Исследователи Пермского Политеха (ПНИПУ) разработали численную модель, которая с высокой точностью – до 99% – прогнозирует поведение смазочных материалов в шасси самолетов при различных нагрузках и температурах. Разработка поможет снизить риск аварий при посадке и продлить срок службы ключевых механизмов.
Около 60% авиационных инцидентов связаны с техническими отказами, в том числе поломками шасси. Один из главных факторов – поведение подшипников, на которых держится система: они работают в условиях от -60°C в воздухе до +200°C при экстренном торможении. Малейшее заедание может привести к тому, что шасси не выдвинется, самолет приземлится на фюзеляж, что чревато повреждениями, пожаром и угрозой для жизни пассажиров.
Команда ПНИПУ предложила решение: создать “виртуальные копии” смазок и смоделировать их поведение в различных условиях. Эксперименты показали, что погрешность модели не превышает 1,69%. Это принципиально отличается от предыдущих моделей, чья точность варьировалась в пределах 40–80%.
“Мы испытали смазки в условиях, приближенных к реальным – от −40°C до +80°C, при разных скоростях деформации. Модель показала практически полное совпадение с натурными испытаниями”, – пояснил Юрий Носов, научный сотрудник лаборатории цифрового инжиниринга ПНИПУ.
Новая модель уже протестирована на популярных в авиации составах: ЦИАТИМ-221, ЦИАТИМ-221F, ТОМФЛОН СК 170 и ТОМФЛОН ХСК 240. Благодаря расчетам ученых удалось выяснить, что, например, модифицированный ЦИАТИМ-221F эффективнее работает при температурах выше −20°C, а классический ЦИАТИМ-221 – при морозе до −60°C.
“Разработка применима для любых густых смазок, независимо от состава. Она позволяет точно предсказывать поведение смазки в зависимости от температуры и нагрузки, что особенно важно для систем трения в авиации и других отраслях”, – добавила Анна Каменских, доцент кафедры ПНИПУ, кандидат технических наук.
Модель также находит применение в мостостроении, на буровых установках и в космической технике. Российские производители уже используют ее при проектировании опорных частей мостов. Ожидается, что технология поможет не только повысить надежность, но и сократить расход материалов, что важно для экологии.
