ИжТайм
Журнал АВТОДОСУГ, Ижтайм, Удмуртия, Ижевск.
Поиск
Новости
VIP
Автовыбор
Автоледи
Автопробег
Автопром
Автоспорт
Автоэкстрим
Безопасность
Курьез
Ликбез
Мастерство
Новинка
Персона
Перспектива
Подготовка
Публицистика
Путешествие
Ремонт
Россия
Совет
Техника
Тусовка
Тюнинг
Энциклопедия
Форум
Почему нельзя купить AUDI R8?

Почему нельзя купить AUDI R8?

Технологии XXI века

Проблема возникла из-за нехватки кузовных деталей из углеволокна, применяемых при производстве спорткаров и гоночных болидов. Уже объявлено, что при заказе автомобиля сейчас получить Audi R8 можно будет лишь в 2009 году.

Что в номере...

А ведь еще недавно Audi собиралась ежегодно выпускать по 5 тысяч R8. И у российских автолюбителей эта модель пользуется хорошим спросом — на момент старта продаж в московских автосалонах в мае квота для России оказалась практически исчерпана, и официальные дилеры поговаривали об ее увеличении. Но сегодня эти планы находятся под явной угрозой. Так что же это за материал такой, с которым у немецкой компании Audi возник столь серьезный дефицит?

Дело, действительно, не шуточное. Углеволокно (карбон) — это композитный материал из нитей углерода, который очень сложно порвать или растянуть. Его производство — процесс трудоемкий. На сегодняшний день существуют несколько способов его получения. Но наибольшее распространение получил способ, при котором построение органических волокон происходит в специальном реакторе — автоклаве. Однако и он довольно дорог и может применяться только в промышленных условиях.

Сначала нужно получить нити углерода. Для этого берут волокна материала с названием полиакрилонитрил (он же PAN), нагревают их до 260°С и окисляют. Полученный полуфабрикат нагревается в инертном газе. Долговременное нагревание при температурах от нескольких десятков до нескольких тысяч градусов Цельсия приводит к тому, что с материала убывают летучие составляющие и частицы волокон образуют новые связи. При этом происходит обугливание материала — «карбонизация» и отторжение неуглеродных соединений.

Завершающий этап производства углеволокна включает в себя переплетение волокон в пластины и добавление эпоксидной смолы. В результате получаются листы черного углеволокна, которые имеют хорошую упругость и большую нагрузку на разрыв.

Достоинства и недостатки

Наиболее важное достоинство углеволокна — это высочайшее отношение прочности к весу. Модуль упругости лучших «сортов» углеволокна может превышать 700 ГПа (а это нагрузка 70 тонн на квадратный миллиметр!), а разрывная нагрузка может достигать 5 ГПа. Карбон на 40% легче стали и на 20% легче алюминия.

К безусловным недостаткам карбона относятся длительное время изготовления, высокая стоимость и сложность восстановления поврежденных деталей. Кроме того, карбон практически не растягивается. Хрупкость и боязнь точечных ударов делают его в определенной мере «нежным и ранимым».

Для того чтобы изделие из карбона работало как надо, необходимо точно рассчитать множество параметров: толщину слоя, направление нитей углеволокна, количество смолы и т. д. При строительстве корпусов болидов Формулы-1 для этого используют специальные компьютерные программы.

Существует и еще один недостаток, который долгое время мешал карбону войти в мир водного спорта: при контакте с металлами в соленой воде углепластик вызывает сильнейшую коррозию. Однако сегодня и эту проблему научились обходить путем вставки в углепластиковую поверхность нейтральных стеклопластиковых прослоек.

Другое важное свойство карбона — низкая способность к деформации и небольшая упругость. При нагрузке карбон разрушается без пластической деформации. Это означает, что карбоновый монокок будет защищать гонщика от сильнейших ударов. Но если не выдержит — то не погнется, а сломается. Причем разлетится на острые куски.

Автомобилестроение

Углеволокно было названо материалом мечты для конструкторов автомобилей. Способное принять любую форму, при этом сохраняя жесткость, прочность и легкий вес, оно стало тем материалом, который использовался годами в структурных компонентах и стильных аэродинамических внешних панелях на гоночных машинах или экзотических суперкарах стоимостью более 500 000 $. Но до сих пор использование углеволокна в производстве средств передвижения мало развито из-за высоких цен на углеволокно и относительно низких скоростях производства.

Почему нельзя купить AUDI R8?С самого начала появление карбона не могло не заинтересовать конструкторов гоночных автомобилей. К моменту появления углеволокна на трассах F1, почти все монококи делались из алюминия. Напомним, монокок — это несущая часть конструкции болида, к нему крепятся двигатель и коробка, подвеска, детали оперения, сидение гонщика. Одновременно он играет роль капсулы безопасности.

Но у алюминия были недостатки, в числе которых его недостаточная прочность при больших нагрузках. Карбон, в данном случае, эту проблему успешно решал, да и по весу превосходил показатели алюминия на 20%. Стало возможным увеличение размеров монокока без потерь в плане прочности и легкости болида. В этом смысле углеволокно оказалось великолепно подходящей альтернативой алюминию.

Так, с 1981 года, когда Джон Барнард впервые использовал карбоновое волокно при создании монокока на McLaren MP4/1, этот материал прочно вошел в современный автоспорт. На сегодняшний день карбоновый монокок имеют абсолютно все болиды Формулы-1, а так же практически все «младшие» формулы.

