Расчетно-экспериментальные методы исследований элементов авиационной техники на птицестойкость

Авиационная и ракетно-космическая техника

2025. Т. 32. № 1. С. 134-144.

Авторы

Лепешкин А. Р.*, Аунг К. М.**

Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

*e-mail: lepeshkin.ar@gmail.com
**e-mail: aung.kxinemyint@yandex.ru

Аннотация

Рассмотрены расчетно-экспериментальные методы исследований элементов летательных аппаратов на птицестойкость для самолетов транспортной авиации. Проведен анализ зарубежного оборудования для испытаний зарубежной авиационной техники на птицестойкость. Разработана методика экспериментальных исследований элементов авиационной техники на птицестойкость с использованием усовершенствованной конструкции пневмопушки и оборудования. Представлены результаты расчетных исследований элементов авиационной техники на птицестойкость с использованием пакетов программ ANSYS LS DYNA. Приводятся результаты экспериментальных исследований элементов летательных аппаратов на птицестойкость и оценка повреждаемости авиационной техники. Разработанные расчетно-экспериментальные методы можно использовать для экспериментальных исследований элементов летательных аппаратов и деталей двигателей на специальных стендах. 

Ключевые слова:

расчетно-экспериментальные методы, элементы авиационной техники, птицестойкость передней части крыла, картина перемещений предкрылка, пневматическая пушка, моделирование удара птицы по предкрылку

