Репортаж от Wedoany，Инновационная открытая программа Safran Group «Safran Explore» вернется в 2026 году с фокусом на интеллектуальные материалы. Программа ориентирована на инновационные стартапы, дочерние компании и малые и средние предприятия (МСП) и направлена на выявление, поддержку и совместную разработку прорывных технологий, способных ускорить дорожную карту исследований и разработок Safran на ближайшие пять-десять лет. Заявки принимаются по пяти ключевым направлениям, определенным экспертами Safran: будущие системы материалов, интеллектуализация материалов и процессов, материалы и процессы для электрических применений, цикличность и переработка, а также контроль, диагностика и обслуживание.
Данная программа — это не просто сбор технологий, но и своего рода карта потребностей в будущих материалах для аэрокосмической, оборонной и космической отраслей. Для сообщества композитов ценность заключается в том, как сформулированы эти пять направлений. Они очерчивают более широкое уравнение: композиты должны сохранять структурную эффективность и легкость, одновременно приобретая повышенную функциональность, предсказуемость, цикличность, контролепригодность и технологичность в суровых условиях эксплуатации.
Эта интерпретация особенно актуальна в контексте бизнес-направлений Safran. Группа занимает третье место в мире (без учета производителей самолетов) и охватывает двигательные установки, авиационное оборудование, интерьеры, оборону и космос. В этих областях возникают различные, но все более сходящиеся требования к материалам. В двигательных установках стремление к производительности и эффективности выводит материалы в условия более высоких температур, окисления или химической агрессии, где керамические композиты (КМК) могут открыть новые возможности наряду с металлическими решениями. В коммерческой авиации рост объемов производства, будущие архитектуры самолетов и задачи индустриализации подчеркивают, что композиты должны быть не только высокоэффективными, но и технологичными, контролируемыми и воспроизводимыми. Электрификация и гибридизация добавляют новые ограничения, включая электроизоляцию, терморегулирование, стойкость к высокому напряжению, функциональную интеграцию и снижение веса. В космической отрасли и NewSpace многоразовость, ценовое давление, более высокий темп и экстремальные условия усиливают потребность в легких, прочных и аттестуемых материалах. Эти требования усугубляются нормативными и экологическими ограничениями, от замены пер- и полифторалкильных веществ (ПФАС) до отслеживаемости и переработки материалов.
Именно здесь интеллектуальные материалы играют ключевую роль. Эта тема касается не просто добавления «интеллекта» материалам; она отражает более широкую карту потребностей, где производительность, легкость, стойкость к суровым условиям, технологичность, долговечность, контролепригодность и утилизация должны рассматриваться в комплексе.
Первое направление «Будущие системы материалов» закладывает основу для данной темы, нацелено на поиск решений, способных обеспечить более высокую производительность, расширенную функциональность и лучшую устойчивость материалов и систем материалов, одновременно удовлетворяя строгим требованиям аэрокосмической и смежных промышленных применений. Это направление охватывает четыре области: многофункциональные объемные материалы, поверхностные решения и функциональные системы материалов, передовые процессы и аддитивное производство, а также устойчивые альтернативы материалов и процессов. Многофункциональные объемные материалы — это материалы, сочетающие в своем объеме несколько функций, таких как механические свойства, термостойкость, электрические характеристики или поведение в суровых условиях. В области композитов это могут быть диссипативные углепластики (CFRP), термопластичные композиты для терморегулирования, пьезорезистивные композиты с интегрированными углеродными нанотрубками (УНТ) или графеном, или КМК SiC/SiC, сочетающие механические свойства с высокой термостойкостью. Интеллектуальные материалы для поверхностных решений открывают другую область, включая антикоррозионные покрытия с сенсорными возможностями, самовосстанавливающиеся покрытия, противообледенительные поверхности, контроль трения, химическую стойкость, экологические барьерные покрытия (ЭБП) и теплозащитные покрытия (ТЗП). Передовые процессы охватывают возможности изготовления, сборки и обработки этих систем материалов. Для твердых, хрупких и абразивных материалов, таких как керамика и КМК, важна разработка бесконтактных или малоусилийных решений для обработки; технологии, снижающие износ инструмента, микротрещины, выдергивание волокон или расслоение, имеют решающее значение для индустриализации. Устойчивые альтернативы нацелены на материалы и процессы, не содержащие ПФАС; любые заменители должны сохранять требуемый уровень аэрокосмических характеристик. Это направление намекает на эволюцию спецификаций материалов: композиты должны сохранять структурную эффективность, одновременно становясь функциональными платформами, способными защищать, обнаруживать, сопротивляться, поддерживать индустриализацию и соответствовать нормативным требованиям.
