Smart Intelligent Aircraft Materials and Microsystems Technology

Интеллектуальные авиаконструкционные материалы и микросистемная техника

Ilya Klabukov (1) , Maksim Alekhin (2) , Sergey Musienko

1 Sechenov First Moscow State Medical University
2 Bauman Moscow State Technical University

According to experts of NASA and DARPA the key factor for success in creation of a new generation of aviation and space technical systems is an implementation of an integrated approach to design, based on the utilization of intelligent constructs and materials capable to adapt autonomously and form depending on the external conditions and internal factors. Generally they must adapt themselves to changes and unforeseen situations in the terms of a given task. The discussed concept of intelligent engineering structures is a prerequisite for creation of materials adapted to the conditions of multifunctional space missions and ultra-flights. Potential areas of application for intelligent constructing materials in aviation include: prospective monitoring of functional state of composites; suppression of noise and structural vibrations; morphing control of wing planes. In the digest "Smart Intelligent Aircraft Materials and Microsystems Technology" perspective areas of research are analyzed for creating of engineered structures with fundamentally new properties for design of a new generation of aviation and space technical systems: self-healing materials and coatings; self-organizing structures and regulatory systems; microsystem sensory and active elements; graphen-based structures and their applications; composites based on polymers, ceramics and adhesives with novel properties. Note: Downloadable document is in Russian.

По мнению специалистов NASA и DARPA ключевым элементом успеха в создании авиационной и космической техники нового поколения является использования комплексного подхода к проектированию, основанного на использовании интеллектуальных конструкционных систем и материалов, способных автономно адаптироваться и формироваться в зависимости от внешних условий и внутренних факторов. В общем случае они должны самостоятельно приспосабливаться к изменениям и непредвиденным ситуациям в условиях поставленной задачи. При этом высокая надежность таких материалов обеспечивается возможностью самовосстановления, аналогично с регенерацией в биологических системах. Концепция интеллектуальных конструкционных структур является предпосылкой для создания материалов, адаптированных для условий мультифункциональных космических миссий и воздушных полетов. Области применения интеллектуальных конструкционных материалов и микросистем в авиации включают: мониторинг состояния композитных материалов; подавление структурных вибраций и шума; управление морфингом плоскостей крыла. В сборнике "Интеллектуальные авиаконструкционные материалы и микросистемная техника" проанализированы перспективные направления исследований в области создания структур с кардинально новыми характеристиками для проектирования конкурентной авиационной и космической техники нового поколения: самовосстанавливающиеся материалы и покрытия; самоорганизующиеся регуляторные структуры и системы; микросистемные сенсорные и активные элементы; структуры на основе графена и их применение; композиты на основе полимеров, керамики, адгезивов с новыми свойствами.

Mots clés: Intellectual machines; Self-healing materials; Self-organizing system; Smart materials; Self-organizing systems

Domaines: Informatique [cs]; Biomatériaux; Matériaux

Ilya Klabukov, Maksim Alekhin, Sergey Musienko. Интеллектуальные авиаконструкционные материалы и микросистемная техника. SSRN : Social Science Research Network, 2012, ⟨10.2139/ssrn.2456695⟩. ⟨hal-01773653⟩