В конце 2023 года на полигоне в Московской области проводили динамические испытания пассажирских кресел отечественного изготовления для «Суперджета». Кресла испытывали на горизонтальный удар, соответствующий перегрузке в 16g. Телеграм-канал «Авиаторщина» привел тогда фото результатов испытания.
Начнём с хорошего:
- Кресла испытывают;
- Кресла отправляют на доработку после неудачных испытаний.
Но, у любого грамотного инженера, владеющего основами прочностных расчётов с применением МКЭ (метода конечных элементов), возникнет следующее логичное суждение:
- Просчитать поведение манекенов, перегрузку у них в шее, конечностях, нагрузку от ремней на брюшную полость действительно очень сложно. Эту задачу решают в ходе краш-тестов. Там же смотрят на порезы от элементов отделки.
- На фото видно, что крепление кресел разрушилось и вот это вызывает недоумение. Открыть трёхмерную модель изделия в каком-нибудь Simulation / ANSYS, приложить ускорение 16g, нагрузку на крепление ремней безопасности и запустить расчёт займёт не более одного рабочего дня. Этому учат в университете. Почему такой сырой продукт вышел на дорогостоящие испытания - загадка.
Мы решили "набросать" своё "кресло" и попытаться понять, почему могла возникнуть проблема с простейшим статическим расчётом каркаса. Вот наш испытуемый:
Теперь ознакомимся с официальным стандартом на данные испытания. Во введении читаем, что данный стандарт введён в 2022 году впервые. Иными словами, ранее об изготовлении современных авиационных кресел никто не задумывался.
- Материал - алюминий.
- Масса - 16 кг.
- Ножки закрепляем жёсткой заделкой.
- На условные карабины ремня прикладываем нагрузку от пассажира 80 кг * g * 16 = 12 544 Н (по 6 272 Н на каждый). Кажется, что тонна с лишним на живот от ремня - это перебор. С другой стороны, такая нагрузка действует миллисекунды и, возможно, желудок к позвоночнику не успеет прилипнуть. Боксёрские удары, например, тоже очень мощные, но, в большинстве случаев, спортсмены остаются живы после состязания.
- На сам стул прикладываем один g вниз и 16g в сторону.
В результате получаем мозаику с напряжениями Губера-Мизеса-Генки (4-ая теория прочности). Максимальные напряжения - 352 МПа. Это, конечно, много, но всё зависит от конкретной марки сплава. АД31, например, не выдержит, а вот Д16Т может и подойдёт.
За счёт отсутствия диагоналей в ножках этого "кресла", оно получилось с эффектом амортизации. Максимальное перемещение - 36 мм.
С одной стороны, это кресло выглядит смешно, так как на его разработку и расчёт ушло 20 минут, а его вес превышает сборку из трёх кресел Recaro в два раза. С другой стороны - не понятно, чем занимаются проектировщики реальных кресел, если не могут заранее просчитать напряжения в твердотельном каркасе кресла...
Пока производители автомобилей экспериментируют с таймингом раскрытия подушек безопасности, усилием предварительного натяжения ремней, кузовными элементами, поглощающими энергию удара, наша инженерная школа не может закрепить стул к полу. Досадно.
Видео аналогичного теста из-за рубежа (2009 год судя по табличке на испытательной тележке):
На днях в интернете опять появились сообщения об испытаниях этого же кресла. Сообщается, что конструкция была усовершенствована после первого провального теста. Однако, несмотря на внесенные изменения, кресла снова не справились с испытаниями и даже ухудшили свои показатели, разрушив манекен пассажира. Выдержало ли именно крепление кресла - не сообщается.
Мы посмотрели на вакансии разработчика, почитали резюме соискателей, которые там работают(ли) и отмечают это в своих резюме, ознакомились с отзывами на Яндексе. Ничего определённого сказать по ним нельзя, "вилка" заработной платы огромная, а отзывы противоречивые.
А что думает читатель? Когда и почему отечественная инженерная школа свернула не туда? Или может просто испытатели плохо кресло прикрутили, а сама конструкция в норме? Пишите в комментариях!
Историю о том, как наши конструктора "импортозамещали" забортный трап для судна можно прочитать ниже!