Второе направление «Интеллектуализация материалов и процессов» направлено на использование искусственного интеллекта для скрининга, проектирования и тестирования будущих материаловедческих решений. Цель — не только ускорить разработку, но и построить более непрерывную цепочку между проектированием, прогнозированием, архитектурой, виртуальными испытаниями, экспериментами и капитализацией промышленных данных. Первая область «Проектирование материалов с помощью ИИ» фокусируется на исследовании новых комбинаций физико-химических свойств, целевые области включают гибридные металло-керамические, металло-органические системы, а также смешанные химические градиенты керамики и металлических сплавов. Вторая область «Архитектура материалов с помощью ИИ» напрямую связана с композитами и включает использование ИИ для проектирования архитектур композитов в широком смысле, включая металлические, керамические и органические композиты, и специально для архитектур органических композитов, где пространство проектирования охватывает гибридизацию коротких/длинных волокон, плетение, ткани, преформы и стратегии локального армирования. «Виртуальное тестирование производительности» завершает эту цепочку, нацеливаясь на инструменты моделирования и симуляции, способные численно тестировать производительность вновь идентифицированных систем материалов до проведения масштабных физических испытаний. Наконец, «Управление данными и структурирование в Лаборатории 4.0» обеспечивает уровень данных, включая решения для подключения лабораторий, способные собирать и связывать численные и экспериментальные данные, а также полностью использовать неструктурированные и исторические данные по унаследованным материалам. Это направление можно интерпретировать как построение более непрерывной цифровой цепочки для композитов: проектирование архитектуры, прогнозирование свойств, проверка с помощью испытаний и использование исторических данных для разработки новых систем материалов.
Третье направление «Материалы и процессы для электрических применений» выходит за рамки конструкционных композитов, но подает важный сигнал. Оно касается материаловедческих и технологических решений для электрических систем в экстремальных условиях, включая материалы для высоких температур и давлений, заменители ПФАС, магнитные материалы и мультиматериальное аддитивное производство. Движущей силой является постепенная электрификация и гибридизация аэрокосмических архитектур: больше электрических приводов, силовой электроники, высоковольтных кабелей, гибридных или электрических подсистем двигателей, электрических самолетов вертикального взлета и посадки (eVTOL) и применений дронов, а также связанное с этим терморегулирование, что создает новые ограничения для материалов. Область охватывает термопластичные системы на основе ПАЭК и ПФС, материалы для применений свыше 1 кВ, стойкие к частичным разрядам материалы, керамические или золь-гель покрытия, гибкие теплопроводящие заливочные компаунды, изоляцию обмоток выше 220°C, бесПФАС материалы для конденсаторов выше 175-200°C, бесПФА альтернативы кабелям (например, ПЭЭК, ПЭКК и силиконы), безредкоземельные магниты и аддитивное производство, сочетающее проводники, изоляторы и ферромагнитные материалы. Для сообщества композитов связь проявляется в основном на границах раздела: легкие конструкции, несущие электрические функции, теплопроводящие полимерные композиты, многослойные изоляционные системы, печатная электроника на композитных подложках или конструкционные компоненты с интегрированными функциями сенсорики, экранирования или распределения энергии.
