Инженеры Московского авиационного института в кооперации с китайской аэрокосмической корпорацией COMAC разрабатывают методологии моделирования авиационных конструкций из композиционных материалов с учётом ударных воздействий. Проект, который позволит повысить уровень безопасности самолётов с композитным крылом, осуществляется в лаборатории № 2 научно-исследовательского отдела кафедры 101 «Проектирование и сертификация авиационной техники» МАИ. Об этом сообщается на сайте института.
Методология позволит рассчитать прочность крыла достаточную, чтобы избежать его расслоения и фатальных последствий при взрыве пневматика шасси самолёта. В рамках проекта разработано шесть конечно-элементных моделей, выполнены расчёты четырёх из семи задач. Оставшиеся задачи планируется завершить к декабрю текущего года, а получить конечный результат — к марту 2021 года.
В марте 2015 года Приказом Министерства образования и науки Российской Федерации Московский авиационный институт был реорганизован путем присоединения МАТИ — Российского государственного технологического университета имени К.Э. Циолковского.
Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет) ведёт свою историю с 20 марта 1930 года. С целью обеспечения подготовки высококвалифицированных кадров для авиационной промышленности страны на базе аэромеханического факультета МВТУ им. Н. Э. Баумана было создано Высшее аэромеханическое училище (ВАМУ). 20 августа того же года оно переименовано в Московский авиационный институт (МАИ).
Уникальность разработки МАИ заключается в том, что она учитывает не только взрыв самого пневматика и удар по обшивке крыла, но и воздушную ударную волну, а также гидравлический удар топлива в кесонном баке.
“Композит, в отличие от металла, хрупкий материал. А пневматики быстро изнашиваются из-за высоких нагрузок и больших скоростей и могут взрываться как в момент разбега, так и после взлёта при убранном шасси, — рассказывает руководитель проекта Егор Назаров. — Поэтому кессон крыла и центроплан для любого пассажирского или военного самолёта должны быть рассчитаны с учётом таких явлений”.
COMAC не обладает опытом самостоятельных расчётов силовых композиционных конструкций первого уровня для крыла самолёта. Поэтому разрабатываемая в МАИ методология может быть использована китайскими инженерами при модернизации самолёта С919 с переходом на крыло из композиционных материалов. Применение методологии позволит достичь достаточной прочности крыла и избежать повреждения конструкции прототипов и опытных кессонов при статических и ресурсных прочностных испытаниях. Работа российских специалистов может существенно сэкономить вложенные в разработку средства, учитывая, что стоимость кессона крыла составляет порядка 10 млн долларов.
Композитное крыло для совместного российско-китайского ШФДМС CR929 разрабатывается российской стороной, и передача технологий проектирования и производства конструкций из ПКМ китайской стороне не предусматривается. В тоже время COMAC разрабатывает для этого лайнера фюзеляж из ПКМ. В декабре 2018 года стало известно, что в Китае изготовлен первый композитный прототип передней части фюзеляжа CR929.
Комментарий пресс-службы МАИ:
В работе используются теоретическая геометрия крыла, теоретические внешние нагрузки, рассчитанные по аналитическим формулам, и теоретические свойства композиционного материала, не соответствующие свойствам реальных материалов. На все материалы в рамках данной работы получены заключения комиссии экспортного контроля. Передача технологий проектирования и производства конструкций из ПКМ китайской стороне не предусматривается.
Источник:
Инновационная модель динамики газов для гиперзвука (МАИ)