Форсайт развития авиационной науки и технологий до 2030 года и дальнейшую перспективу
Скачать 2.39 Mb.
|
| Под редакцией……………….. (ЦИАМ) ДВИГАТЕЛИ ДЛЯ магистральных и региональных САМОЛЕТОВ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ Двигатели летательных аппаратов уже достигли высокого уровня технического совершенства. Крейсерский удельный расход топлива маршевых двигателей магистральных и региональных самолетов гражданской авиации, в значительной степени определяющий их топливную эффективность, составляет 0.52 - 0.63 кг/кгс.-ч (в зависимости от поколения и размерности двигателя). Повышение эффективности термодинамического цикла (суммарной степени повышения давления в цикле и температуры газа перед турбиной, коэффициентов полезного действия узлов и снижения потерь полного давления во входных и выходных устройствах) и степени двухконтурности, может обеспечить относительно небольшие улучшения в топливной экономичности двигателя. Однако, при этом увеличиваются диаметральные размеры двигателя, осложняются такие проблемы как обеспечение требуемых ресурсов основных деталей, приемлемое тепловое состояние деталей «горячей» части. Некоторые резервы улучшения топливной экономичности связанны с совершенствованием основных узлов (газовая динамика, устойчивость, эффективность охлаждения), расширением использования композиционных материалов в лопаточных машинах, камерах сгорании, элементах мотогондолы, применением «электрифицированных» двигателей, у которых отсутствует отбор воздуха на кондиционирование кабины. Однако, следует констатировать, что дальнейшее улучшение авиационных двигателей в рамках традиционных компоновок сопряжено с возрастающими трудностями, при относительно невысоком итоговом эффекте. В результате все большее внимание разработчики авиационных двигателей уделяют силовым установкам нетрадиционных конструктивно-компоновочных схем: - турбовинтовентиляторные двигатели («открытый ротор») с биротативными винтовентиляторами (ВВ); - двигатели сложных термодинамических циклов, в которых ключевую роль играют легкие компактные теплообменники охладители и рекуператоры (двигатели с промежуточным охлаждением воздуха при сжатии и регенерации тепла в процессе расширения газа в турбине, с детонационным горением); - распределенные СУ (привод нескольких вентиляторов-движителей от одного генератора мощности), глубоко интегрированные с элементами планера и позволяющие повышать степень двухконтурности без увеличения диаметральных размеров СУ; - гибридные силовые установки, привод вентиляторов которых осуществляется одновременно от турбин и электродвигателей. Переход к таким силовым установкам может потенциально обеспечить заметное улучшение технико-экономических характеристик ЛА, но сопряжен с рисками в реализации новых технических решений. Таким образом, можно предполагать, что на пути развития силовых установок ключевая точка ветвления будет обусловлена выбором той или иной альтернативной конфигурации перспективной силовой установки. В развитии силовых установок относительно небольшой размерности (до 3 – 4 т взлетной тяги) актуальными могут стать схемы с осецентробежными и центробежными компрессорами. Таблица - Индикаторы развития двигателей для самолетов гражданской авиации
ДВИГАТЕЛИ ДЛЯ СВЕРХЗВУКОВЫХ САМОЛЕТОВ Для сверхзвуковых деловых самолетов потребуется создание двигателей с широким изменением степени двухконтурности в процессе полета, что будет достигаться сначала применением отдельных регулируемых элементов двигателей (смесителя, сопла), а затем, в более отдаленной перспективе, специализированных двигателей изменяемого рабочего процесса (ДИП) в сочетании с высокоэффективными средствами снижения шума в источнике. Таблица - Индикаторы развития двигателей для сверхзвуковых самолетов
ДВИГАТЕЛИ ДЛЯ ВИНТОКРЫЛЫХ ЛА (ВКЛА) В области силовых установок ВКЛА основное внимание будет сосредоточено на формировании двигателей и трансмиссий скоростных вертолетов и конвертируемых летательных аппаратов. Прогнозируются следующие направления «прорывного» улучшения показателей вертолетных двигателей: - «неметаллический двигатель» - широкое комплексное применение перспективных композитных материалов различных типов, обеспечивающее, в частности, радикальное (на 200…300 К) повышение температуры газа в двигателях с неохлаждаемой горячей частью; - «электрический двигатель» - отказ от использования в двигателе механического привода агрегатов через коробку передач и переход на использование электроприводных агрегатов, питающихся от встроенного высокооборотного генератора; - «сухой двигатель» - применение в двигателе роторных опор нетрадиционного типа (неметаллические композитные, газовые, электромагнитные), не требующих масляного охлаждения, что приводит к исключению из конструкции двигателя масляной системы. На более отдаленную перспективу рассматривется концепция «электрического вертолета» с электрическим приводом несущего и вспомогательного винтов. Двигатель предполагается использовать в качестве газотурбинного привода электрического генератора. Кроме того, исследуются интегральные силовые установки (ИСУ), в которых ТРДД с регулируемым вентилятором, несущий винт и тракт выхлопной системы двигателя объединены в единую структуру. Таблица - Индикаторы развития двигателей для ВКЛА
