МАКС-2021: ЦАГИ провел семинар по прочности авиационных конструкций

Сверхзвуковые пассажирские самолеты (СПС) будущего должны быть легкими, надежными в эксплуатации и комфортными для пассажиров. Вопросы создания научных основ для повышения эксплуатационного ресурса СПС обсуждались на 12-м научно-техническом семинаре «Перспективные авиационные конструкции (АК) гражданских самолетов. НЦМУ „Сверхзвук“: инновационные технологии для создания нового поколения СПС». Мероприятие стало частью научно-деловой программы Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») на авиасалоне МАКС-2021 и прошло на площадке Технопарка ЦАГИ.

Семинар был организован в рамках деятельности подразделения НЦМУ «Сверхзвук» — лаборатории «Прочность и интеллектуальные конструкции», весомый вклад в работу которой вносят ученые комплекса прочности института. Его участниками стали свыше 70 представителей ведущих российских промышленных, научных и образовательных организаций авиационной отрасли, таких как НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского», ПАО «ОАК», АО «ЦНИИСМ», ПФИЦ УрО РАН, ФИЦ КазНЦ РАН, ИПРИМ РАН, КНИТУ-КАИ, ФГУП «СибНИА им. С.А. Чаплыгина», МФТИ и др.

В этом году основной темой встречи было формирование научно-технического задела по исследованиям прочностных характеристик скоростной гражданской авиации. Мероприятие открыл заместитель генерального директора ФГУП «ЦАГИ» — начальник комплекса прочности ЛА Михаил Зиченков. В своем приветственном слове он коснулся важности новых подходов в организации исследований конструкций из современных материалов. «Сейчас для нас важно сформировать научно-технический задел с использованием самых прогрессивных методов и средств проектирования, разработки и эксплуатации для сверхзвуковой авиационной техники», — подчеркнул М.Ч. Зиченков.

В рамках семинара было сделано много интересных и важных с научной точки зрения докладов по перспективным конструкциям, методам их проектирования и анализа прочности. Выступали как ученые ЦАГИ, так и приглашенные докладчики — научный руководитель Пермского федерального исследовательского центра УрО РАН, академик РАН В.П. Матвеенко, заместитель главного конструктора ЦНИИСМ, академик РАН В.В. Васильев, декан факультета Южно-Уральского государственного университета, доктор технических наук С.Б. Сапожников, представители Казанского национального исследовательского технического университета им. А.Н. Туполева — КАИ, ИМАШ РАН и др.

Одним из значимых на встрече был доклад координатора лаборатории «Прочность и интеллектуальные конструкции» НЦМУ, руководителя лаборатории прочности перспективных авиаконструкций ФГУП «ЦАГИ» Александра Шаныгина о применении бионических конструктивно-силовых схем (КСС) в конструкции СПС для решения критических задач прочности. Ученый привел результаты предварительной оценки эффективности использования бионических КСС для перспективных СПС, основанных на однонаправленных композитных структурах, формирующих жесткий реберный каркас, вспомогательных элементах на основе системы эластичных обшивок и ударозащитных слоев, специальных стыках и др.

Исследованию прочности каркасов нерегулярной структуры для сетчатых отсеков фюзеляжа было посвящено сообщение начальника сектора отделения статической и тепловой прочности ФГУП «ЦАГИ» Евгения Дубовикова. По сравнению с традиционными такие КСС обладают существенным потенциалом для повышения надежности и комфорта, при этом обеспечивая лучшую весовую эффективность конструкции планера.

Другие доклады специалистов центра авиационной науки касались разработки параметрического метода оптимизации деталей из механических метаматериалов (С.Э. Беликов, И.О. Кондаков), исследования защитных свойств авиационных конструкций при ударе нелокализованным обломком двигателя (А.В. Чернов, А.Н. Шаныгин), формирования рациональной концепции перспективного СГС (В.И. Бузулук, Д.И. Гилязев, Б.И. Гуревич, А.В. Кажан, В.Г. Кажан, С.А. Кузин), применения волоконно-оптических датчиков для измерения напряженно-деформированного состояния АК (М.М. Богатырев, В.В. Петроневич), расчетной оценки косвенного пути передачи звука через бортовую сетчатую КСС конструкцию (А.Ю. Голубев, В.Ф. Копьев) и др.

Кроме того, в ходе семинара российскими учеными поднимались такие темы, как механика разрушения ортотропных композитов с трещинами, технология гибридных сетчато-ячеистых конструкций, анализ панельного флаттера подкрепленных пологих оболочек, применение лазерной ударной проковки для повышения усталостной долговечности металлических материалов и др. В завершение встречи состоялась дискуссия по озвученным проблемам.

Международная научно-техническая конференция ЦАГИ была инициирована в 2009 году для обсуждения актуальных вопросов в области прикладной прочности ведущими отечественными и зарубежными специалистами, участвующими в совместных проектах. С тех пор научная встреча организуется регулярно в период проведения авиасалона МАКС.