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:

Авиакомпания «РусЛайн» открыла продажу билетов на рейсы из Воркуты в Москву с 24 апреля
АО АК "РусЛайн"

«Азимут» представит комплексный проект «Аэропорт под ключ» на первом Международном транспортно-логистическом форуме
УК "Азимут"

«Газпромнефть-Аэро» расширяет применение котировок Петербургской биржи при расчетах за авиатопливо
АО "Газпромнефть-Аэро"

Аэрофлот увеличил частоту полётов из Москвы в Египет
ПАО "Аэрофлот"

Планируй лето сейчас
Московский аэропорт Домодедово

Red Wings перешла на летнее расписание полетов
АО "Ред Вингс"

Аэрофлот примет участие в Первом Международном транспортно-логистическом форуме
ПАО "Аэрофлот"

«Росэл» и ГУАП открывают базовую кафедру по аэрокосмической радиолокации
Холдинг «Росэл»

«РТ-Техприемка» представила импортозамещенные решения для цифровизации метрологии
АО "РТ-Техприемка"

Аэроэкспресс готовит поезда, экспресс-автобусы и инфраструктуру к лету
ООО "Аэроэкспресс"

Авиакомпания NordStar перешла на весенне-летнее расписание полетов 2026
АО "Авиакомпания "НордСтар"

В ОДК-Сатурн первые выпускники трека «Крылья Ростеха» создают перспективные двигатели
АО "ОДК"

Международный аэропорт Владивосток укрепляет сотрудничество с китайскими партнерами
АО "Международный аэропорт Владивосток"

КрасАвиа переходит на весенне-летнее расписание
АО "КрасАвиа"

Шоу дронов Геоскана и Движения Первых стало патриотическим проектом года
ГК "Геоскан"

Шереметьево завершил разработку технико-функциональной архитектуры биометрической системы
АО "Международный аэропорт Шереметьево"

Utair увеличил число рейсов в Краснодар из Тюмени
ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"

Геоскан открыл первую лабораторию БАС в Индии
ГК "Геоскан"

Для заботы нет рамок: команда аэровокзала «Южно-Сахалинск» собрала тёплые вещи в помощь приюту для животных
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

Аэропорт Красноярск добился роста производительности труда за счет оптимизации процессов
Международный аэропорт Красноярск