Снижение коррозионной активности противообледенительной жидкости для обработки воздушных судов перед полетом

Полный текст

ВВЕДЕНИЕ

Наземная противообледенительная обработка внешних поверхностей воздушного судна (ВС) противообледенительной жидкостью (ПОЖ) регламентируется международными¹ и российскими² стандартами и необходима для обеспечения безопасности полетов. Основная функция ПОЖ заключается в удалении снежно-ледяных отложений (в нагретом до +60…+70 °C виде) и предотвращения их повторного образования (в холодном виде) [1]. Применяемые жидкости классифицируются на ньютоновские (I тип) и неньютоновские (II, III и IV типы), что обуславливает разную длительность их защитного эффекта. Жидкости I типа предназначены для применения в нагретом виде в основном для удаления снежно-ледяных отложений с поверхностей ВС и кратковременной защиты ВС. Для долговременной защиты используются жидкости II, III и IV типов. Из-за присутствия в их составе загустителя они имеют большую вязкость и образуют на поверхности пленку, принимающую на себя осадки и препятствующую их примерзанию к поверхности ВС [2].

Состав ПОЖ определяется их функциональным назначением и включает в себя гликоли (до 95 %) [3], антикоррозионные добавки [4; 5], поверхностно-­активные вещества (ПАВ) [6; 7], загустители [2] и вспомогательные компоненты. Из-за наличия гликоля ПОЖ имеет температуру замерзания значительно ниже, чем у воды (до −60 °C) [3].

Однако гликоли и некоторые другие компоненты обладают высокой коррозионной активностью и токсичностью [3; 4; 7], что приводит к ускорению процессов коррозии и усталостного разрушения конструкционных материалов ВС. Это особенно критично для ВС с большой наработкой, у которых присутствие скрытых очагов коррозии и усталостных повреждений увеличивает риск аварийных ситуаций. Известны катастрофы, связанные с усталостным разрушением элементов конструкции ВС.

Вопрос обработки ПОЖ актуален и для беспилотных летательных аппаратов (БПЛА), дронов и малой авиации, которые находят все более широкое применение в различных отраслях, включая сельское хозяйство. Использование данных аппаратов является одним из наиболее перспективных направлений, так как они обеспечивают высокую эффективность в сборе и анализе данных. Для достижения максимальной продуктивности в сельском хозяйстве важно обладать свое­временной и точной информацией о характере территории, включая площадь, рельеф и особенности почвы. Одним из наиболее эффективных методов получения таких данных является применение беспилотников. В ходе короткого полета они могут собирать детализированную информацию об исследуемом объекте, формировать ортофотопланы, выполнить аэрофото- и видеосъемку, проводить тепловизионную съемку, создавать трехмерные модели рельефа, осуществлять лазерное сканирование, а также выполнять обработку растений и плодовых деревьев с помощью опрыскивания. Эти возможности БПЛА позволяют оперативно контролировать сельскохозяйственные процессы на полях и принимать обоснованные решения для их оптимизации.

В сельском хозяйстве используют два вида БПЛА: самолетного типа, характеризующиеся высокими аэродинамическими показателями, удобные для облета больших территорий, и коптерные беспилотники или дроны для точечной съемки, обследования небольшого земельного участка, трехмерного моделирования, обработки полей опрыскиванием.

После нанесения ПОЖ на поверхностях БПЛА образуется противообледенительное тонкое покрытие с противоадгезионными и противокоррозионными свойствами, устойчивое к воздействию низких температур, которое уменьшает обледенение обработанных поверхностей, облегчает очистку от мокрого снега и льда.

При обработке самолета 75–80 % состава стекает на землю [8], часть сдувается ветром во время взлета ВС. Это негативно влияет на окружающую среду, что обусловливает необходимость повышения экологических свойств ПОЖ [3; 4; 6]. В первую очередь желательно заменить входящие в состав ПОЖ токсичные ингибиторы коррозии на нетоксичные, поэтому исследования по разработке эффективных и нетоксичных ингибиторов коррозии являются актуальными и востребованными. В качестве такого ингибитора коррозии впервые предлагается использовать моноборат калия (KBO₂) (МБК), что составляет научную новизну исследования.

Цель исследования – доказать возможность применения МБК в качестве эффективного и экологически безвредного ингибитора коррозии в составе ПОЖ для снижения интенсивности коррозионных и коррозионно-усталостных процессов, протекающих в элементах конструкции ВС под воздействием ПОЖ.