АВИАЦИОННЫЕ ПОРШНЕВЫЕ ДВИГАТЕЛИ для ЛА малой авиации и БПЛА получат дальнейшее развитие в соответствии с приведенной таблицей Таблица - Индикаторы развития поршневых двигателей
ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ГТД Конструктивные особенности перспективных вспомогательных ГТД будут определять: - опоры на газодинамических или электромагнитных подшипниках; - безредукторный привод электрогенератора-электростартёра; - высокооборотный электрогенератор на постоянных магнитах с обеспечением возможности работы в стартерном режиме для запуска двигателя. Существенное улучшение топливной экономичности и экологических показателей (по выбросам в атмосферу вредных веществ и по шуму) будет получено при переходе на гибридные ВСУ с использованием технологий, основанных на применении топливных элементов. Перспективным направлением является создание интегрированного энергоузла (ИЭУ), объединяющего в одном агрегате ВГТД, систему запуска, систему аварийного энергообеспечения и систему кондиционирования самолета. Таблица - Индикаторы развития авиационных ВГТД
ДВИГАТЕЛИ ДЛЯ ГИПЕРЗВУКОВЫХ ЛА Для создания перспективных гиперзвуковых летательных аппаратов ГЛА потребуется отработка рабочего процесса в прямоточных детонационных пульсирующих двигателях (ПуДД), ГПВРД и ГРПД в интеграции с ГЛА с обеспечением приемлемого теплового состояния их конструкций, в том числе с использованием хладоресурса углеводородного эндотермического топлива и новых композиционных материалов. Высокоскоростные перевозки пассажиров и грузов в течение 2-4 часов в любую точку планеты и обеспечение выведения экипажей и грузов на околоземную орбиту потребуют разработки комбинированных силовых установок (КСУ) работоспособных в широком диапазоне полетных чисел Маха и режимных параметров. Основой таких комбинированных силовых установок будут прямоточные ВРД. Можно прогнозировать разработку демонстраторов КСУ для гиперзвуковых самолетов и многоразовых космических транспортных систем. СИСТЕМА АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ СИЛОВЫМИ УСТАНОВКАМИ Современные электронные САУ типа FADEC строятся по централизованному принципу, в соответствии с которым все задачи обработки сигналов, формирование программ и алгоритмов управления, контроля и диагностики осуществляются в центральном вычислителе САУ ГТД. Датчики и исполнительные устройства имеют аналоговые входы и выходы и соединяются с вычислителем с помощью аналоговых линий связи. Для повышения надежности САУ используется двухканальное построение системы, в некоторых случаях используется гидромеханический резервный регулятор. Системы топливопитания современных ГТД строятся на базе насосов нерегулируемой производительности с приводом от коробки приводов двигательных агрегатов. Алгоритмическое обеспечение САУ ГТД формируется в виде программ и алгоритмов управления, базирующихся на параметрах регулирования, доступных для измерения. В перспективе следует ожидать совершенствование САУ СУ по следующим направлениям. Создание перспективных методов управления ГТД, осуществляющих адаптацию управления силовой установкой к условиям эксплуатации (изменение теплового состояния двигателя, износ узлов и др.), интеграцию управления рабочим процессом в двигателе и режимов (этапов) полета, компенсацию отказов в двигателе и САУ (оперативный контроль, распознавание ситуации, реконфигурация системы). Реализация перспективных САУ позволит перейти к построению интеллектуального ГТД, в котором осуществляется активное управление процессом горения в камере сгорания, зазорами в лопаточных машинах, запасами газодинамической устойчивости компрессоров. Потребуется разработка новых интеллектуальных узлов двигателя способных, в зависимости от режима работы двигателя, изменять распределение топлива по зонам горения в камере, профиль проточной части двигателя в компрессорах и турбинах, управлять охлаждением лопаточных машин и т.