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:

Аэрофлот вводит дополнительные рейсы в Бодрум, Даламан и Анталью в период высокого спроса
ПАО "Аэрофлот"

«Вертолеты России» представляют импортозамещенный Ансат на саммите АСЕАН
Холдинг "Вертолеты России"

Фрезеровщик ОДК-СТАР признан лучшим в Пермском крае
АО «ОДК-СТАР»

«Газпромнефть-Аэро» выступила партнером Всероссийского фестиваля авиационной песни «Душа»
АО "Газпромнефть-Аэро"

Red Wings выполнила первый рейс из Москвы в Баку
АО "Ред Вингс"

ОДК-Кузнецов выпустил в Волгу 2,5 тысячи мальков стерляди
ПАО «ОДК-Кузнецов»

Новый китайский авиаперевозчик будет выполнять рейсы из аэропорта Хабаровск сразу по двум направлениям
АО "Хабаровский аэропорт"

Международный аэропорт Владивосток увеличил пассажиропоток на 12% по итогам 5 месяцев 2026 года
АО "Международный аэропорт Владивосток"

Аэрофлот закрыл офис продаж в аэропорту Иркутска. Кто теперь оформляет билеты пассажирам авиакомпании?
АО "Международный аэропорт Иркутск"

Прямой рейс доставит пассажиров из аэропорта Владивосток в Шэньян
АО "Международный аэропорт Владивосток"

Red Wings начала летать из Оренбурга в Батуми
АО "Ред Вингс"

Аспирантка МАИ разрабатывает новые материалы для обеспечения тяги космических двигателей
Московский авиационный институт

В четвёртом измерении безопасности: инженеры МАИ внедрили новый способ проверки прочности авиационных деталей
Московский авиационный институт

Red Wings начала летать из Волгограда в Батуми
АО "Ред Вингс"

Red Wings выполнила первые рейсы из Тюмени в Тбилиси и Батуми
АО "Ред Вингс"

Два слонёнка, Фовин и Намтан, были перевезены авиакомпанией «Волга-Днепр» на борту Ил-76ТД-90ВД в Казань (Россия) при участии Минтранса РФ
Авиакомпания "Волга-Днепр"

Более 4 000 бутылок воды раздал Аэроэкспресс пассажирам своих автобусов за три дня жары
ООО "Аэроэкспресс"

Спортсмены ОДК взяли «серебро» в мировых корпоративных играх по волейболу
ООО «ОДК Инжиниринг»

Аэроэкспресс и Русское географическое общество открыли фотовыставку, посвященную России
ООО "Аэроэкспресс"

Red Wings выполнила первый рейс из Екатеринбурга в Актау
АО "Ред Вингс"