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:

ГТЛК выполнила все обязательства по незамещенным еврооблигациям серии GTLK-2026
АО "ГТЛК"

Utair запустил программу рейсов из ОАЭ
ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"

Весной в Ичан «на горы Аватара» - из аэропорта Владивосток!
АО "Международный аэропорт Владивосток"

Новый радар Госкорпорации Ростех улучшит навигацию самолетов на Курилах
Госкорпорация Ростех

Перфоратор, коньки, обогреватель и надувной матрас забыли пассажиры Аэроэкспресса этой зимой
ООО "Аэроэкспресс"

В аэропорту Геленджик появились выделенные парковочные места для многодетных семей
Аэропорт Геленджик

Аэрофлот объявляет финансовые результаты по МСФО за 2025 год
ПАО "Аэрофлот"

Red Wings поможет вывезти россиян с Ближнего Востока на отечественных лайнерах Ту-214
АО "Ред Вингс"

Геоскан и РАН разработали национальный стандарт в сфере спектральных видеосистем
ГК "Геоскан"

Сообщение авиакомпании по вывозным рейсам из ОАЭ на 4 марта
ПАО "Аэрофлот"

В МАИ разработали преобразователь напряжения для снижения веса кабельных сетей на борту самолётов
Московский авиационный институт

2,3 млн пассажиров перевез Аэроэкспресс за зиму
ООО "Аэроэкспресс"

Аэрофлот увеличивает частоту полётов из Москвы в Санья
ПАО "Аэрофлот"

Запрос пассажиров на доставку нестандартного багажа вырос на 30%
Московский аэропорт Домодедово

Из аэропорта «Гагарин» открылись рейсы в Хургаду
АО УК "Аэропорты Регионов"

Вниманию пассажиров рейсов в/из ОАЭ
ПАО "Аэрофлот"

«АльфаСтрахование» выплатит компенсации пассажирам задержанных или отмененных рейсов на Ближнем Востоке
АО "АльфаСтрахование"

В Москве представили новые дроны для школ и ВУЗов
Клевер СОЕХ

На 30% прочнее: в МИСИС создали новый алюминиевый сплав для аэрокосмической и транспортной промышленности
Университет МИСИС

В 2026 году отмечается 40-летие эксплуатации Ми-26
ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"