п. Эффективным способом повышения надежности и качества управления ГТД может стать применение в САУ встроенной (бортовой) математической модели двигателя достаточно высокого уровня, основанной на описании протекающих термодинамических процессов. Применение таких моделей позволит, помимо выявления и компенсации отказов, осуществлять управление двигателем по параметрам, более точно характеризующим его состояние, но не доступным для измерения (запасы газодинамической устойчивости, температура газа в камере сгорания, коэффициент избытка воздуха, тяга). Переход от централизованной к распределенной архитектуре построения САУ ГТД позволит уменьшить количество радиальных линий связи за счет перехода к мультиплексным каналам информационного обмена, упростить поиск неисправностей и локализацию отказов. Использование распределенной САУ позволит упростить модернизацию системы, процесс её сертификации и понизить стоимость полного жизненного цикла системы от проектирования до эксплуатации. Основой создания распределенной САУ должны стать интеллектуальные датчики и исполнительные устройства, высокотемпературная элементная база и высокоскоростные информационные линии связи. Использование электроприводов в качестве исполнительных органов системы управления, топливопитания и смазки газотурбинного двигателя позволит обеспечить гибкое управление расходом топлива и работой системы смазки, снизить теплонапряжённость топливной системы, повысить эффективность и ресурс систем топливопитания и смазки, снизить массу двигателя в целом за счёт уменьшения массы трубопроводов, коробки приводов и др. Внедрение беспроводных технологий в системе управления и контроля ГТД позволит создать высокоэффективные системы нового поколения с гибкой, легко изменяемой структурой, уменьшить массу и габариты за счет уменьшения количества разъемов и кабелей, повысить надежность САУ, снизить затраты на техническое обслуживание и повысить пожаробезопасность. Надежность, безопасность, диагностика авиационных двигателей. В настоящее время недостаточная конкурентоспособность отечественных авиационных двигателей в части обеспечения безопасности, надежности и эффективности эксплуатации в сравнении с двигателями ведущих зарубежных фирм (General Electric, Pratt & Whitney, Rolls Royce) ведет к превращению России из экспортера в импортера данной продукции, что подрывает основы одной из высокотехнологичных отраслей промышленности страны - двигателестроения. Для достижения мирового уровня развития в области безопасности, надежности и диагностики авиадвигателей необходимо выполнить следующую программу исследований: - разработка Авиационных правил с учетом новых конструктивно-технологических и схемных решений в авиационных двигателях; - разработка Рекомендательных циркуляров; - разработка методов и средств сертификационных испытаний с учетом новых конструктивно-технологических решений в авиационных двигателях, развитие экспериментальной базы и контрольно-измерительного оборудования; - разработка Норм надежности двигателей различного назначения; - разработка методик оценки надежности на различных стадиях жизненного цикла; - разработка стандартов различного уровня; - разработка нейросетевой технологии мониторинга технического состояния авиадвигателей и редукторов в удаленном диагностическом центре; - разработка интеллектуальных методов диагностирования технического состояния силовых установок; - разработка наземно-бортовой системы мониторинга, обеспечивающая эксплуатацию двигателей по прогнозируемой надежности (RCM); - разработка адаптивной к отказам и неисправностям двигателя интегрированной системы управления; - разработка бортовой модели повреждаемости основных деталей, прогнозирующей развитие дефектов до предотказного уровня; - анализ причин отказов авиационных двигателей и разработка конструктивно-технологических мероприятий по их устранению с учетом конструкционных особенностей и схемных решений перспективных двигателей. РАЗВИТИЕ АВИАЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ Под редакцией ……………………(ВИАМ) Многолетняя отечественная и зарубежная практика показывает, что значительная часть инновационных разработок в ведущих областях промышленности и секторах экономики базируется на внедрении новых материалов и технологий их производства. Основные принципы создания перспективных материалов для сложных технических систем будут основаны на результатах фундаментальных и фундаментально-ориентированных исследований, проводимых ведущими научно-исследовательскими организациями отрасли совместно с институтами РАН. Исследования будут базироваться на следующем постулате - неразрывность материалов, технологий и конструкций, включая использование «зелёных» технологий при создании материалов и комплексных систем защиты, а также реализацию полного жизненного цикла (с использованием IТ-технологий) от создания материала до его эксплуатации в конструкции, диагностики, ремонте, продления ресурса и утилизации. Ниже приведены стратегические направления развития