Задачи: проанализировать информацию по теме исследования и выбрать пути реализации цели; исследовать влияние МБК на коррозионные характеристики ПОЖ; на основе полученных данных сформулировать выводы и разработать рекомендации по повышению экологичности и улучшению коррозионной характеристики ПОЖ.

 

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Современные исследования в области разработки ПОЖ акцентируют внимание на двух ключевых проблемах: обеспечении высокой эффективности удаления и предотвращения образования наледи и снижении их токсичности и коррозионной активности. Согласно ГОСТ Р 54264-2010³ и Международному авиа­ционному стандарту⁴ ПОЖ должны одновременно обеспечивать безопасность полетов и соответствовать экологическим требованиям.

Наиболее распространенными компонентами ПОЖ являются гликоли, ПАВ, загустители и антикоррозионные добавки [2; 3; 6]. Однако в ряде работ отмечено, что гликоли обладают высокой коррозионной активностью, а их продукты разложения оказывают токсическое воздействие на окружающую среду [3; 8]. Аналогичные результаты приводят зарубежные авторы: исследования в США и Европе показали значительное накопление пропилен- и этиленгликоля в почвах и водо­емах вблизи аэропортов, что приводит к деградации экосистем [9–11].

Коррозионная активность ПОЖ остается одной из наиболее актуальных проблем их применения. Российские ученые подчеркивают необходимость замены традиционных ингибиторов (например, на основе нитритов и аминосоединений), которые снижают прочностные характеристики алюминиевых сплавов и ускоряют усталостное разрушение [4; 5; 12]. Зарубежные публикации также подтверждают, что использование традиционных органических ингибиторов приводит к снижению долговечности алюминиевых и магниевых сплавов, широко применяемых в авиации [13; 14].

Одним из направлений снижения агрессивности ПОЖ является применение новых классов ингибиторов коррозии. В Российской Федерации активно изучаются соединения калия и бора, в том числе амидоборатные комплексы и соли щелочных металлов [15–17]. Эти работы показали, что борсодержащие соединения способны замедлять электрохимические процессы коррозии и одновременно снижать токсичность рабочих растворов. В международной практике также рассматриваются перспективы использования неорганических ингибиторов на основе бора и фосфатов, обладающих низкой экологической опасностью [18; 19]. При этом зарубежные исследования отмечают необходимость оптимизации концентраций – при превышении определенных доз некоторые соединения утрачивают ингибирующую способность или изменяют реологические свойства жидкостей. Схожий эффект выявлен и в настоящем исследовании для МБК, оптимальная концентрация которого составляет 5 г/л.

Существенная часть исследований посвящена влиянию ПАВ и загустителей на эксплуатационные свойства ПОЖ. Российские исследования [6; 7; 20] показали, что правильный подбор этих компонентов определяет вязкость, смачиваемость и адгезионные характеристики покрытий. Аналогичные выводы приводятся в зарубежных публикациях: модифицированные полимерные загустители и биоразлагаемые ПАВ способны одновременно повышать продолжительность защитного эффекта и снижать токсичность жидкости [21–23].

С экологической точки зрения актуальна проблема утилизации ПОЖ. При наземной обработке ВС до 80 % жидкости попадает на грунт, загрязняя его [8; 24]. Аналогичные выводы приводятся в работах европейских ученых, подтверждающих, что главным источником техногенной нагрузки аэропортов в зимний период являются именно стоки ПОЖ [25; 26]. Это определяет необходимость разработки составов на основе биоразлагаемых ингибиторов.

Таким образом, анализ литературы показывает следующее:

– проблема токсичности и коррозионной активности ПОЖ признана как в отечественных, так и в зарубежных исследованиях;

– классические ингибиторы (нитриты, аминокомпоненты) постепенно заменяются экологически безопасными соединениями на основе бора, фосфатов и калия;

– остается открытым вопрос поиска оптимальных концентраций и сочетаний компонентов, обеспечивающих одновременно высокие противообледенительные, антикоррозионные и экологические свойства;

– недостаточно исследовано влияние новых ингибиторов на усталостную прочность алюминиевых авиационных сплавов, что и составляет основной вклад рассматриваемой работы.

Именно на решение этих вопросов и проверку эффективности МБК как ингибитора коррозии в составе ПОЖ и его влияния на коррозионно-усталостные характеристики авиационных сплавов направлено настоящее исследование.

