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:

Туроператоры констатируют увеличение спроса на прямые рейсы в Африку
Московский аэропорт Домодедово

На ОДК-Сатурн благодаря цифровизации в шесть раз ускорили процесс контроля качества
АО "ОДК"

Александр Пан провел заседание Комитета по приборостроению СоюзМаш
АО "КРЭТ"

Авиакомпания NordStar обновила мобильное приложение
АО "Авиакомпания "НордСтар"

Аэрофлот вводит в марте ещё дополнительные рейсы в Таиланд, Мальдивы, Шри-Ланку и обратно
ПАО "Аэрофлот"

Авиакомпания Smartavia поздравляет своих пассажиров с праздником весны
АО "Авиакомпания Смартавиа"

8 марта Аэроэкспресс в своих терминалах раздаст 4 тысячи тюльпанов
ООО "Аэроэкспресс"

Денис Мантуров посетил ОДК-УМПО в рамках рабочей поездки в Башкортостан
АО "ОДК"

Эмирейтс рассчитывает полностью восстановить свою маршрутную сеть в ближайшие дни
Авиакомпания Emirates

Аэрофлот вводит в марте 13 дополнительных рейсов в Таиланд, Мальдивы и обратно
ПАО "Аэрофлот"

11 марта Аэрофлот завершит выполнение рейсов из ОАЭ для перевозки пассажиров авиакомпании по ранее приобретённым билетам
ПАО "Аэрофлот"

Центру технического обслуживания вертолетов Ми-26 присвоено имя Анатолия Слюсаря
ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"

Прямое авиасообщение между Екатеринбургом и Геленджиком возобновится после полугодового перерыва
ОАО АК "Уральские авиалинии"

В МАИ разработали устройство для ремонта авиационных конструкций из композитов без демонтажа
Московский авиационный институт

Аэропорт Красноярск встретил пассажиров праздничным концертом в честь Международного женского дня
Международный аэропорт Красноярск

Домодедово поздравляет Белавиа с 30-летием
Московский аэропорт Домодедово

Весенняя почта: Аэроэкспресс и Почта России запустили акцию к 8 Марта
ООО "Аэроэкспресс"

В авиационном учебном центре авиакомпании NordStar состоялся первый выпуск пилотов с присвоенной квалификационной отметкой о типе воздушного судна «B737NG»
АО "Авиакомпания "НордСтар"

В Иркутск прилетела весна. И доставили её самолётом!
АО "Международный аэропорт Иркутск"

Авиакомпания «Аврора» открыла продажу авиабилетов на социально значимые рейсы из Владивостока, Южно-Сахалинска, Хабаровска и Красноярска на период летней навигации 2026 года
АО "Авиакомпания "Аврора"