Проектирование крыльев из полимерных композитов — углепластиков и стеклопластиков — осложняется тем, что их свойства зависят от направления деформации: материал может быть жёстким вдоль волокон, но легко расслаиваться при боковом воздействии. Это делает расчёт аэроупругости сложным и многоэтапным, что удорожает и замедляет создание новых самолётов. Специалисты Московского авиационного института (МАИ) предложили новый программный комплекс, позволяющий рассчитывать аэроупругость композитных конструкций в едином цикле. Как сообщили в пресс-службе ФГАНУ «Социоцентр», новая методика поможет выявлять опасные дефекты, способные привести к аварии в воздухе. «Новый метод позволяет избегать этого и рассматривать все аспекты в единой модели, что значительно ускоряет процесс», — рассказал начальник бригады аэроупругости и внешних нагрузок лаборатории №2 НИО-101 МАИ Станислав Коваль.
Почему расчёт композитных крыльев — сложная задача
Как сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу «Социоцентра», полимерные композиты легче и прочнее алюминия, но обладают анизотропией — их характеристики зависят от направления деформации. Это усложняет инженерные расчёты. Ранее конструкторы сначала проектировали крыло, проверяли его на статическую прочность (изгиб под нагрузкой) и только потом анализировали динамическую упругость (вибрации). Если обнаруживался флаттер — самовозникающие и быстро нарастающие колебания конструкции — приходилось возвращаться к началу и переделывать проект. Это увеличивало сроки и стоимость разработки.
Как работает новый программный комплекс
Инновация, предложенная специалистами МАИ, позволяет рассчитывать аэроупругость композитных конструкций в едином цикле, объединяя статический и динамический анализ. Это исключает необходимость возвращаться на предыдущие этапы при обнаружении флаттера. По словам Станислава Коваля, новый метод рассматривает все аспекты в единой модели, что значительно ускоряет процесс и сокращает количество итераций. Разработка открывает возможности для ускорения и удешевления создания новых самолётов за счёт сокращения этапов проектирования.
Где может быть востребована разработка
Новый программный комплекс, по мнению авторов, может найти применение в нескольких областях. Прежде всего — в сверхзвуковой авиации, где из-за высоких скоростей угрозы, связанные с динамической упругостью, особенно актуальны. Также инновация полезна при проектировании простых беспилотных летательных аппаратов самолётного типа: они строятся из менее прочных и жёстких материалов и должны выдерживать большие эксплуатационные нагрузки. Кроме того, новый комплекс позволит оптимизировать конструкции возвращаемых космических аппаратов, которые испытывают значительное сопротивление атмосферы при входе в её плотные слои.
Каков статус проекта
Проект реализуется в рамках объявленного президентом России Десятилетия науки и технологий, а также программы Минобрнауки России «Приоритет-2030». Разработка ведётся в лаборатории №2 НИО-101 МАИ. На данный момент представлен сам метод, его внедрение в промышленную практику потребует дальнейших этапов тестирования и адаптации под конкретные задачи авиастроительных предприятий.
Коротко: главное о разработке МАИ
-
Что предложили специалисты МАИ? Новый программный комплекс для расчёта аэроупругости крыльев из композитных материалов в едином цикле.
-
В чём сложность расчётов композитных крыльев? Композиты анизотропны: их свойства зависят от направления деформации, что усложняет прогнозирование поведения конструкции.
-
Как ускоряется проектирование? Ранее требовалось разделять статический и динамический анализ, при обнаружении флаттера возвращаться к началу. Новый метод объединяет расчёты.
-
Где может применяться разработка? В сверхзвуковой авиации, при проектировании БПЛА и для возвращаемых космических аппаратов.
-
В рамках каких программ ведётся работа? Десятилетие науки и технологий, программа «Приоритет-2030» Минобрнауки России.
Резюме
-
Специалисты МАИ создали программный комплекс для расчёта аэроупругости композитных крыльев, позволяющий вести проектирование в едином цикле.
-
Разработка сокращает количество итераций при обнаружении флаттера, ускоряя и удешевляя создание новых самолётов.
-
Метод особенно актуален для сверхзвуковой авиации, беспилотников и возвращаемых космических аппаратов.
-
Работа ведётся в рамках Десятилетия науки и технологий и программы «Приоритет-2030».
-
Внедрение в промышленную практику потребует дальнейших этапов адаптации.
Материал подготовлен изданием «Техносуверен» (technosuveren.ru).
Дата публикации: 6 августа 2026 года.
