Polymer Composite Materials of Special Purpose for the Aerospace and Rocket Industry

ENG: Іntroduction. The advancement of the aviation and space industry has not only led to the creation of modern aircraft, rockets, and spacecraft but has also positively infl uenced related industries.Problem Statement. A critical requirement for aviation and space industry products is a high level of reliability and durability due to their continuous interaction with humans and the signifi cant costs of production and operation. This is particularly relevant for modern aircraft, rockets, and spacecraft, which operate at higher speeds, temperatures, and loads than their predecessors. Therefore, enhancing the reliability and durability of such products has become a pressing challenge. Purpose. The purpose of this research is to increase the reliability and durability of key components in rocket and space technology by replacing conventional materials with newly developed ones. Materials and Methods. The research has focused on polymer composite materials (PCMs) based on fl uoropolymers and aromatic polyamides, fi lled with dispersed materials derived from silicon dioxide and carbon. Results. Formulations and processing technologies for PCMs based on fl uoropolymers and aromatic polyamides have been developed. These materials have been shown to surpass most non-ferrous metals, their alloys, and low-carbon steels in strength (up to 285 MPa) while maintaining a low density (up to 1400 kg/m³). In terms of thermophysical properties, they have demonstrated exceptional heat resistance, with no thermal decomposition observed up to +365 C. Furthermore, parts manufactured from these materials have proven capable of operating in friction nodes without lubrication under normal loads of up to 2.5 MPa. Conclusions. The developed polymer composite materials based on fl uoropolymers and aromatic polyamides exhibit a high level of mechanical and thermal properties. Components made from these materials signifi cantly enhance the reliability and durability of modern aircraft, rockets, and spacecraft, representing a substantial ad-vancement for the aerospace and rocket industry

UKR: Вступ: Розвиток авіаційної та космічної промисловості сприяє не тільки створенню сучасних літаків, ракет та космічних апаратів, а й позитивно впливає на суміжні галузі промисловості. Проблематика: Однією із основних вимог до продукції авіаційної та космічної промисловості є високий рівень її надійності та довговічності, що обумовлено постійною взаємодією із людьми та досить високою собівартістю виготовлення й експлуатації. Найбільш актуальним це є для сучасних літаків, ракет та космічних апаратів, які експлуатуються при більших швидкостях, температурах, навантаженнях тощо, ніж попередники. Тому підвищення надійності й довговічності у роботі продукції авіаційної та космічної промисловості є актуальним напрямком. Мета: Підвищити надійність та довговічність основних вузлів ракето-космічної техніки за рахунок заміни матеріалів, з яких вони виготовлені, на власні інноваційні розробки. Матеріали й методи: Об’єктами досліджень були полімерні композиційні матеріали на основі фтор полімерів та ароматичних поліамідів, які наповнені дисперсними матеріалами на основі діоксину кремнію та вуглецю. Результати: Розроблено склад та технології переробки у вироби полімерних композиційних матеріалів на основі фтор полімерів та ароматичнихполіамідів. Встановлено, що за рівнем міцності (до 285 МПа) вони перевищують більшість кольорових металів, їхніх сплавів і низько вуглецевих сталей, маючи при цьому низькуг устину (до 1400 кг/м3). За теплофізичними властивостями вони належать до найбільш термостійких матеріалів на основі полімерів (не підлягають термічному розкладанню до температур +365 С). Показано, що деталі із розроблених матеріалів можуть працювати у вузлах тертя без змащування у нормальному режимі роботи при навантаженнях до 2,5 МПа. Висновки: Розроблено полімерні композиційні матеріали на основі фтор полімерів та ароматичних поліамідів з високим рівнем властивостей, деталі з яких значно покращують рівень надійності та довговічності сучасних літаків, ракет і космічних апаратів.