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:

Подведены итоги корпоративного чемпионата по профмастерству ОАК
ПАО "ОАК"

«Диктант Победы» объединил в Шереметьево знатоков ратной истории Отечества - пассажиров, пилотов, авиаспециалистов и курсантов
АО "Международный аэропорт Шереметьево"

В Пермском региональном отделении СоюзМаш России избран новый председатель
АО "ОДК"

Сотрудники ОДК-Кузнецов проверили знания истории в «Диктанте Победы»
ПАО «ОДК-Кузнецов»

Аэрофлот продолжит полёты из Москвы в Гонконг в летний период
ПАО "Аэрофлот"

Уральские авиалинии дарят ветеранам ВОВ бесплатный перелёт
ОАО АК "Уральские авиалинии"

Геоскан запустил сервис для управления геопространственными данными в браузере
ГК "Геоскан"

В аэровокзале «Южно-Сахалинск» прошёл «Диктант Победы»
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

Аэрофлот проведёт «Диктант Победы» на рейсах в Мурманск и Волгоград
ПАО "Аэрофлот"

«Диктант Победы» написали в аэропорту Владивосток
АО "Международный аэропорт Владивосток"

Из аэропорта Красноярск напрямую в Шанхай: продажа билетов на новое направление открыта
Международный аэропорт Красноярск

Аэрофлот открывает продажу билетов на новые рейсы из Красноярска в Шанхай
ПАО "Аэрофлот"

Авиакомпания «РусЛайн» вводит дополнительные рейсы на направлении Нарьян-Мар – Киров в преддверии майских праздников
АО АК "РусЛайн"

Михаил Погосян: «Переход на беспилотную авиацию потребует времени и доверия пассажиров»
Московский авиационный институт

МГИМО и Ростех усилят подготовку специалистов в сфере экспорта высоких технологий
Госкорпорация Ростех

Геоскан разработал дрон для внутренней инспекции промышленных объектов
ГК "Геоскан"

Геоскан объединит дроны, наземные и подводные роботы на общей технологической базе
ГК "Геоскан"

Более 400 школьников побывали на производстве «ОДК-Кузнецов» во время «Недели без турникетов»
ПАО «ОДК-Кузнецов»

Авиакомпания «ЮВТ АЭРО» возобновляет рейсы из Казани в Ярославль
Авиакомпания «ЮВТ АЭРО»

ОДК-Кузнецов представил выставку «Формула полёта» к 80-летию ОКБ предприятия
ПАО «ОДК-Кузнецов»