Инженеры Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) создали уникальный виртуальный испытательный полигон «Крыло». Эта разработка предназначена для проведения тестов самолетов на устойчивость к столкновениям с птицами и градом, что позволяет значительно сократить количество дорогостоящих натурных испытаний.
Столкновение самолета с птицей может привести к катастрофе, поэтому проверка всех узлов и агрегатов на птицестойкость является обязательным требованием при сертификации авиационной техники. Как сообщает портал Научная Россия, в настоящее время такие тесты проводятся физически: при помощи специальной пневматической пушки в работающий двигатель или другие части самолета запускают туши птиц весом до 1,8 килограмма, что имитирует столкновение с крупной чайкой.
Специалисты СПбПУ разработали свод методик для численного моделирования, который позволил создать виртуальный полигон, способный заменить более 80% натурных испытаний. В виртуальной среде ученые могут моделировать широкий спектр сценариев столкновений, варьируя углы, скорости и места попаданий, чтобы выявить наиболее опасные ситуации. При этом отслеживаются такие параметры, как необратимые деформации и возможное пробитие элементов конструкции.
По словам начальника отдела «Кросс-отраслевые технологии» Центра НТИ СПбПУ Петра Гаврилова, полноценные натурные испытания требуют десятков выстрелов градом или имитаторами птиц для каждого элемента конструкции. Виртуальные тесты на новом полигоне позволяют инженерам производить доводку и балансировку параметров изделия, не прибегая к дорогостоящим реальным экспериментам.
Кроме тестов на птице- и градостойкость, полигон включает в себя виртуальные стенды «Статическая прочность», «Живучесть» и «Ресурс». Они позволяют проверять элементы конструкции на прочность, отслеживать рост усталостных трещин в критических местах и оценивать общий ресурс деталей. Также был разработан стенд «Газодинамика» для проверки аэродинамической эффективности, что избавляет от необходимости использовать дорогостоящие аэродинамические трубы. Разработкой уже заинтересовались ведущие авиастроительные компании.