 

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Материалы исследования

В российских аэропортах и в аэропортах Московского авиационного узла в основном используются ПОЖ OctafloEG, отнесенная к типу I, и Maxflight 04 на основе пропиленгликоля, деионизированной воды, загустителя и функциональных химических компонентов, отнесенная к типу IV [8].

ПОЖ Maxflight 04 соответствует требованиям международных и российских стандартов, сертифицирована в системе ГОСТ Р, допущена Росавиацией к применению на самолетах. Выпускается по техническим условиям ТУ 2422-002-70090832-2007 с изм. № 1 и 2 и поставляется в авиапредприятия Российской Федерации и Государств Евразийского Союза⁵ с 2006 г. Из ГОСТ 12.1.007.76⁶ и источника⁷ известно, что по степени воздействия на организм человека Maxflight 04 относится к 4-му классу опасности.

Выбор МБК в качестве ингибитора коррозии был основан на предварительном патентном исследовании ингибиторов, содержащих калий. Проведенный анализ показал, что соединения калия обладают антикоррозионными свой­ствами, что делает их перспективными для применения в качестве ингибиторов коррозии. Дополнительный обзор литературных источников [13–15] подтвердил, что отдельные борсодержащие соединения проявляют смачивающие и ингибирующие свойства в водных средах, а также являются экологически безопасными добавками (относятся к 4-му классу опасности) и могут быть использованы для снижения коррозионной активности растворов технических жидкостей. На основе изложенного в работе в качестве ингибитора коррозии исследован МБК, имеющий следующую структурную схему [12]:

Моноборат калия (порошок, молекулярная масса 81,9 г/моль)

Potassium monoborate (powder, molecular weight 81.9 g/mol)

 

Методы исследования ингибиторных свойств монобората калия

Эксперименты проводились с образцами 100×30×2 мм из алюминиевого сплава В95пч, широко используемого в авиастроении [8], ПОЖ Maxflight 04 и МБК.

В каждом опыте было по три образца, что соответствует количеству параллельных опытов. Образцы были изготовлены из листового материала сплава В95пч одной партии с использованием гильотинных механических ножниц, что обеспечивало их идентичность по химическому составу, структуре и механическим характеристикам. Для подготовки поверхности осуществлялось удаление заусенцев, первичных продуктов коррозии и окалины механическим способом. Далее проводилась маркировка, после чего образцы измеряли штангенциркулем с нониусной шкалой, имеющей цену деления 0,1 мм. Массу образцов определяли с помощью аналитических весов ВЛА-200 г-М, обеспечивающих точность измерений до 0,0001 г, а полученные данные фиксировались в специальной таблице.

Перед проведением дальнейших исследований образцы подвергались обезжириванию этиловым спиртом, после чего высушивались и хранились в экси­каторах с силикагелем для предотвращения воздействия влаги. Испытания проводились в растворах ПОЖ Maxflight 04 без и с добавлением МБК (концентрациями 1,0–6,0 г/л). Вертикально подвешенные образцы выдерживались в растворах при комнатной температуре (20–22 °C) в течение 30 сут. Объем растворов был не менее 10–15 см³ на 1 см² образца.

Концентрация ПОЖ Maxflight 04 в ее водном растворе составляла 50 %. Оценка ингибиторной эффективности проводилась на основе анализа уменьшения массы образцов, которые подвергались воздействию исследуемых растворов в течение 30 сут. Контролем служил 50%-й водный раствор ПОЖ Maxflight 04. Опыты проводились в трехкратной повторности. По полученным данным рассчитывали скорость коррозии (K), ингибиторный эффект (γ) и степень защиты (Z).

Скорость коррозионного повреждения K определяли путем измерения изменения массы образцов, отнесенного к единице площади поверхности за фиксированный интервал времени согласно формуле (1). Результаты выражали в г/м² · год [24]:

где М₁ и М₂  – масса образца до и после испытаний, г; S – площадь поверхности образца, см²; T – время экспозиции образца в растворе электролита, ч; 10 000 – коэффициент пересчета единиц измерения площади (из м² в см²); 8 760 – общее количество часов в году.

Площадь образцов определяли по формуле:

где а, b, с – размеры образцов, см; π – математическая постоянная (3,14); d – диаметр отверстия для подвешивания образца, см.