материалов, соответствующие основным мировым тенденциям развития авиационной техники: - композиционные и керамические материалы нового поколения, создание которых базируется на исследовании процессов избирательной сорбции компонентов связующих на поверхности волокон, механизмов структуро - и фазообразования на границе раздела и межволоконном пространстве, продвижения и распределения нанообъектов в энергетически неравновесных зонах структуры, обеспечивающих залечивание дефектов на нано- и мезоуровнях, накопления повреждений, деградации и разрушения при различных видах воздействия и сред в процессе эксплуатации; - кристаллические материалы и материалы со специальными свойствами, включая новые высокопрочные, сверхлегкие, ультратвердые и жаропрочные материалы (выращивание монокристаллов с заданными уникальными свойствами), а также упрочняющие, защитные и теплозащитные покрытия, наноструктурированные металлические материалы с повышенными конструкционными и функциональными свойствами; - коррозионностойкие материалы и покрытия для экстремальных условий эксплуатации; - металломатричные композиционные материалы на основе легких сплавов с пониженной на 15% плотностью, повышенной на 30% удельной прочностью и рабочей температурой до 450 С применительно к конструкциям перспективных космических аппаратов; - новые полимерные основы и связующие для композиционных материалов, в т.ч. термостойкие, высокодеформативные с повышенной стойкостью к ударным нагрузкам, обладающие функциями самозалечивания, механохромными свойствами и модифицированными наночастицами; - высокопрочные и высокомодульные конструкционные и функциональные композиты, в т.ч. гибридного типа на основе различных текстурных и мультиаксиальных текстильных форм с высокими физико-механическими характеристиками, сопротивлением к статическим, повторно-статическим, динамическим нагрузкам, климатическим воздействиям и биоповреждению; - аморфные материалы и покрытия, в т.ч. наноструктурированные, включая: метаматериалы, составы для защиты от электромагнитных излучений, ударных, вибрационных, тепловых, акустических и электрических воздействий, снижения заметности в оптическом и радиодиапазонах, многофункциональные клеящие, эластомерные, уплотнительные и лакокрасочные системы, материалы остекления; - сверхвысокотемпературные конструкционные и функциональные керамические, керамоподобные и теплозащитные материалы, технологии их синтеза и переработки в изделия на базе CIM, in-situ, и SPS и золь-гель процессов. - энергоэффективные, ресурсосберегающие и аддитивные технологий получения деталей, полуфабрикатов и конструкций (получение сверхчистых по примесям и керамическим включениям порошков на основе нового поколения алюминиевых, титановых, интерметаллидных, ниобиевых и никелевых сплавов, получения би- и полиметаллических естественноармированных металлических материалов методом прямого лазерного синтеза из металлических порошков); - принципиально новые технологии (изотермическая штамповка на воздухе в режиме сверхпластичности, выплавка перспективных литейных и деформируемых сверхлегких и супержаропрочных сплавов с использованием нано- и микролегирования, рафинирующих шлаковых смесей при контролируемом окислительном потенциале расплава, в том числе с использованием до 100% отходов, обеспечивающих снижение в полтора-два раза содержания вредных примесей, нанесение теплозащитных покрытий с пониженной теплопроводностью керамического слоя, позволяющее в 50-100 раз сократить энергозатраты и до 50 раз снизить трудоемкость при нанесении керамических покрытий по сравнению с электроннолучевой технологией), не имеющие аналогов в отечественной и зарубежной промышленности, включая специализированное уникальное оборудование для выплавки, литья и обработки давлением высокожаропрочных гетерофазных труднодеформируемых сплавов нового поколения (алюминиевых, титановых, интерметаллидных, ниобиевых и никелевых суперсплавов, включая интерметаллиды и естественные композиты); - комплексные системы антикоррозионной защиты, многослойные износо-, эрозионно- и коррозионностойкие, упрочняющие и теплозащитные покрытия, включая лакокрасочные, тканепленочные материалы и покрытия на полимерной основе, экологически безопасные, плазменные электролитические покрытия, шликерные, газодинамические, комбинированные и адаптивные системы, а также оборудование для их формирования; - технологии атомно-молекулярного конструирования и самоорганизации на атомном уровне (в т.