Различают стоперы двух типов — высокомодульные (ВМС) и низкомодульные (НМС). Они формируются путем местного изменения жесткости и вязкости разрушения композитного материала. Их функция заключается в создании зон повышенной вязкости разрушения по сравнению с основным материалом конструкции, в которых происходит остановка распространяющейся трещины. Кроме того, высокомодульные стоперы, воспринимающие большую часть нагрузки, снижают интенсивность напряжений на кончике трещины, находящейся в основном материале, препятствуя тем самым ее развитию.
Для формирования высокомодульных стоперов обычно используют однонаправленную борную ленту, пропитанную связующим ЭНФБ, а для изготовления низкомодульных стоперов применяют однонаправленную кордную стеклоткань Т-25, также пропитанную связующим ЭНФБ.
По сравнению с панелями, усиленными ВМС, развитие начального дефекта в изделиях с НМС происходит при меньших нагрузках. Дальнейший характер разрушения для обоих типов стоперов одинаков.
Проведенные испытания показали, что с помощью стоперов можно остановить катастрофическое развитие начального дефекта в виде острой прорези (трещины) и повысить остаточную прочность в зависимости от ширины стопера и межстоперного расстояния в два-три раза по сравнению с неусиленной панелью, содержащей дефект, равный меж-стоперному расстоянию.
Использование стоперов разрушения с выбранным по условиям прочности конструкции межстоперным расстяжением позволяет разрабатывать, так называемые безопасно-повреждаемые конструкции — конструкции, в которых появление локальных повреждений не приводит к катастрофическому разрушению всей конструкции. Например, крыло, горизонтальное оперение, киль боевого самолета, обшивка которых разделена стоперами на безопасно повреждаемые квадраты, прямоугольники, могут выдержать попадание нескольких осколочно-фугасных снарядов средств ПВО противника без каких-либо серьезных последствий для самолета в целом, поскольку разрушение пространства, ограниченного стоперами, не ведет к развитию разрушения на всю конструкцию.
Аналогично размещению внутри КМ стоперов разрушения, можно предусмотреть установку в теле материала специальных датчиков, например, тензодатчиков, которые обеспечат контроль за появлением трещин и ходом развития разрушения. Возможность прогнозирования разрушения позволит обеспечить повышенную надежность, живучесть и предсказуемость изделий из композитных материалов.
Наряду с отмеченными конструктивными особенностями композитные материалы обладают и значительными технологическими преимуществами по сравнению с традиционными конструкционными материалами. Отметим главные из них.
1. Прежде всего процесс изготовления материала и изделия из него представляют единый технологический цикл и это позволяет исключить в дальнейшем многие этапы последующей механической обработки деталей из КМ, поскольку процесс формообразования идет с учетом необходимых допусков для соединения деталей и обеспечения технологической сборки.
2. Отсутствие механической обработки делает технологию изготовления изделий из композитных материалов практически безотходной.
3. При изготовлении изделий из КМ отпадает необходимость во внешней отделке этих изделий. А это связано с исключением из технологического цикла таких экологически небезопасных производств, как лакокрасочные, гальванические, термические цеха, а также участки шлифования.
Объем использования различных материалов в конструкции самолетов и вертолетов ВВС США.
4. Компактность исходных материалов, необходимых для формирования материала — рулоны тканевой или ленточной структуры наполнителя, емкости со связующим не требуют столь больших складских помещений, которые необходимы, например, при складировании металлопроката.