МОСКВА, 11 сентября. /ТАСС/. Исследователи из России и Объединенных Арабских Эмиратов разработали математическую модель, которая позволяет более точно описывать особый тип вибраций в крыльях и других структурных элементах самолетов, которые ускоряют износ деталей и могут привести к разрушению летательных аппаратов. Разработка поможет сделать авиалайнеры более надежными и безопасными, сообщила пресс-служба Российского научного фонда (РНФ).
"Проведенный нами анализ будет полезен для инженеров. Понимая точные механизмы возникновения и гашения нелинейных колебаний, они смогут проектировать более надежные и эффективные демпфирующие устройства для крыльев и других элементов летательных аппаратов. Это, в свою очередь, поможет повысить безопасность авиаперелетов", - заявил профессор Санкт-Петербургского государственного университета Николай Кузнецов, чьи слова приводит пресс-служба РНФ.
Разработанный учеными подход предназначен для моделирования так называемого флаттера, внезапно возникающих и быстро нарастающих вибраций элементов конструкции самолетов, в том числе крыльев и хвоста. Они ускоряют износ деталей и даже могут привести к их разрушению в полете, для предотвращения чего конструкторы встраивают в конструкцию самолета большое число демпферов.
Они представляют собой устройства, способные поглощать энергию колебаний и удерживать систему в состоянии покоя. Практика их использования показывает, что существующие демпферы не всегда оказываются эффективными, так как для их эффективной работы необходимо очень точно понимать, как и где возникают вибрации в конструкции самолета и какими свойствами обладают эти колебания.
Специалисты разработали новую математическую модель, которая более точно описывает флаттер, чем уже существующие подходы. В своей работе она опирается на классическую математическую модель, разработанную еще в советское время великим математиком Мстиславом Келдышем. Она включает в себя два компонента - описание свойств крыла, которое российские и арабские исследователи оставили неизменным, однако при этом они поменяли формулы, описывающие поведение демпфера.
Как отмечают ученые, новая функция по ключевым свойствам не отличается от исходной, но при этом позволяет провести точный математический анализ системы и найти все возможные варианты колебаний, даже скрытые. Это поможет понять, как усовершенствовать демпферы для обеспечения наиболее безопасной и надежной конструкции воздушных судов и их отдельных компонентов, подытожили математики.