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:

S7 Airlines открыла продажу билетов на рейсы в Геленджик
АО "Авиакомпания "Сибирь"

Сергей Чемезов посетил Иркутский авиационный завод
Госкорпорация Ростех

Пассажиры S7 Airlines почти 700 000 раз оценили работу бортпроводников
АО "Авиакомпания "Сибирь"

Группа «Аэрофлот» объявляет операционные результаты за июнь 2025 года
ПАО "Аэрофлот"

Православную часовню в аэропорту Внуково освятил Владыка Силуан
АО "Международный аэропорт "Внуково"

В международном аэропорту Жуковский открылась первая курительная комната
Аэропорт Жуковский

Купи сувенир VVO!
АО "Международный аэропорт Владивосток"

Парк КрасАвиа пополнился еще одним самолетом Ан-24
АО "КрасАвиа"

Авиакомпания «Аврора» открыла продажу билетов на рейсы из Южно-Сахалинска в Харбин на зимний период полетов
АО "Авиакомпания "Аврора"

На маркетплейсе беспилотников «Налетай.РФ» закрыта первая сделка
АО "ГТЛК"

Аэрофлот увеличивает частоту рейсов между Москвой и Геленджиком
ПАО "Аэрофлот"

S7 Airlines увеличит частоту полетов по направлению Новосибирск-Хабаровск
АО "Авиакомпания "Сибирь"

Уральские авиалинии и Уральский Федеральный Университет будут готовить инженеров в области эксплуатации авиационных двигателей
ОАО АК "Уральские авиалинии"

«Систэм Электрик» обеспечила автоматизацию и надежное электроснабжение международного терминала аэропорта Хабаровска
АО "Хабаровский аэропорт"

Депо «Аэроэкспресс» исполнилось 13 лет
ООО "Аэроэкспресс"

Авиакомпания «Сомон Эйр» возобновляет рейсы в Тегеран и Джидду
Авиакомпания Somon Air

ГТЛК поставит 2 вертолета авиакомпании «Тайга»
АО "ГТЛК"

Аэропорт Братск начал обслуживать транспортные самолёты «Почты России»
Аэропорт Братск

Авиакомпания «Волга-Днепр» готова к началу международного ралли-марафона «Шелковый путь»
Авиакомпания "Волга-Днепр"

Авиакомпания NordStar вновь запускает акцию «Из Кургана в Москву «любой ценой»
АО "Авиакомпания "НордСтар"