ч. компьютерное конструирование и моделирование композиций литейных и деформируемых сплавов и сталей, включая естественные композиты и интерметаллиды, процессов их изготовления и переработки); - технологии прогнозирования свойств, моделирования и реализации современных процессов конструирования и производства изделий из неметаллических и композиционных материалов с использованием цифровых методов, совместимых с CAD/CAM/CAE и PLM системами, включая разработку методов моделирования и создание алгоритмов расчета, определяющего взаимосвязь «состав - технология - свойства», как на протяжении технологического, так и жизненного цикла материала в изделии; - междисциплинарные исследования в области новых материалов, нано- и IT-технологий, когнитивных и биотехнологий, направленные на изучение «устройства» и возможностей биологических объектов с целью их копирования в виде модельных технических систем на базе новых материалов; соединение современных технологических возможностей с достижениями в области познания живой природы (нано-биотехнологии); создание технологий атомно-молекулярного конструирования и самоорганизации на основе атомов и биоорганических молекул, а также разработку гибридных андроидных, интеллектуальных материалов нового поколения, в т.ч. бионического и нейронного типов. Реализация стратегических направлений развития материалов и технологий позволит достичь применительно к будущим проектам авиастроения (самолетостроение, вертолетостроение, двигателестроение, агрегатостроение) следующих результатов: - обеспечить ресурс конструкций планера более 80 тысяч летных часов с увеличением межремонтных сроков до 20 лет, и ресурса двигателя до 0.5 - 1 ресурса планера; - снизить на 30% массу конструкций планера и двигателя летательных аппаратов за счет применения сверхлёгких материалов нового поколения, а также технологии создания интегрированных систем, в том числе прогрессивными методами сварки в твердой фазе; - увеличить объем применения в силовых конструкциях композиционных и интеллектуальных материалов до 60% по весу или свыше 70% от омываемой поверхности планера; - повысить температуру газа перед турбиной до 2200 К, ресурса деталей горячего тракта в 2-3 раза; - сократить на 30-50% стоимость, затраты на ремонт и восстановление конструкций, трудоёмкость техобслуживания в 2 раза; - увеличить до 90% объем отечественных материалов в планере и двигателе гражданских летательных аппаратов и до 100% в военной авиационной технике; - создать ГЛА, работающие при скоростях от 5 до 15 чисел Маха, включая развитие ГПВРД; - существенно повысить безопасность полета за счёт снижения влагонасыщения полимерных композиционных материалов, повышения их ударо- и молниестойкости; - провести квалификацию отечественных материалов, в т.ч. с учетом требований зарубежных стандартов. РАЗВИТИЕ АВИАЦИОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ Под редакцией М.Ч.Зиченкова, Г.Н Замулы, Ю.А.Свирского (ЦАГИ) В последующие годы обеспечение прочности конструкции ЛА будет характеризоваться следующими основными чертами: - широкое внедрение композиционных материалов в ответственные силовые конструкции планера; - учёт и использование влияния различных каналов управления на нагружение планера; - многодициплинарная многоуровневая оптимизация, расширение возможностей и диапазона нелинейного математического моделирования; - повышение экономичности путём учета индивидуальной нагруженности и обнаружения повреждений; - углубление фундаментальных основ строительной механики, механики разрушения, устойчивости, усталости, термопрочности и аэроупругости сложных конструкций; - интеграция в одну систему средств проектирования, расчета, испытания, измерения и анализа результатов эксперимента; - разработка новых и развитие существующих методов экспериментальных исследований, расширение диапазона экспериментальных исследований, повышение уровня готовности технологических разработок; - создание новых и развитие существующих методов регламентирования прочности ЛА, включая все основные направления прочности - статическая прочность, аэроупругость, долговременная прочность, а также их гармонизацию с зарубежными нормами и правилами; - разработка научных и нормативных основ по созданию системы контроля характеристик и квалификации материалов. Облик авиационных конструкций – это, по существу, компромисс между требованиями, предъявляемыми к авиаконструкциям, и существующими техническими возможностями. Требования условно могут быть разделены на три составляющие: - требования по безопасности, - требования по экологии (включая комфорт), -требования по экономической эффективности. Технические возможности в первую очередь определяются: - свойствами конструкционных материалов, - технологией производства авиаконструкций, - уровнем проектирования. Более чем столетний опыт создания авиаконструкций показал, что технический прогресс в авиастроении постоянно открывал новые эффективные конструктивные решения для летательных аппаратов, что давало