, что может вызвать возгорание или отказ систем.

Почему прежние решения неидеальны

Для защиты применяют металлические покрытия: сетки, фольгу и шины, встроенные в обшивку. Они помогают отводить ток, но увеличивают вес конструкции и усложняют производство. Кроме того, технология многослойной прокладки металлического материала требует больших трудозатрат.

Новая разработка

В НИЦ "Курчатовский институт" — ВИАМ предложили принципиально иной подход: полимерную плёнку с интегрированной металлической сеткой. По сути, это полуфабрикат по типу препрега, где в связующее сразу встроена токопроводящая сетка. Материал ВМЗП-1 легко выпускается в рулонах и используется в сборке сложнопрофильных деталей.

Эпоксидное связующее ВСЭ-78, также разработанное в институте, обладает повышенной вязкостью. Благодаря этому оно равномерно распределяется по сетке и не растекается, что делает материал надёжным и удобным в производстве.

Где применяется покрытие

Плёнку используют в местах повышенного риска удара молнии:
• законцовках крыльев;
• стабилизаторах;
• мотогондолах двигателей.

Ток после разряда равномерно рассеивается по сетке и уходит в каркас, далее — на статические разрядники, а затем в атмосферу. Таким образом предотвращается пробой и локальный перегрев обшивки.

Плюсы и минусы нового покрытия

Сравнение решений

Советы шаг за шагом для внедрения

1. Определить зоны конструкции, где риск поражения молнией максимален.

2. Использовать полуфабрикат ВМЗП-1 при формировании обшивки.

3. Проверить совместимость материала с уже применяемыми ПКМ.

4. Контролировать укладку слоёв для равномерного распределения сетки.

5. Тестировать готовую конструкцию в условиях имитации ударов молнии.

Мифы и правда

• Миф: молния не опасна для современных самолётов.
Правда: без защиты ПКМ перегреваются и могут загореться.

• Миф: защита всегда утяжеляет самолёт.
Правда: новые материалы делают защиту лёгкой и технологичной.

• Миф: повреждения от молнии всегда критичны.
Правда: с правильным покрытием они остаются локальными и не угрожают полёту.

FAQ

Как работает новый материал при ударе молнии?
Ток рассеивается по металлической сетке и уходит в каркас, не разрушая обшивку.

Чем он лучше традиционной защиты?
Он легче, проще в производстве и удобнее при создании деталей сложной формы.

Выдерживает ли он экстремальные условия?
Да, материал сохраняет свойства при температурах от -60 до +120 °C и кратковременно до +150 °C.

Ошибка → Последствие → Альтернатива

• Использование только ПКМ → пробой и перегрев → интеграция токопроводящей плёнки.
• Ставка на тяжёлые металлические сетки → рост массы и затрат → лёгкая полимерная плёнка ВМЗП-1.
• Применение неподходящих связующих → неравномерность покрытия → использование эпоксидного ВСЭ-78.

А что если…

А что если эту технологию применить не только в авиации? Защита от молнии востребована в энергетике, транспорте и строительстве. Новый материал может стать универсальным решением там, где важны лёгкость и надёжность.