МАИ разработал методику, которая позволяет точнее прогнозировать ресурс авиационных деталей из композитов — материалов, уже ставших основой «чёрного крыла» российского МС-21. Вместо расчёта только момента разрушения инженеры моделируют постепенное накопление повреждений и снижение прочности конструкции.
Традиционные кривые Вёлера показывают, сколько циклов нагрузки материал выдержит до разрушения, но для композитов этого недостаточно. В МАИ учитывают, как со временем меняются жёсткость и прочность, появляются микроповреждения и развивается внутренняя деградация материала.
Для МС-21 такой подход особенно актуален: его композитное крыло большого удлинения стало одной из ключевых конструкций самолёта. Именно применение углепластика позволило создать длинное и узкое крыло, которое при металлическом исполнении было бы значительно тяжелее или потребовало бы компромиссов по прочности.
В основе новой методики лежит модель Вима Ван Папегема, адаптированная специалистами МАИ под отечественные материалы и задачи авиастроения. Расчёты проверяют на образцах и полноразмерных агрегатах, а сам подход уже применяют при работах для конструкторских бюро.
Для отрасли это следующий шаг после создания самого «чёрного крыла»: теперь требуется не только научиться производить крупные композитные конструкции, но и точно понимать, как они будут стареть на протяжении всего срока службы. Это может позволить уменьшить избыточные запасы прочности, снизить массу конструкций и точнее планировать обслуживание.
Читайте ещё материалы по теме:
Не пропускайте наши новостиДобавьте сайт в предпочитаемые источники, чтобы видеть нас чащеДобавить в Google
