Тенденции и экономический эффект от использования МКБ

Массовая доля ПКМ в ВС за 30 лет выросла в 50 раз и составляет 50% (В-787), объемная доля достигла 80%

Фюзеляж В-787 полностью выполнен из КМ и состоит из четырех состыкованных между собой отсеков, в конструкции применяются различные типы ПКМ, вытесняющих алюминий с 80% (В-737) до 20%

Источник: отчет НИР по теме «Анализ тенденций и прогноз перспектив применения композиционных материалов в конструкциях воздушных судов гражданской авиации», М, ФГУП ГосНИИ ГА, 2014, с. 313

Авиация: замена баллонов в кислородной системе ИЛ-76ТД

Композитные баллоны имеют ту же форму и характеристики при меньшем весе. Замена металлических баллонов на металлокомпозитные аналоги не требует конструктивных доработок! Размещение кислородных баллонов позволяет легко производить их замену.

Штатные баллоны

УБШ-25/150

Р _раб = 170 бар
V = 25 л
m = 15,8 кг
Количество: 6 шт.
Суммарный вес: 94,8 кг

КБ-2

Р _раб = 30 бар
V = 7,8 л
m = 12 кг
Количество: 2 шт.
Суммарный вес: 24 кг

Металлокомпозитный аналог

Аналог УБШ-25/150

Р _раб = 170…340 бар
V = 25 л
m = 6,2 кг
Количество: 6 шт.
Суммарный вес: 37,2 кг

Аналог КБ-2

Р _раб = 30…60 бар
V = 7,8 л
m = 4,8 кг
Количество: 2 шт.
Суммарный вес: 9,6 кг

Суммарный выигрыш в весе: 94,8 + 24 - 37,2 - 9,6 = 72 кг

Уменьшение массы самолета на 1 кг приводит к уменьшению расхода топлива на 40 г в час. При среднем годовом налете самолета в 2500 часов уменьшение массы на 72 кг приводит к уменьшению расхода топлива на:72 кг x 0.04 кг/час x 2500 час = 7 200 кг

Замена баллонов в кислородной системе ИЛ-76ТД уменьшает массу самолета на 72 кг, что приводит к уменьшению годового расхода топлива на 7,2 тонны и снижению выбросов СО₂ на 21 тонну!

Примечание: по экспертным оценкам замена МБ на МКБ по всем системам на пассажирском самолете может привести к 10-кратному увеличению эффективности.

Космонавтика: применение МКБ в разгонном блоке «ФРЕГАТ»

Проведено три успешных пуска ракет с космодрома Куру для вывода спутников навигационной системы ГАЛИЛЕО по заказу Европейского Космического Агентства с МКБ «САФИТ», установленными на разгонном блоке «ФРЕГАТ». РБ «ФРЕГАТ» разработан в НПО им. С.А. Лавочкина для выведения космических аппаратов в составе ракет типа Р-7А3.

Применение МКБ увеличило коммерческую загрузку РБ на 44 кг с экономическим эффектом 53 млн. руб.

Применение МКБ позволило увеличить давление заправки гелием до 340 бар.
Это дало возможность заменить шесть титановых баллонов на пять металлокомпозитных.

Суммарная масса МКБ: 6.2 кг х 5 шт. = 31 кг
Суммарная масса МБ: 12.5 кг х 6 шт. = 75 кг
Выигрыш в массе: 75 - 31 = 44 кг
Выведение 1 кг груза на геостационарную орбиту: 1.2 млн. руб.

Экономический эффект: 1.2 млн. руб. х 44 кг = 52.8 млн. руб.

Металлокомпозитный баллон для разгонного блока «ФРЕГАТ»

Технические характеристики

Р _раб = 340 бар
V = 25 л
m = 6,2 кг