Специалисты Центрального аэрогидродинамического института имени профессора Н.Е. Жуковского (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») исследовали прочностные характеристики демонстратора силовой конструкции крыла (кессона) перспективного самолета малой авиации для местных воздушных линий. Работа проводится в рамках НИР «Исследования перспективных инновационных технологий и обликов летательных аппаратов, обеспечивающие создание конструктивно-технологической платформы самолетов малой авиации нового поколения» (шифр «MANGo-ЦАГИ») по договору с ФГБУ «НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского».
На первом этапе (в рамках НИР «Комплексные исследования и формирование научно-технического задела, обеспечивающие создание самолетов малой авиации нового поколения», шифр «МА 19-20») специалисты научно-производственного комплекса (НПК) ФАУ «ЦАГИ» сконструировали и изготовили из российских полимерных композиционных материалов демонстратор кессона крыла девятиместного регионального самолета.
Особенностью исследуемой конструкции кессона, выполненной согласно бионическим принципам, является защита основных силовых композитных элементов крыла – двух лонжеронов с редкими (для снижения массы) нервюрами – многослойными формообразующими панелями обшивки от ударов с энергией до 50 Дж. Кроме того, применено такое эффективное решение, как замена механического крепежа клеевыми соединениями. Изготовление демонстратора выполнялось на двух площадках: лонжероны – в ФАУ «СибНИА им. С.А. Чаплыгина» (г. Новосибирск) путем автоклавного формования, остальные элементы – в ФАУ «ЦАГИ» по технологии вакуумной инфузии.
Следующим шагом стало определение фактических параметров жесткости кессона, необходимых для подтверждения расчетных характеристик. В частности, при испытаниях установлены жесткости на изгиб и кручение, а также коэффициенты влияния упругости. Предварительный анализ результатов показал хорошее соответствие экспериментальных и расчетных значений.
Далее прошли статические испытания демонстратора на такие случаи, как прямой и обратный изгибающий моменты и кручение. Кессон нагружался до уровня максимальных эксплуатационных нагрузок, которые испытывает крыло самолета в полете. Согласно предварительным итогам исследований композитный кессон выдержал все нагрузки без разрушений и остаточных деформаций.
«Мы впервые разработали и испытали демонстратор силовой конструкции крыла из отечественных композиционных материалов. Результаты проведенных экспериментальных исследований будут использованы для отладки технологии проектирования и изготовления подобных конструкций», – рассказал руководитель работы, начальник конструкторско-производственного отдела научно-технического центра НПК Юрий Евдокимов.
