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:

В аэропорту Домодедово открылся первый пункт выдачи заказов Яндекс Маркета
Московский аэропорт Домодедово

Геоскан продемонстрировал возможности БАС в совместных учениях МЧС России и МЧС Республики Беларусь
ГК "Геоскан"

За три квартала 2024 года аэропорт Красноярск обслужил больше 3 миллионов пассажиров
Международный аэропорт Красноярск

РКС оснастят перспективные спутники ДЗЗ технологией высокоскоростной передачи данных
АО "Российские космические системы"

S7 Airlines первой в России начнёт применение российской системы ACARS
АО "Авиакомпания "Сибирь"

«Газпромнефть-Аэро» знакомит российских старшеклассников с работой Международного аэропорта Байкал
АО "Газпромнефть-Аэро"

Ростех обеспечит авиакомпанию S7 отечественной системой передачи данных ACARS
Госкорпорация Ростех

Авиакомпания «Аврора» ввела в эксплуатацию новый ангарный комплекс для обслуживания воздушных судов DHC-8
АО "Авиакомпания "Аврора"

ОДК внедряет VR-технологии для обслуживания индустриальных двигателей
АО "ОДК"

Авиакомпания NordStar перевезла миллионного пассажира по итогам работы с начала 2024 года
АО "Авиакомпания "НордСтар"

Международный аэропорт Владивосток провел учения по действиям при аварийной посадке воздушного судна
АО "Международный аэропорт Владивосток"

Utair будет выполнять рейсы в Минеральные Воды из Тюмени круглый год
ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"

Аэропорт Братск подвёл итоги девяти месяцев 2024 года
Аэропорт Братск

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

ГТЛК приняла три вертолета на заводе в Казани
АО "ГТЛК"

Аэроэкспрессы в Шереметьево 12 и 13 октября будут отправляться с Савеловского вокзала
ООО "Аэроэкспресс"

AZUR air возобновляет полеты в Гоа
Авиакомпания AZUR air

Увеличено число рейсов из аэропорта Домодедово в Дубай
Московский аэропорт Домодедово

В УАТЦ МГТУ ГА прошёл День открытых дверей
МГТУ ГА

На Казанском авиазаводе запустили уникальное оборудование для изготовления крупногабаритных деталей
ПАО "ОАК"