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:

Самолет Ту-214 с отечественными системами получил одобрение главного изменения
Госкорпорация Ростех

Ростех передал четыре новых вертолета Ми-8 для работы в российских регионах
Госкорпорация Ростех

Авиакомпания «РусЛайн» открыла продажу билетов на рейсы 2026 года
АО АК "РусЛайн"

ГТЛК выполнила план по поставкам беспилотников по ГГЗ на 2025 год
АО "ГТЛК"

Аэрофлот открыл продажу билетов на регулярные рейсы между Санкт-Петербургом и Геленджиком
ПАО "Аэрофлот"

Команда ОДК-Кузнецов выступила на этапе «Зарница» соревнований «Кибердром.25/26»
ПАО "ОДК-Кузнецов"

В аэропорту Жуковский создана новогодняя атмосфера с использованием современных технологий
Аэропорт Жуковский

Авиакомпания «ЮВТ АЭРО» и Казанский театр юного зрителя провели 10-й благотворительный новогодний спектакль для детей
Авиакомпания "ЮВТ АЭРО"

Поезда и экспресс-автобусы Аэроэкспресса будут курсировать по стандартному расписанию в праздничные дни
ООО "Аэроэкспресс"

Роскошный отдых над облаками
Авиакомпания Emirates

Домодедово отмечает годовщины полётов Air Arabia в Абу-Даби и Рас-эль-Хайму
Московский аэропорт Домодедово

Более тысячи пассажиров AZUR air встретят Новый год в небе
Авиакомпания AZUR air

Надежда Бабкина, Сергей Безруков, Федор Бондарчук и другие российские актеры поздравят пассажиров Аэроэкспресса с Новым годом
ООО "Аэроэкспресс"

Двигатели ОДК обеспечили старт ракеты «Союз» с космодрома Плесецк
ПАО "ОДК-Кузнецов"

Исторический рекорд в год 100-летия авиагавани
АО "Международный аэропорт Иркутск"

Авиакомпания «РусЛайн» открыла продажу билетов на рейсы из ХМАО-Югры на 2026 год
АО АК "РусЛайн"

Двигатели ОДК обеспечили старт ракеты «Союз» с космодрома Плесецк
АО "ОДК"

В аэропорту Горно-Алтайск прошла благотворительная экскурсия для воспитанников Центра помощи детям «Очаг»
АО «Аэропорт Горно-Алтайск»

Авиакомпания «РусЛайн» выполнит рейсы из Перми в Ярославль и Сухум на новогодних каникулах
АО АК "РусЛайн"

Аэрофлот подготовил сезонные сюрпризы для пассажиров на борту
ПАО "Аэрофлот"