В четвертом направлении «Цикличность и переработка» Safran ищет решения, способные замкнуть цикл критических или стратегических материалов, сохраняя при этом уровень производительности, совместимый с аэрокосмическими применениями. Переработка углеродного волокна является центральной проблемой, цели включают сухое волокно, неполимеризованные препреги и отвержденные композиты, стремясь сохранить как можно более высокий уровень производительности для конструкционных применений. Ключевым моментом является переход от переработки материала к созданию стоимости, ориентированной на производительность, с сохранением длины, чистоты, ориентации и потенциала повторного использования волокон. «Переработка гибридов и композитов» расширяет проблему на органические смолы, керамические компоненты и мультиматериальные архитектуры, нацеливаясь на разработку малоэффективных решений по переработке, способных восстанавливать органические смолы с минимальной деградацией по сравнению с исходной смолой, а также разбирать мультиматериальные системы без сжигания или кислотного гидролиза. «Отслеживаемость материалов и управление рисками» подчеркивает, что цикличность зависит от качества информации о переработанных материалах. Ищутся программные решения для отслеживания материалов, продуктов и циклов, а также для прогнозирования рисков для здоровья, безопасности и окружающей среды (HSE), токсикологии, ПФАС, регистрации, оценки, авторизации и ограничения химических веществ (REACH) или рисков утилизации сырья. Для индустрии композитов возможности заключаются в решениях, способных превращать производственные отходы или материалы с истекшим сроком службы в технически пригодные ресурсы в требовательной аэрокосмической цепочке создания стоимости.
Пятое направление «Контроль, диагностика и обслуживание» связывает свойства материалов с производством и контролем жизненного цикла. Первая область «Мониторинг и контроль процессов» нацелена на онлайн-мониторинг в процессе производства с целью обнаружения отклонений по мере их возникновения и, по возможности, их исправления в ходе производства. В автоматизированных процессах, таких как автоматическая выкладка волокна (AFP) или автоматическая выкладка ленты (ATL), это также относится к обнаружению зазоров, нахлестов, загрязнений или изменений натяжения волокон. Направление ясно: переход от контроля после изготовления к управляемому данными производственному контролю. Вторая область «Контроль размеров и мониторинг состояния материалов» расширяет тему на контроль размеров деталей и оснастки, а также мониторинг состояния материалов, включая внутренние датчики, способные выдерживать чрезвычайно высокие рабочие температуры (выше 1100-1200°C). Третья область «Передовой контроль композитов» напрямую касается отрасли, фокусируясь на решениях для контроля толстостенных и мультиматериальных органических матричных композитов (ОМК), а также на высокоскоростных методах контроля КМК. Наконец, «Портативный контроль и контроль на крыле» выводит контроль в сферу обслуживания, нацеливаясь на возможность проведения контроля непосредственно на самолете, на частично разобранном оборудовании или прямо под крылом. Для композитных деталей это может включать портативный ультразвук, термографию, сдвиговую спекл-интерферометрию, эндоскопию, волоконную оптику, компактную рентгенографию (если это возможно на месте), роботизированный или ИИ-ассистированный неразрушающий контроль (НК). Ключевыми требованиями являются не только точность, но и скорость, надежность, низкая подготовка и пригодность для использования в реальных условиях обслуживания.
В целом, пять направлений Safran по интеллектуальным материалам указывают на дорожную карту композитов, формируемую множеством сходящихся ожиданий. Аэрокосмические композиты по-прежнему будут оцениваться по структурным характеристикам, снижению веса и надежности. Однако следующий уровень требований, по-видимому, шире: функциональные поверхности и границы раздела, высокотемпературные керамические композитные системы, ускоренное проектирование с помощью виртуальных испытаний, аттестация на основе данных, переработка отходов углеродного волокна с более высокой добавленной стоимостью, долгосрочная отслеживаемость материалов и методы контроля, отслеживающие детали от производства до эксплуатации. Таким образом, Safran Explore Smart Materials 2026 можно интерпретировать как практическую карту потребностей для следующего поколения аэрокосмических композитных систем: не только более легких, но и более функциональных, предсказуемых, цикличных, контролепригодных и более тесно связанных с данными, необходимыми для проектирования, аттестации, производства и обслуживания.
Данный материал скомпилирован платформой Wedoany. При цитировании материалов, созданных с помощью искусственного интеллекта (ИИ), необходимо обязательно указывать источник — «Wedoany». В случае выявления нарушения прав или иных проблем просим своевременно информировать нас. Сайт оперативно внесёт изменения или удалит материал.Электронная почта: news@wedoany.com