И именно поэтому любой современный европейский суперкар, претендующий на звание «спортивного», уже невозможен без кузовных деталей из карбона. И, по всей видимости, производственные мощности подрядчиков по изготовлению углеволокна со все увеличивающимся спросом уже не справляются.

Факты

- В листе карбона толщиной 1 мм 3-4 слоя углеродных волокон.

- В 1971 году британская фирма Hardy Brothers первая в мире представила удилища для ловли рыбы из углеволокна.

- Сегодня из карбона изготавливают высокопрочные канаты, сети для рыбодобывающих судов, гоночные паруса, двери кабины пилотов самолетов, пуленепробиваемые защитные армейские каски.

- Для спортивной стрельбы из лука на длинные дистанции спортсмены-профессионалы обычно используют стрелы из алюминия и карбона.

Тюнинг

Почему нельзя купить AUDI R8?Сегодня нет кузовной детали, которая не могла бы быть сделана из карбона — не только капоты, но и крылья, бампера, двери и крыши… Факт экономии веса очевиден. Средний выигрыш в весе при замене капота на карбоновый составляет 8 кг. Впрочем, для многих главным будет тот факт, что карбоновые детали практически на любой машине выглядят безумно стильно!

Это действительно парадоксально, но автолюбители полюбили карбон не за его выдающиеся свойства, а за оригинальный внешний вид. Мода на карбоновые накладки также пошла со спортивных автомобилей, но там они все-таки имели практическое назначение: максимум прочности при минимальном весе.

Карбон появился и в салоне. На крышках тумблеров из углеволокна много не сэкономишь, но эстетика — вне сомнений. Салонами с элементами карбона не брезгуют ни Ferrari, ни Bentley.

Но карбон это не только материал дорогого стайлинга. Например, он прочно прописался в сцеплении автомобилей; причем из углеволокна делают и фрикционные накладки, и сам диск сцепления. Карбоновая «сцепа» имеет высокий коэффициент трения, мало весит, и в три раза сильнее сопротивляются износу, чем обычная «органика».

Другой областью применения карбона стали тормоза. Невероятные характеристики тормозов современной F1 обеспечивают диски из карбона, способные работать при высочайших температурах. Они выдерживают до 800 циклов нагрева за гонку. Каждый из них весит менее килограмма, тогда как стальной аналог как минимум в три раза тяжелее. На обычную машину карбоновые тормоза пока не купить, но на суперкарах подобные решения уже применяют.

Другой часто используемый тюнинг-девайс в современных автомобилях — прочный и легкий карбоновый карданный вал. А еще недавно прошел слух, что Ferrari F1 собирается установить на свои машины карбоновые коробки передач…

Наконец, карбон обширно применяется в гоночной одежде. Карбоновые шлемы, ботинки с карбоновыми вставками, перчатки, костюмы, защита спины и т.д. Такой «экип» не только лучше смотрится, но и повышает безопасность и снижает вес (очень важно для шлема).

Особой популярностью карбон пользуется у мотоциклистов. Самые продвинутые байкеры одевают себя в карбон с ног до головы, остальные тихо завидуют и копят деньги.

Кстати

- С середины прошлого века многие страны проводили эксперименты с получением карбона. В первую очередь в этом материале были заинтересованы, конечно, военные. В свободную продажу карбон поступил только в 1967 году. И первой фирмой, занявшейся реализацией нового материала, стала британская фирма Morganite Ltd. При этом продажа углеволокна, как стратегического товара, была строго регламентирована.

- Чем больше проводит времени материал в автоклаве, и чем больше температура, тем более качественный получается карбон. При изготовлении космического углеволокна температура может достигать 3500 градусов! Самые прочные сорта проходят дополнительно еще несколько ступеней графитирования в инертном газе. Весь этот процесс очень энергоемкий и сложный, потому карбон заметно дороже стеклопластика.

Новая религия

Незаметно и тихо подкралась новая карбоновая эпоха. Карбон стал символом технологий, совершенства и нового времени. Его используют во всех технологичных областях — спорт, медицина, космос, оборонная промышленность. Но улеволокно проникает и в наш быт! Уже можно найти ручки, ножи, одежду, чашки, ноутбуки, даже карбоновые украшения… Но в чем причина популярности? Все просто. Формула 1 и космические корабли, снайперские винтовки последних образцов, монококи и детали суперкаров — все это лучшее в своей отрасли, предел возможностей современных технологий. И люди, покупая карбон, покупают частичку недосягаемого для большинства совершенства…

Светлана ИОНОВА
№3/2007

Статьи
Статьи в тему

Audi — лидер премиум-сегмента №2/2007


Галерея
Фотографии в тему
Audi — лидер премиум-сегмента

ИжТайм

Яндекс.Метрика

Главная | Реклама на сайте | Политика конфиденциальности

Copyright © 2006 интернет-версия журнала «Автодосуг»
Copyright © 2006 интернет-проект «ИжТайм»

Журнал «Автодосуг» - avto@iddosug.ru
РИА «ИжТайм» - izhtime@gmail.com

Использование редакционных материалов разрешается при обязательном условии указания активной гиперссылки на сайт autodosug.izhtime.ru рядом с опубликованным материалом, для печатных изданий - с формулировкой «по материалам интернет-журнала autodosug.izhtime.ru»

Создание сайта RUTIME