ВИАМ - ЦАГИ: стратегия сотрудничества

Как заявил Генеральный директор ВИАМ, академик РАН, профессор Евгений Николаевич Каблов, "мы выходим на новый уровень стратегического сотрудничества по реализации важнейших проектов и применению новых материалов в различных конструкциях". Он также выразил признательность за приглашение ВИАМа к международному проекту PоLaRBEAR, который с российской стороны курирует ЦАГИ.

В свою очередь исполнительный директор ЦАГИ, член-корреспондент РАН Сергей Леонидович Чернышев подчеркнул необходимость и важность кооперации работы с ВИАМ, а также поблагодарил руководство ВИАМ за поддержку и совместное сотрудничество.

Заместитель Генерального директора ВИАМ, кандидат технических наук Владислав Валерьевич Антипов представил совместные проекты в области легких конструкций. В частности, по применению алюминий-литиевых сплавов, слоистых алюмостеклопластиков, а также испытаниям этих материалов и конструкций из них. При этом он проанализировал зарубежный опыт работы в этом направлении и предложил на рассмотрение два проекта:

• "Конструирование и испытания крупногабаритных элементов конструкции обшивки фюзеляжа из слоистых алюмостеклопластиков класса СИАЛ на базе Al-Li сплавов с разработкой схем и методов соединения (включая сращивание слоев) для повышения ресурса и весовой эффективности";
• "Конструирование и испытания крупногабаритных элементов панелей крыла, включая сварные, состоящие из плит, листов и прессованных панелей алюминий-литиевых сплавов с усиливающими элементами различной структуры из СИАЛов для повышения безопасной повреждаемости и весовой эффективности".

Заместитель Генерального директора ВИАМ, кандидат технических наук Денис Вячеславович Гращенков представил совместные проекты в области полимерных композиционных материалов. В частности, он проанализировал объемы применения ПКМ в авиатехнике, тенденции развития оптоволоконных систем встроенного контроля и рассказал о новых разработках ВИАМ по созданию ПКМ, связующих, углепластиков и их испытаниях. Докладчик предложил к рассмотрению следующие проекты:

• "Разработка методик, теоретические и экспериментальные исследования оценки первичных разрушений ПКМ, влияния геометрии структуры армирования для установления достоверности понижающих коэффициентов расчета конструкций";
• "Конструирование и испытания крупногабаритных элементов панелей крыла из ПКМ с молниезащитным покрытием и разработка способов соединения элементов конструкций, обеспечивающих снижение накопления статического электричества и повышение устойчивости к воздействию высоковольтных электрических зарядов";
• "Конструирование и испытания крупногабаритных элементов конструкции крыла из ПКМ с оптоволоконной системой встроенного контроля для эксплуатации по техническому состоянию";
• "Разработка высокоэффективных ЗПК на основе композиционных материалов с заданными акустическими характеристиками, в целях снижения шума самолетов (вертолетов) в салоне и на местности в соответствии с перспективными требованиями ИКАО".

В рамках международного проекта PоLaRBEAR ВИАМом были предложены проекты:

• "Новые технологии производства сетчатых элементов композитного отсека фюзеляжа повышенной надежности";
• "Разработка материалов для основных элементов конструкции: силовых ребер, эластичной обшивки, внешней аэродинамической обшивки, а также для элементов защиты конструкции и ремонта".

Представители ЦАГИ проявили большой интерес к представленным проектам.

В заключение Евгений Каблов рассказал о новых разработках ВИАМ, перспективах института и стратегических направлениях развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года.

Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского" — крупнейший в мире центр авиационной науки. Впервые в мировой практике институт объединил фундаментальный научный поиск, прикладные исследования, конструкторские разработки, производство и испытания опытных летательных аппаратов.

В ЦАГИ разрабатываются концепции перспективных летательных аппаратов, новые аэродинамические компоновки самолетов и вертолетов, конструктивно-силовые схемы, критерии оценки устойчивости и управляемости летательных аппаратов, стандарты в области прочности, теория флаттера, проводятся фундаментальные и прикладные теоретические и экспериментальные исследования в области авиационной, ракетной и космической техники.