После подстановки выражения (2) в (1) получили:

$K=\frac{M_1-M_2}{2\left[ab+\left(a+b\right)c\right]+\frac{\mathrm{\pi }{d}^2}{2}+\mathrm{\pi }dc}\frac{10000\cdot 8760}{T}.$                                                 

Результаты измерений, взвешиваний и расчетов заносили в таблицу.

Для оценки эффективности ингибитора применяли коэффициент ингибирования, вычисляемый по следующей формуле:

$\gamma =\frac{K_0}{K},$                                                                                                                  

где K₀ – скорость коррозии без добавления ингибитора, г/м²·год; K – скорость коррозии в его присутствии, г/м² · год.

Степень защитного действия ингибитора, отражающую эффективность подавления коррозионного разрушения, определяли в процентах согласно соответствующей расчетной зависимости:

 $Z=\frac{K_0-K}{K_0}100\mathrm{\%}.$                                                                                                 

Методы исследования влияния монобората калия на коррозионно-усталостную прочность сплава В95пч

Элементы конструкции ВС работают в условиях коррозионного разрушения и воздействия на них циклических напряжений [4]. Для оценки влияния МБК на коррозионно-усталостную прочность сплава В95пч использовалась методика, представленная в [12]. Испытания проводились на образцах в условиях воздействия циклических нагрузок и коррозионной среды, что имитировало эксплуатационные условия конструктивных элементов воздушных судов.

Для количественной характеристики влияния коррозии на металлы при циклических нагрузках применяют коэффициент запаса циклической прочности на заданной базе испытаний $\left(\Delta {\sigma }_N^C\right)$  , а также показатель циклической долговечности материала, определяемый числом циклов до разрушения (N).

Для оценки влияния ингибиторов на коррозионно-усталостную прочность металлов необходимо построить кривые долговременной циклической прочности. При проведении испытаний использовали специализированную установку, аналогичную описанной в работе [7]. Образцы из сплава В95пч фиксировали в установке с использованием специальных крепежных элементов, помещая их в сосуд из органического стекла, заполненный испытуемым раствором. Для формирования циклических напряжений в образцах использовали метод симметричного изгиба с частотой 500 циклов в минуту.

Внутренние напряжения определяли по выражению:

  $\mathrm{\sigma }=\pm \frac{3Ehf}{2l^2},$                                                                                                         

где Е – модуль упругости испытуемого материала; h – толщина образца, мм; f – амплитуда изгиба, мм; l – рабочая длина образца, мм.

Рассчитывали $\Delta {\sigma }_N^C,$ отражающее напряжения, при которых образцы разрушались в коррозионной среде.

Сравнивая эти показатели, а также число циклов до разрушения (N) в растворах с ингибитором и без него, оценивали его эффективность.

Для анализа влияния коррозии и коррозионно-механических факторов на снижение циклической прочности металла при определенном числе циклов N использовали следующее выражение [12]:

  ${\mathrm{\Delta \sigma }}_N^r={\mathrm{\Delta \sigma }}_N^{p.c.}+{\mathrm{\Delta \sigma }}_N^{c.-m.},$                                                                                     

Материалы и методики для проведения экспериментов обеспечили получение объективных результатов для реализации цели исследования.

 

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Исследование ингибиторных свойств монобората калия

Экспериментальные результаты, отражающие скорость коррозионного разрушения, ингибиторную эффективность и уровень защиты сплава В95пч от коррозии в течение 30 сут, представлены в таблице и на рисунках 1–3.

Увеличение присутствия МБК до 5 г/л в 50%-м растворе ПОЖ Maxflight 04 вызывает замедление скорости коррозии материала В95пч. В частности, за 30 сут она уменьшается от 10,49 · 10^–3 до 5,35 · 10^–3 г/м² · год (рис. 1), повышает ингибиторный эффект (γ) до 1,96 (рис. 2), степень защиты (Ζ) от коррозии до 49 % (рис. 3). При повышении его концентрации от 5 до 6 г/л ухудшаются все три характеристики, то есть наблюдается обратный эффект.

