В МАИ разработали цифровые решения для обоснования ресурса композитных агрегатов Superjet-100

Московский авиационный институт, 7 октября 2024 года

Специалисты лаборатории № 2 «Композиционные материалы» НИО-101 МАИ разработали комплексную методологию расчётов усталостной прочности агрегатов планера Superjet-100 из полимерно-композиционных материалов (ПКМ), которая ускорит процесс обоснования их долговечности.

Импортозамещение авиационной техники сопровождается большим количеством натурных испытаний, которые позволяют проверять качество новых материалов, соответствие их основных механических и прочностных характеристик нормам лётной годности. Для ускорения создания авиационной техники разрабатывают математические модели и методики на их основе, помогающие сократить общее время натурных испытаний и стоимость их проведения.

— Очень часто натурные испытания затягиваются по причине ранних повреждений испытуемых агрегатов. Требуется дополнительное время, пока будет разработан и выполнен их ремонт. Это замедляет подтверждение проектного ресурса, а простой оплачивается. Для обоснования усталостной прочности агрегатов из ПКМ Superjet-100 проводятся ресурсные испытания, в ходе которых конструкции подвергают циклическим нагрузкам, подобным тем, какие самолёт испытывает в ходе полёта. Количество циклов нагрузки должно превышать реальное вплоть до соотношения 1:4. Чтобы заранее оценить, насколько конструкция будет соответствовать таким жёстким требованиям, например в случае замены композита в конструкции или после клеевого ремонта, и нужна разрабатываемая МАИ расчётная методика. Вот почему работы над расчётными методиками усталостной прочности приобретают критическую важность, — отмечает начальник лаборатории № 2 НИО-101 МАИ Егор Назаров.

На основе хорошо зарекомендовавшей себя в мировой практике зарубежной авторской математической модели поведения композиционного материала в МАИ разработали комплексную методологию расчётов, которую применили к импортозамещённому Superjet-100. Методология включает в себя изучение поведения материала из ПКМ при различных видах нагружения, изучение конструкции из ПКМ на предмет выявления критических зон, формирование циклограмм усталостного нагружения, а также разработку фрагментов дополнительного программного обеспечения, необходимого для применения этой методологии инженерами авиационных конструкторских бюро.

— Исходная математическая модель валидировалась зарубежными специалистами из Гентского университета (Бельгия) на основе экспериментальных данных японской корпорации Honda Ltd. Разработанная же в МАИ на основе зарубежной математической модели методика была специально адаптирована для применения к композитным агрегатам большого пассажирского лайнера — самолёта совсем другой размерности и другого уровня ответственности, — говорит эксперт.

Такая адаптация потребовала внедрения ряда цифровых решений. Так, специалисты МАИ разработали специальную программу для обработки экспериментальных данных. Для испытания специальных образцов из ПКМ на серво-гидравлической машине потребовалось создать авторские программы нагружения, на которые был оформлен патент.

Разработанная методика расчётов является шагом вперёд во многих отношениях. Она позволяет оценить долговечность ремонта конструкций с клеевым и болтовым ремонтом, в то время как на сегодняшний день в России не существует методологии ни расчётной, ни экспериментальной оценки долговечности ремонта композитных агрегатов.

На данный момент специалисты МАИ разработали модели для расчёта элементарных образцов импортозамещённых материалов из ПКМ и валидировали их по результатам испытаний. Разработанные расчётные методики конструктивно-подобных образцов — как зон самой конструкции, так и зон конструкции с выполненными ремонтами, — ожидают окончания натурных испытаний для своей валидации. Расчётные модели самолётных агрегатов находятся в стадии разработки, после чего будут переданы заказчику для самостоятельной валидации.

Материал подготовлен при поддержке Минобрнауки России.




Сообщения компаний:

«Флай Дрон» и РУКОН «Цель» запустят курсы по защите от атак БПЛА промышленных и инфраструктурных объектов
ООО "Флай Дрон"

«Уральские авиалинии» – победитель премии «Russian Traveler Awards 2024»!
ОАО АК "Уральские авиалинии"

Группа «Аэрофлот» объявляет операционные результаты за ноябрь 2024 года
ПАО "Аэрофлот"

В аэропорту Внуково теперь можно использовать электронные посадочные талоны на всех рейсах
АО "Международный аэропорт "Внуково"

Аэропорт Владивосток подвел итоги акции «Счастливый билет»
АО "Международный аэропорт Владивосток"

ГТЛК и Финансовый Университет договорились о сотрудничестве в области реализации образовательных проектов
АО "ГТЛК"

Аэропорт Внуково и МЦ АУВД провели тестирование процессов совместного принятия решений A-CDM
Международный аэропорт Внуково

Студенты программы «Крылья Ростеха» из МАИ отправились на стажировку в Китай
Московский авиационный институт

«Цифровая земля» в Архангельской области: оперативный космомониторинг и новые возможности для развития экономики региона
АО "РКС"

Маёвец стал финалистом Всероссийской олимпиады по математическому моделированию
Московский авиационный институт

Utair стал лауреатом премии Pulkovo Awards
ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"

Дарим новогодние чудеса с Аэрофлотом
ПАО "Аэрофлот"

ОАК представляет широкий спектр авиационной техники на выставке Iran Air Show 2024
ПАО "ОАК"

Новый сервис в аэропорту Домодедово для опаздывающих пассажиров
Московский аэропорт Домодедово

Пассажиры S7 Airlines смогут поделиться статусными милями
АО "Авиакомпания "Сибирь"

«Город полётов»: аэропорт Красноярск открывает двери в мир профессий
Международный аэропорт Красноярск

Вертолет Ми-8АМТ стал лауреатом «100 лучших товаров России»
Холдинг "Вертолеты России"

Туроператоры из Китая оценили новый терминал аэропорта Петропавловска-Камчатского
АО УК "Аэропорты Регионов"

Самые востребованные новогодние направления Аэрофлота
ПАО "Аэрофлот"

Аэрофлот стал победителем национальной премии Russian Traveler Awards 2024
ПАО "Аэрофлот"