возможность не только удовлетворять постоянно растущие требования по безопасности и экологи, но и обеспечивать постоянный рост авиатранспортной эффективности, в значительной мере определяемой весовым совершенством конструкции. На рисунке приведен график, иллюстрирующий транспортную эффективность гражданских авиаперевозок за весь период развития гражданской авиации. График подготовлен по материалам фирмы Airbus-France, представленных в открытых публикациях по проекту FP6 NACRE. Композитные, гибридные и интеллектуальные конструкции  Рисунок – Основные этапы развития компоновочных схем гражданских самолетовВ качестве характеристики транспортной эффективности принята величина, обратная стоимости перевозки одного пассажира на 1 км, при обеспечении соответствующего уровня комфорта, а также принятых требований по безопасности и экологии. Как видно из рисунка, в настоящее время мировая авиаиндустрия находится лишь в начале перехода от металлических конструкций к новому типу конструктивных решений, создаваемых на основе композиционных материалов. График показывает, что в настоящее время металлические конструкции, пройдя путь 60-летней эволюции, по существу, достигли максимума своей эффективности, поскольку рост технических характеристик существующих металлических дюралевых сплавов существенно замедлился. Дальнейшее повышение транспортной эффективности, как за рубежом, так и в России связывают, главным образом, с внедрением в силовую конструкцию планера новых волокнистых композиционных материалов (КМ) с высокими удельными прочностными характеристиками. К примеру, предел прочности современных угольных волокон превышает величину пред=500 кгс/мм2, что на порядок выше предельных прочностных характеристик современных авиационных алюминиевых сплавов, тогда как удельный вес волокон почти в два раза ниже, чем у этих сплавов. Однако накопленный опыт, полученный к настоящему времени при разработке и создании композитных авиаконструкций, показал низкую эффективность использования потенциально высоких удельных свойств современных угольных и других органических волокон в высоконагруженных силовых авиаконструкциях. Основные трудности обусловлены очень низкими прочностными и эластичными характеристиками современных смол (связующего) по отношению к характеристикам волокон (наполнителя). Существующий дисбаланс физических свойств связующего и наполнителя приводит к тому, что в рамках современных многослойных композиционных материалов не удаётся реализовать даже 20-25% от предельных прочностных характеристик для волокон в составе квазиизотропной обшивки. По этой причине композитная технология «Black metal», предполагающая лишь замену конструкционного материала при неизменной конструктивно-технологической схеме планера, оказалась малоэффективной. К сожалению, в рамках квазиизотропного и других ортогональных пакетов современные связующие (смолы), созданные на основе различных полимеров из-за своих низких прочностных и деформационных свойств не позволяют угольным волокнам в полной мере реализовывать свои высокие прочностные характеристики. Так, лучшие современные смолы имеют предел прочности на разрыв пред ≈ 68 кгс/мм2 при значениях допустимой деформации εmах=2.52.7 %1. Проведенные, в частности, в ЦАГИ исследования показали, что для успешной реализации технологии «Black metal» характеристики связующего должны быть улучшены как минимум в 2 2.5 раза по сравнению с существующим уровнем. Однако этого можно ожидать лишь в долгосрочной перспективе. В случае, если принять более реалистичный прогноз по 50% улучшению механических свойств связующих, то в этом случае эффективные по весу и стоимости авиаконструкции могут быть получены лишь в рамках так называемых «про-композитных» или «гибридных» конструктивно-силовых схем.  Рисунок – «Гибридная» конструкция гермоотсека фюзеляжа для самолета 2040 2050 гг. (представлено Airbus) К таким конструкциям относятся сетчатые и балочные КСС (рисунок), в которых основными силовыми элементами являются не подкрепленные панели, а система массивных ребер, интегрированных с металлическими частями и ребра, воспринимает глобальные нагрузки от сжатия, растяжения, изгиба и кручения, в то время как сосредоточенные нагрузки, нагрузки в стыковочных узлах воспринимают металлические конструкции. Что касается внутреннего наддува, то для этих КСС нагрузки от внутреннего давления могут восприниматься как металлическими конструктивными элементами, так и эластичными пластиками, приспособленными к восприятию растягивающих усилий. Будут разработаны гибридные, активно управляемые и преобразуемые КСС с высокой степенью адаптации к режимам полета. Они могут быть эффективными для конструкции крыла большого удлинения, а также для конструкции «летающего