Разработанный в МАИ алгоритм спасёт пассажиров самолётов при аварийных посадках

Разработанный в МАИ алгоритм спасёт пассажиров самолётов при аварийных посадках

Инженеры Московского авиационного института разработали математическую модель для расчёта усилий в узлах крепления шасси пассажирских авиалайнеров. Она позволяет запрограммировать безопасное отделение стоек при критических перегрузках — например, при аварийных посадках. 

Предложенный алгоритм описывает механику работы предохранительных элементов конструкции — специальных полых механических болтов-пальцев, которые в случае жёсткой посадки срезаются в строго рассчитанном месте. В результате стойка шасси безопасно отделяется от планера, не повреждая топливные баки, которые находятся в крыле самолета. Это исключает риск возгорания воздушного судна при его выкатывании с полосы, грубом касании земли и прочих происшествиях.

— Безопасность полетов гражданской авиации напрямую зависит от надёжности воздушных судов. Один из самых ответственных узлов летательного аппарата — это шасси, которое принимает колоссальные нагрузки при контакте с взлетно-посадочной полосой и рулении. Превышение допустимых пределов может привести к разрушению стоек. Задача инженеров заключается в том, чтобы сделать этот процесс управляемым и предотвратить опасные последствия. Например, повреждение топливных баков и возгорание авиатоплива, которые могут повлечь за собой гибель воздушного судна и многочисленные жертвы среди пассажиров, — объяснил один из разработчиков, инженер 1-й категории Центра композиционных конструкций, старший преподаватель кафедры 101 «Проектирование и сертификация авиационной техники» МАИ Егор Титов.

Избежать подобных сценариев помогают специальные полые болты в узлах крепления. Они обладают строго рассчитанной геометрией и прочностью. Такие характеристики позволяют в обычном режиме надежно удерживать систему, а в критические моменты — срабатывают как слабые звенья и мгновенно размыкают конструкцию. При этом важно отвести элементы разрушающейся стойки от крыла, в котором сосредоточены запасы горючего. Разработанные в МАИ алгоритмы позволяют с высокой точностью прогнозировать эти процессы, отметил специалист.

Проект исследует основные виды конструкций шасси, распространённые в мире. Это схема типа «треугольник», которую применяют на самолётах типа Boeing 737 и Superjet 100, и конфигурация с использованием внешнего лонжерона и шарнирных узлов навески, как на лайнерах МС-21 и Airbus A320.

— Суть разработки заключалась в том, чтобы на базе типовых конструкций шасси создать универсальные формулы. Такие алгоритмы учитывают геометрические особенности конструкции и расчетные силы посадки и на их основании сразу выдают нужные параметры предохранительных элементов, — пояснил Егор Титов.

В дальнейшем на базе разработки инженеры планируют создать автоматизированный метод подбора параметров защитных деталей. Также предложенные подходы могут быть адаптированы при проектировании предохранительных элементов для прочей техники. Например, в конструкции водила — буксировочной жёсткой сцепки, соединяющей аэродромный тягач со стойкой шасси самолёта, — также применяют срезные пальцы, которые разрушаются, если оператор превысит допустимый угол поворота.