Библиографический список

  1. Шершаков С.М., Сафронов А.В., Кулаков В.В. и др.  Устройство для заброса птиц и других посторонних предметов при испытаниях летательных аппаратов. Патент RU 2452931 C1. Бюл. № 16, 10.06.2012.
  2. Лепешкин А.Р. Технология разгонных испытаний рабочих колес ГТД из разных материалов на птицестойкость // Новые материалы и технологии. НМТ-2008: сборник трудов Всероссийской научно-технической конференции (11–12 ноября 2008; Москва). М.: ИЦ МАТИ, 2008. Т. 2. С. 83.
  3. Лепешкин А.Р., Ильинская О.И., Маликов С.Б. Динамика и прочность авиационных газотурбинных двигателей: Учеб. пособие. М.: Изд-во МАИ, 2020. 100 с.
  4. Дроздова О.Е., Олимов Б.В., Фейгенбаум Ю.М. Статический анализ эксплуатационных данных о повреждениях воздушных судов при столкновении с птицами // Научный вестник ГосНИИ ГА. 2017. № 18(329). С. 27–36.
  5. Maragakis I. Bird population trends and their impact on Aviation safety 1999–2008. European Aviation Safety Agency. EASA Safety Report T004-00, 2009.
  6. Wildlife strike analyses 2008–2015 (IBIS). International Civil Aviation Organization. Electronic Bulletin EB 2017/25, 2017.
  7. Owens S.D., Caldwell E.O., Woodward M.R. Birdstrike Certification Tests of F-35 Canopy and Airframe Structure // Aircraft Structural Integrity Program (ASIP) Conference (01–03 December 2009; Jacksonville, FL).
  8. Моргачев К.В. Стендовые испытания авиационной техники на столкновение с посторонними предметами (птицестойкость) // Автоматизация в промышленности. 2015. № 10. С. 32–35.
  9. Шорр Б.Ф., Гладкий И.Л., Мельникова Г.В. и др. Стендовые испытания по забросу птиц на невращающуюся лопатку вентилятора // Авиационные двигатели. 2020. №1(6). С. 31-38. DOI: 10.54349/26586061_2020_1_31
  10. Zakir S.M., Li Y. Dynamic response of the leading edge wing under soft body impact // International Journal of Crashworthiness. 2012. Vol. 17. No. 4, pp. 357– 376. DOI: 10.1080/13588265.2012.661239
  11. Guida M., Marulo F., Meo M. et al. SPH - Lagrangian study of bird impact on leading edge wing // Composite Structures. 2011. Vol. 93. No. 3, pp. 1060–1071. DOI: 10.1016/j.compstruct.2010.10.001
  12. Arachchige B., Ghasemnejad H., Yasaee M. Effect of bird-strike on sandwich composite aircraft wing leading edge // Advances in Engineering Software. 2020. Vol. 148:102839. DOI: 10.1016/j.advengsoft.2020.102839
  13. Aslam M.A., Rayhan S.B., Zhang K. Dynamic response of structurally reinforced wing leading edge against soft impact // Aerospace. 2022. Vol. 9. No. 5:260. DOI: 10.3390/aerospace9050260
  14. Dar U.A., Awais M., Mian H.H. et al. The effect of representative bird model and its impact direction on crashworthiness of aircraft windshield and canopy structure // Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers Part G Journal of Aerospace Engineering. 2019. Vol. 233. No. 14, pp. 5150–5163. DOI: 10.1177/0954410019837857
  15. Di Caprio F., Cristillo D., Saputo S. et al. Crashworthiness of wing leading edges under bird impact event // Composite Structures. 2019. Vol. 216, pp. 39–52. DOI: 10.1016/j.compstruct.2019.02.069
  16. Guida M., Marulo F., Belkhelfa F.Z. et al. A review of the bird impact process and validation of the SPH impact model for aircraft structures // Progress in Aerospace Sciences. 2022. Vol. 129:100787. DOI: 10.1016/j.paerosci.2021.100787
  17. Guida M., Marulo F., Meo M. et al. Analysis of bird impact on a composite tailplane leading edge // Applied Composite Materials. 2008. Vol. 15. No. 4-6, pp. 241–257. DOI: 10.1007/s10443-008-9070-6
  18. Guida M., Marulo F., Meo M. et al. Certification by birdstrike analysis on C27J fullscale ribless composite leading edge // International Journal of Impact Engineering. 2013. Vol. 54, pp. 105–113. DOI: 10.1016/j.ijimpeng.2012.10.002
  19. Guida M., Marulo F., Polito T. et al. Design and testing of a fiber-metal-laminate bird-strike-resistant leading edge // Journal of Aircraft. 2009. Vol. 46. No. 6, pp. 2121–2129. DOI: 10.2514/1.43943
  20. Liu J., Li Y., Yu X. et al. A novel design for reinforcing the aircraft tail leading edge structure against bird strike // International Journal of Impact Engineering. 2017. Vol. 105, pp. 89–101. DOI: 10.1016/j.ijimpeng.2016.12.017
  21. McCarthy M.A., Xiao J.R., McCarthy C.T. et al. Modelling of bird strike on an aircraft wing leading edge made from fibre metal laminates. Part 2: Modelling of impact with SPH bird model // Applied Composite Materials. 2004. Vol. 11. No. 5, pp. 317–340. DOI: 10.1023/B:ACMA.0000037134.93410.c0
  22. Su K., Bai R., Bai H. Numerical research on the effect of aircraft leading-edge curvature on bird strike resistance // Journal of Physics Conference Series. Vol. 1798. International Conference on Applied Mechanics and Mechanical Engineering (ICAMME 2020; 25–27 September 2020; Hulun Buir, China). 2021. 1798(1):012044. DOI: 10.1088/1742-6596/1798/1/012044
  23. Аунг К.М., Лепешкин А.Р. Расчетно-экспериментальные методы исследований элементов летательных аппаратов на птицестойкость // Авиация и космонавтика: Сборник тезисов 23-й Международной конференции (18–22 ноября 2024; МАИ. Москва). М.: Изд-во «Перо», 2024. C. 7.
  24. Аунг К.М., Лепешкин А.Р. Методика расчетного моделирования ударного динамического процесса и НДС лобового стекла самолета при испытаниях на птицестойкость // «Актуальные проблемы механики» памяти Д.А. Индейцева: сборник аннотаций 51-й школы-конференции (19–21 июня 2024; Великий Новгород). Великий Новгород: Изд-во НГУ им. Ярослава Мудрого; 2024. С. 140.
  25. Аунг К.М., Лепешкин А.Р. Методика расчета напряженно-деформированного состояния лопаток вентилятора ГТД при соударении с птицей // Многофазные системы: модели, эксперимент, приложения: Сборник трудов VIII Российской конференции - школы молодых ученых с международным участием (24–28 июня 2024; Уфа). Уфа: Изд-во Имех УФИЦ РАН, 2024. С. 17–18.
  26. Лепешкин А.Р., Аунг К.М. Методика специальных испытаний элементов летательного аппарата // Научные чтения по авиации, посвящённые памяти профессора Н.Е. Жуковского: Сборник трудов XXI Всероссийской научно-технической конференции (18−19 апреля 2024; Москва). М.: Изд-во «Экспериментальная мастерская НаукаСофт», 2024. С. 35–50.
  27. Семышев С.В. Динамическое взаимодействие элементов конструкции летательного аппарата с птицей: Дисс. ... канд. техн. наук.  Жуковский, 2002. 121 с.

mai.ru — информационный портал Московского авиационного института

© МАИ, 1994-2025