 

Таблица. Результаты исследования ингибиторных свойств монобората калия в растворе противообледенительной жидкости Maxflight 04

Table. The results of studying the inhibitory properties of potassium monoborate in the deicing liquid solution “Maxflight 04”

№№ образцов / №№ of samples	Коррозионная среда / Corrosive environment	Концентрация монобората калия в растворе, г/л / Potassium monoborate concentration in solution, g/l	Масса образца, г / Sample weight, g		Потеря массы, ∆M = M1 – M2, г / Weight loss, ∆M = M1 – M2, g	Площадь образца, S, см2/ Samplearea, S, сm2	Скорость коррозии по образцам, $K_{sam}^i\cdot {10}^{-3}$  , г/м2 · год / Corrosion rate accor­ding to samples $K_{sam}^i\cdot {10}^{-3},$  g/m2 · year	Скорость коррозии средняя по образцам, $K_{sam}\cdot {10}^{-3},$ г/м2 · год / Average corrosion rate for samples $K_{sam}\cdot {10}^{-3},$ g/m2 · year	Ингибиторный эффект, γ / Inhibitory effect, γ	Степень защиты, Z, % / Degree of protection, Z, %
			до опыта, M1 / prior to experi ment, M1	после опыта, M2 / after experi ment, M2
1	50%-й раствор противообледенительной жидкости Maxflight 04 (контроль) / 50% solution of deicing liquid Maxflight 04 (control)	0	16,8057	10,8953	5,9104	61,6	11,67	10,49	1,0	0
2			16,4775	11,7565	4,7210	58,3	9,85
3			16,4787	11,5906	4,8881	59,8	9,95
4	50%-й раствор противообледенительной жидкости Maxflight 04 +  + моноборат калия / 50% solution of deicing liquid Maxflight 04 + + potassium monoborate	1	15,9817	10,9180	5,0637	61,0	10,11	10,09	1,04	3,8
5			15,9538	11,0800	4,8737	59,4	9,98
6			16,1164	11,0732	5,0431	60,3	10,18
7		2	16,5474	12,0732	4,4742	56,8	9,58	8,79	1,19	16,2
8			16,0905	12,4463	4,3273	58,7	8,97
9			15,9010	12,2631	3,7606	58,4	7,83
10		3	16,8403	13,6958	3,1444	61,3	6,25	6,30	1,66	39,9
11			16,7301	13,4745	3,2555	62,4	6,35
12			16,7590	13,5220	3,2370	62,5	6,30
13		4	16,4910	13,8720	2,6190	59,8	5,34	5,49	1,91	47,7
14			16,7010	14,0652	2,6358	56,9	5,67
15			16,4050	13,7396	2,6654	59,4	5,47
16		5	16,3660	13,7511	2,6149	60,1	5,29	5,35	1,96	49,0
17			16,5130	13,8780	2,6350	59,9	5,35
18			16,0120	13,3481	2,6639	60,0	5,40
19		6	17,0560	14,2615	2,7945	61,1	5,56	5,44	1,93	48,1
20			16,6550	13,7941	2,6609	60,5	5,35
21			17,5210	14,8152	2,7058	60,9	5,41

 

Рис.  1.  Зависимость скорости коррозии сплава В95пч в 50%-м растворе противообледенительной жидкости Maxflight 04 от концентрации монобората калия за 30 сут: 

– линия тренда (полиномиальная); R² – коэффициент достоверности

Fig.  1.  Corrosion rate dependence of V95pch alloy in 50% “Maxflight 04” deicing liquids solution on potassium monoborate concentration for 30 days:

 – trend line (polynomial); R² – confidence factor

 

Источник: здесь и далее рисунки составлены авторами статьи.

Source: hereinafter in this article the diagrams are compeled by the authors of the article.

Рис.  2.  Влияние концентрации монобората калия на ингибиторный эффект в 50%-м растворе противообледенительной жидкости Maxflight 04 за 30 сут:

  – линия тренда (полиномиальная); R² – коэффициент достоверности

Fig.  2.  Effect of potassium monoborate concentration on the inhibitory effect in 50% “Maxflight 04” liquid solution for 30 days:

  – trend line (polynomial) R² – confidence factor

 

Рис.  3.  Зависимость степени защиты сплава В95пч от коррозии в 50%-м растворе противообледенительной жидкости Maxflight 04 от концентрации монобората калия за 30 сут: 

– линия тренда (полиномиальная); R² – коэффициент достоверности

Fig.  3.  Dependence of the protection degree of the V95pch alloy from corrosion in a 50% solution of “Maxflight 04” deicing liquid on the concentration of potassium monoborate for 30 days:

– trend line (polynomial); R² – confidence factor

 

Полученные результаты согласуются с данными ранее проведенных исследований других авторов [12; 15; 17], что подтверждает их достоверность и практическую значимость.

