В Центральном аэрогидродинамическом институте имени профессора
Н.Е. Жуковского (ЦАГИ) испытан демонстратор силовой конструкции
крыла перспективного самолета малой авиации.
Работа проводится в рамках НИР «Исследования перспективных
инновационных технологий и обликов летательных аппаратов,
обеспечивающие создание конструктивно-технологической платформы
самолетов малой авиации нового поколения».
Инженеры Центрального аэрогидродинамического института имени
профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е.
Жуковского») исследовали прочностные характеристики демонстратора
силовой конструкции крыла (кессона) перспективного самолета малой
авиации для местных воздушных линий. Работа проводится в рамках НИР
«Исследования перспективных инновационных технологий и обликов
летательных аппаратов, обеспечивающие создание конструктивно-
технологической платформы самолетов малой авиации нового поколения»
(шифр «MANGo-ЦАГИ») по договору с ФГБУ «НИЦ «Институт имени Н.Е.
Жуковского».
На первом этапе (в рамках НИР «Комплексные исследования
и формирование научно-технического задела, обеспечивающие создание
самолетов малой авиации нового поколения», шифр «МА 19-
20») специалисты научно-производственного комплекса (НПК) ФАУ
«ЦАГИ» сконструировали и изготовили из российских полимерных
композиционных материалов демонстратор кессона крыла девятиместного
регионального самолета.
Особенностью исследуемой конструкции кессона, выполненной
согласно бионическим принципам, является защита основных силовых
композитных элементов крыла – двух лонжеронов с редкими (для снижения
массы) нервюрами – многослойными формообразующими панелями
обшивки от ударов с энергией до 50 Дж. Кроме того, применено такое
эффективное решение, как замена механического крепежа клеевыми
соединениями. Изготовление демонстратора выполнялось на двух
площадках: лонжероны – в ФАУ «СибНИА им. С.А. Чаплыгина» (г.
Новосибирск) путем автоклавного формования, остальные элементы –
в ФАУ «ЦАГИ» по технологии вакуумной инфузии.
Следующим шагом стало определение фактических параметров
жесткости кессона, необходимых для подтверждения расчетных
характеристик. В частности, при испытаниях установлены жесткости
на изгиб и кручение, а также коэффициенты влияния упругости.
Предварительный анализ результатов показал хорошее соответствие
экспериментальных и расчетных значений.
Далее прошли статические испытания демонстратора на такие случаи,
как прямой и обратный изгибающий моменты и кручение. Кессон
нагружался до уровня максимальных эксплуатационных нагрузок, которые испытывает крыло самолета в полете. Согласно предварительным итогам
исследований композитный кессон выдержал все нагрузки без разрушений
и остаточных деформаций.
«Мы впервые разработали и испытали демонстратор силовой
конструкции крыла из отечественных композиционных материалов.
Результаты проведенных экспериментальных исследований будут
использованы для отладки технологии проектирования и изготовления
подобных конструкций», – рассказал руководитель работы, начальник
конструкторско-производственного отдела научно-технического центра НПК
Юрий Евдокимов.
По материалам Ассоциации государственных научных центров
«Наука»