Институт оснащен уникальной экспериментальной базой, способной в наземных условиях моделировать полет летательных аппаратов при скоростях от 10 м/с до значений, соответствующих М=25.

В течение последних лет в ЦАГИ достигнуты весомые результаты в решении проблем аэродинамики, динамики полета и систем управления, а также статической прочности, ресурса и надежности летательных аппаратов.

Основные направления деятельности ЦАГИ:

• Аэродинамика самолетов, вертолетов, ракет и других летательных аппаратов.
• Аэродинамика силовых установок летательных аппаратов.
• Динамика полета и системы управления летательными аппаратами.
• Анализ устойчивости и управляемости летательных аппаратов.
• Разработка активных систем снижения нагрузок на конструкцию летательных аппаратов, повышение безопасности полета и улучшение информационного обеспечения пилота.
• Разработка пилотажных стендов для отработки динамики полета, исследования взлетно-посадочных режимов и маневрирования самолетов и вертолетов.
• Прочность авиационных конструкций и конструктивно-силовые схемы летательных аппаратов.
• Усталость и живучесть конструкций, статическая и тепловая прочность изделий.
  Обеспечение заданного ресурса проектируемых самолетов и безопасной эксплуатации существующих.
• Аэроупругость летательных аппаратов, промышленных машин и строительных сооружений.
• Компьютерные технологии при проектировании и изготовлении аэродинамических моделей.
• Проектирование экспериментальных установок для наземных испытаний авиационной, ракетной и космической техники.
• Аэротермодинамика и газовая динамика.
• Гидродинамика.
• Аэроакустика.
• Исследования альтернативных источников энергии для самолетов и вертолетов.
• Промышленные вентиляторы.
  Микроволновая технология.
• Плазменная физика.
• Нанотехнологии.
• Высокоточное производство на станках и обрабатывающих центрах с ЧПУ.

Результаты фундаментальных исследований легли в основу определения облика магистральных самолетов нового поколения и обеспечили их высокую экономичность.

В своих аэродинамических трубах ЦАГИ выполняет комплексные модельные и натурные испытания по отработке оптимальных форм автомобилей всех типов, железнодорожных составов, поездов метрополитена и аппаратов на воздушной подушке. Исследуются ветровые нагрузки на высотные здания, мосты, крупногабаритные оболочки, ведется поиск экологически оптимальных вариантов застройки городских микрорайонов.

Богатый опыт создания специальных измерительных приборов позволил специалистам ЦАГИ разработать гамму промышленных тензодинамометров и термопреобразователей.

Для нефтегазового комплекса страны в ЦАГИ разработаны методики определения остаточного ресурса магистральных трубопроводов и оценки усталости и живучести сварных соединений газопроводов.

Возросший интерес к экологически чистым возобновляемым источникам энергии вызвал бурный интерес к ветросиловым установкам, в связи с чем в ЦАГИ получили дальнейшее развитие аэродинамические и прочностные исследования ветроколес пропеллерного и вертикально-осевого типа.

Институт располагает комплексом методов и программ расчета ветро-силовых установок, возможностями испытания их моделей в аэродинамических трубах. По результатам работы ЦАГИ проведена сертификация ВЭУ ЭСО-0020 для длительной эксплуатации.

В ЦАГИ разработан комплекс экспериментально-расчетных исследований прочности и ресурса конструкций мостов и высотных сооружений, находящихся под интенсивным воздействием ветровых нагрузок.

ЦАГИ является признанным лидером в аэродинамическом проектировании вентиляторов и компрессоров различных схем и типоразмеров.

Расчетные методы и наличие уникальных испытательных стендов, современной вычислительной техники и развитых комплексов математических моделей гарантируют создание высокоэффективных вентиляторов, оптимальных для заданной компоновки по габаритам, массе, энергопотреблению и акустическим требованиям.