Исследование влияния монобората калия на коррозионно-усталостную прочность сплава В95пч

Графические данные, полученные в ходе исследований усталостной и коррозионно-усталостной прочности сплава В95пч в 50%-м растворе ПОЖ Maxflight 04 как без добавления МБК, так и с его присутствием, представлены на рисунке 4.

Рис.  4.  Графическое представление зависимости усталостной и коррозионно-усталостной прочности сплава В95пч:

1 – в атмосферных условиях; 2 – в 50%-м растворе противообледенительной жидкости Maxflight 04; 3 – в 50%-м растворе противообледенительной жидкости Maxflight 04 с добавлением 5 г/л монобората калия; 4 – в атмосферных условиях после предварительного воздействия 50%-го раствора противообледенительной жидкости Maxflight 04; 5 – в атмосферных условиях после предварительного воздействия 50%-го раствора противообледенительной жидкости Maxflight 04 с 5 г/л монобората калия; σ – внутреннее напряжение металла, МПа; N – количество циклов до разрушения

Fig.  4.  Graphical representation of the dependence of fatigueand corrosion-fatigue strength of the V95pch alloy:

1 – under atmospheric conditions; 2 – in a 50% solution of the deicing liquid “Maxflight 04”; 3 – in a 50% solution of the deicing liquid “Maxflight 04” with the addition of 5 g/l potassium monoborate; 4 – under atmospheric conditions after preliminary treatment with a 50% solution of the deicing liquid “Maxflight 04”; 5 – under atmospheric conditions after preliminary treatment with a 50% solution of the deicing liquid “Maxflight 04” with 5 g/l potassium monoborate. σ – internal stress of the metal, MPa; N – a number of cycles before failure

 

Анализ кривых 1, 2 и 4 на рисунке 4 демонстрирует снижение циклической прочности металла под воздействием разрушительных факторов. Сравнительное изучение кривых 1 и 2 позволило установить, что совокупное снижение циклической прочности $\left({\mathrm{\Delta \sigma }}_N^r\right)$ сплава В95пч в 50%-м растворе ПОЖ Maxflight 04 при числе циклов N = 2 · 10⁶ составляет 45 МПа.

При этом применение исследуемого ингибитора позволяет уменьшить воздействие чисто коррозионных процессов на 33,3 % (${\mathrm{\Delta \sigma }}_N^{p.c.}$  = 15 МПа) и снизить влияние коррозионно-механических повреждений на 66,6 % $\left({\mathrm{\Delta \sigma }}_N^{c.-m.}=30\mathrm{МПа}\right),$ что подтверждается анализом кривых 3 и 2, а также 3 и 1. Сравнительное рассмотрение кривых 2 и 3, а также 4 и 5 свидетельствует о том, что добавление МБК в концентрации 5 г/л в 50%-й раствор ПОЖ Maxflight 04 способствует повышению циклической прочности  сплава В95пч. Это обусловлено ослаблением влияния разрушающих факторов на снижение циклической прочности данного материала (что видно из кривых 1, 2 и 4).

Результаты коррозионно-усталостных испытаний подтверждают, что введение МБК способствует увеличению коэффициента запаса циклической прочности сплава В95пч в исследуемых средах.

 

ОБСУЖДЕНИЕ И ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ полученных данных позволяет сделать вывод о высокой эффективности МБК в качестве ингибитора коррозии в составе ПОЖ. Он способствует снижению скорости коррозионного и коррозионно-усталостного разрушения, протекающих в элементах конструкции ВС и БПЛА под воздействием ПОЖ. Результаты исследования имеют практическую значимость и вносят определенный вклад в экологическую безопасность. 5 г/л МБК в составе 50%-го раствора ПОЖ Maxflight 04 снижает скорость коррозии сплава В95пч за 30 сут от 10,49 · 10^–3 до 5,35 · 10^–3 г/м²·год, уменьшает разрушающий эффект чисто коррозионных поражений на 37,5 % $\left({\mathrm{\Delta \sigma }}_N^{p.c.}=18\text{\hspace{0.33em}МПа}\right)$ и коррозионно-механических поражений на 62,5 % $\left({\mathrm{\Delta \sigma }}_N^{c.-m.}=30\text{\hspace{0.33em}МПа}\right).$ Присутствие МБК в растворе ПОЖ Maxflight 04 способствует уменьшению влияния разрушительных факторов, что приводит к повышению циклической прочности сплава В95пч. Для снижения токсичности и коррозионной агрессивности ПОЖ рекомендуется использовать в их составе МБК концентрацией 5 г/л.