крыла», которые в среднесрочной перспективе могут быть базовыми вариантами для конструкций гражданских самолетов. Получат распространение активные системы снижения нагруженности планера ЛА в эксплуатации, встроенные системы контроля состояния конструкции. Всё это потребует новых достижений в области адаптроники, аэроупругости, отказобезопасности авиаконструкций. Новые материалы и конструктивно-технологические решения ожидаются при создании «горячих», теплозащищенных и охлаждаемых конструкций планера сверх- и гиперзвуковых ЛА. Будут разработаны КСС и термокомпенсационные мероприятия, обеспечивающие прочность с учетом тепловых нагрузок при минимальных весовых затратах. Специальные конструктивные и другие мероприятия обеспечат существенный рост усталостных, коррозионных, триботехнических характеристик и живучести элементов конструкции с полуторакратным увеличением ресурсов и сроков службы планера ЛА. Основные проблемы, стоящие на пути реализации указанных тенденций, связаны с созданием блока инновационных решений и рекомендаций по проектированию конструкций перспективных компоновок ЛА с использованием новых инновационных технологических решений, включая композитные, малостыковые, целесообразно деформируемые и адаптируемые к условиям полёта упругие конструкции крыла, органов управления, оперения и фюзеляжа, активное шасси, сварные соединения и металло-композитные стыки. Важное место займут вопросы обеспечения безопасности при аварийных ситуациях и несанкционированных воздействиях, виброкомфорт, управление нагруженностью конструкции. РАЗВИТИЕ АВИАЦИОННОГО БОРТОВОГО ОБОРУДОВАНИЯ |
Похожие:
 | Доклад А. Б. Володина, заместителя начальника Управления инвестиций... Орской Доктриной Российской Федерации на период до 2020 года, Стратегией развития морской деятельности Российской Федерации до 2030... | | Утверждаю Президент Российской Федерации В. Путин стратегия развития... Российской Федерации в Арктике на период до 2020 года и дальнейшую перспективу, утвержденных Президентом Российской Федерации 18... |
| Промышленный и технологический форсайт Российской Федерации на долгосрочную... Рассмотрено на заседании кафедры ботаники, биотехнологии и ландшафтной архитектуры, протокол № от 2011г |  | Уральский Государственный Экономический Университет, Г. Екатеринбург... В «Основах государственной политики Российской Федерации в Арктике на период до 2020 года и на дальнейшую перспективу» 1 сформулированы... |
| Президент Фонда «Институт экономики города» Разработка стратегии социально-экономического развития города нижнего новгорода на период до 2030 года | | Президент Фонда «Институт экономики города» Разработка стратегии социально-экономического развития города нижнего новгорода на период до 2030 года |
| Российской федерации Долгосрочного социально – экономического развития российской федерации на период до 2030 года | | План мероприятий по реализации Стратегии развития транспортного машиностроения... Обеспечение роста потребления на внутреннем рынке продукции отечественного транспортного машиностроения |
| Доклад по результатам указанных публичных обсуждений направлен в... Основ государственной политики в области экологического развития Российской Федерации на период до 2030 года | | Инновационная политика как фактор национального развития в условиях глобализации Среди высоких технологий, определяющих статус государства в научно-технологическом сотрудничестве, аналитики выделяют информационно-коммуникационные,... |
| Пояснительная записка о прогнозе долгосрочного социально-экономического... Рганизаций по развитию мировой экономики, тенденций и состояния конъюнктуры мировых рынков, а также с учетом макроэкономических параметров... | | Итоги Международной конференции «газонефтехимия – план 2030» Министерства энергетики РФ состоялась Международная конференция «газонефтехимия – план 2030». Организатор – независимая консалтинговая... |
| Отчёт о научно-исследовательской работе по теме: Разработка стратегии... Разработка стратегии развития минерально-сырьевого комплекса Иркутской области на средне- и долгосрочную перспективу | | План мероприятий по реализации государственной политики в области... Разработка и принятие Закона Иркутской области «Об отходах производства и потребления на территории Иркутской области» |
| Отчет о научно-исследовательской работе разработка плана стратегического... Цель научного исследования — комплексная оценка современного экономического и социального состояния территории и потенциала города... | | Решение Об утверждении «Стратегии социально-экономического развития... На основании статьи 35 Федерального закона от 06. 10. 2003 №131-фз «Об общих принципах организации местного самоуправления в Российской... |
