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:

Выручка ГТЛК по РСБУ выросла до 28,1 млрд рублей за 1 квартал 2026 года
АО "ГТЛК"

Авиакомпания «ЮВТ АЭРО» запускает рейсы по маршруту Казань — Нальчик — Сочи
АО "ЮВТ АЭРО"

Аэрофлот ввёл дополнительные рейсы между Москвой и Южно-Сахалинском
ПАО "Аэрофлот"

Новейший авиадвигатель ПД-8 прошел испытания шквальным градом
АО "ОДК"

В ОДК-СТАР завершился конкурс по охране труда «Защити себя сам!»
АО "ОДК-СТАР"

Ростех разработал «умные глаза» для беспилотников
Госкорпорация Ростех

Авиакомпания «Аврора» открыла продажу авиабилетов из Улан-Удэ в Хужир на июнь-сентябрь 2026 года
АО "Авиакомпания "Аврора"

Авиадвигатель ПД-8 для самолета «Суперджет» прошел испытания шквалистым градом
Госкорпорация Ростех

Аэрофлот открыл отдельную стойку регистрации для многодетных семей в базовом аэропорту Шереметьево
ПАО "Аэрофлот"

AZUR air запустила прямые рейсы в Анталью из Москвы
Авиакомпания AZUR air

Авиакомпания NordStar возобновляет рейсы из Норильска в Тюмень и Самару в летнем периоде 2026 года
АО "Авиакомпания "НордСтар"

ОДК-Пермские моторы внедряют цифровой проект для повышения операционной эффективности
АО "ОДК"

Более 20 запусков и миллионы терабайт информации за 10 лет: Восточный командно-измерительный пункт РКС продолжает развиваться вместе с космодромом
АО "Российские космические системы"

Red Wings предоставит бесплатные билеты ветеранам Великой Отечественной войны
АО "Ред Вингс"

Пассажиры Уральских авиалиний написали «Диктант Победы» в небе
ОАО АК "Уральские авиалинии"

Шереметьево продолжает устойчивую работу в сложных метеоусловиях
АО "Международный аэропорт Шереметьево"

Ростех объявил лауреатов IV премии имени Тихомирова
Госкорпорация Ростех

Аэропорт Иркутска встретил тех, кто стоит на страже памяти
АО "Международный аэропорт Иркутск"

Аэровокзал «Южно-Сахалинск» встречает весенне-летний период на высоте и обновляет парк техники
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

К финальному этапу реконструкции готовится аэропорт Братск
Аэропорт Братск