Практическая значимость работы заключается в том, что введение МБК в состав ПОЖ типа Maxflight 04 в концентрации 5 г/л обеспечивает повышение эксплуатационной надежности элементов конструкции ВС и БПЛА, особенно при длительной наработке и работе в условиях циклических нагрузок.

Перспективы дальнейших исследований в данной области связаны с расширением спектра изучаемых борсодержащих соединений, а также с комплексным анализом их ингибирующих свойств в отношении алюминиевых, магниевых и титановых сплавов, применяемых в авиационной технике.

 

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

• Конфликт интересов: авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
• Вклад авторов: И. В. Фадеев – разработка методологии исследования; осуществление научно-исследовательского процесса, включая выполнение экспериментов и сбор данных. А. В. Шемякин – контроль, лидерство и наставничество в процессе планирования и проведения исследования; формулирование замысла идеи исследования, целей и задач. И. А. Успенский – разработка методологии исследования; осуществление научно-исследовательского процесса, включая выполнение экспериментов и сбор данных. М. Н. Чаткин – осуществление научно-исследовательского процесса, включая выполнение экспериментов и сбор данных. И. А. Юхин – осуществление научно-исследовательского процесса, включая выполнение экспериментов и сбор данных.

 

¹ ISO 11076:2020. Aircraft – Deicing/Anti-Icing Methods on the Ground [Электронный ресурс]. URL: https://www.iso.org/standard/74304.html (дата обращения: 21.10.2024).

² ГОСТ Р 54264-2010. Воздушный транспорт. Система технического обслуживания и ремонта авиационной техники. Методы и процедуры противообледенительной обработки самолетов. Общие требования [Электронный ресурс]. URL: https://docs.cntd.ru/document/1200085982 (дата обращения: 21.10.2024).

³ ГОСТ Р 54264-2010. Воздушный транспорт. Система технического обслуживания и ремонта авиационной техники. Методы и процедуры противообледенительной обработки самолетов. Общие требования.

⁴ ISO 11076:2020. Aircraft – Deicing/Anti-Icing Methods on the Ground.

⁵ ЭдвансНефтеХим. Max Flight 04 (тип IV) [Электронный ресурс] : сайт. URL: https://clck.ru/3P2YVi (дата обращения: 21.10.2024).

⁶ ГОСТ 12.1.007.76. Система стандартов безопасности труда. Вредные вещества. Классификация и общие требования безопасности [Электронный ресурс]. URL: https://docs.cntd.ru/document/5200233 (дата обращения: 21.10.2024)

⁷ ЭдвансНефтеХим. Max Flight 04 (тип IV).

Об авторах

Иван Васильевич Фадеев

Чувашский государственный педагогический университет имени И. Я. Яковлева

Автор, ответственный за переписку.
Email: ivan-fadeev-2012@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-5863-1812
ResearcherId: B-8856-2019

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технических дисциплин

Россия, 428003, г. Чебоксары, ул. К. Маркса, д. 38

Александр Владимирович Шемякин

Рязанский государственный агротехнологический университет имени П. А. Костычева

Email: avtodor-dec@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-5019-258X
ResearcherId: ААС-8682-2022

доктор технических наук, профессор, профессор кафедры организации транспортных процессов и безопасности жизнедеятельности 

Россия, 390044, г. Рязань, ул. Костычева, д. 1

Иван Алексеевич Успенский

Рязанский государственный агротехнологический университет имени П. А. Костычева

Email: ivan.uspensckij@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-4343-0444
ResearcherId: B-7990-2019

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технической эксплуатации транспорта

Россия, 390044, г. Рязань, ул. Костычева, д. 1

Михаил Николаевич Чаткин

Национальный исследовательский Мордовский государственный университет

Email: chatkinm@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3758-7066
ResearcherId: O-7004-2018

доктор технических наук, профессор, профессор кафедры мобильных энергетических средств и сельскохозяйственных машин имени профессора А. И. Лещанкина 

Россия, 430005, г. Саранск, ул. Большевистская, д. 68

Иван Александрович Юхин

Рязанский государственный агротехнологический университет имени П. А. Костычева

Email: yuival@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-3822-0928
ResearcherId: Q-8188-2017

доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой авто­тракторной техники и теплоэнергетики

Россия, 390044, г. Рязань, ул. Костычева, д. 1

Список литературы

Дополнительные файлы