От земных до марсианских полётов: МАИ принимает участие в международной конференции ICASSE-2025

Фото: Пресс-служба МАИ / Личный архив

С 29 по 31 июля в Сингапуре проходит IX Международная научно-техническая конференция International Conference on Aerospace System Science and Engineering ICASSE 2025. Мероприятие организовано Шанхайским университетом Цзяо Тун при спонсорской поддержке Московского авиационного института, Университета Торонто и производственно-испытательного центра COMAC. 

Цель конференции — предоставить для экспертов в области аэронавтики и астронавтики площадку для обмена опытом, а также для оценки новых технологий и разработок в области космических наук, технологий и их применения.

Будущее сверхзвука

Научную команду МАИ возглавляет директор института № 1 «Авиационная техника» Дмитрий Стрелец, который 30 июля выступил с докладом про исследование рационального размерно-весового облика сверхзвукового пассажирского самолёта (СПС) второго поколения. Работа нацелена на выявление наиболее эффективной конфигурации, которая позволит улучшить лётно-технические характеристики, снизить эксплуатационные расходы и повысить коммерческую привлекательность этих перспективных самолётов. 

– В настоящее время значительный интерес к разработке СПС возобновился благодаря потенциальному рыночному спросу со стороны потребителей, готовых платить за сокращение времени в пути при сохранении комфорта, а также достигнутому уровню технологий, позволяющему создать более экономичные и экологически приемлемые образцы, – уточнил Дмитрий Стрелец.

Эксперт представил разработанную в МАИ методику математического моделирования, которая позволяет на ранних этапах проектирования выявить рациональный размерно-весовой облик сверхзвуковых пассажирских самолётов. Масса, проектные параметры, геометрические характеристики могут меняться относительно базовой конфигурации, однако эти изменения не требуют дополнительных ресурсоёмких расчётов, что позволяет в короткие сроки исследовать множество вариантов планера. 

С использованием разработанного метода в МАИ были проведены исследования проектных характеристик базовой модели СПС вместимостью 48 пассажиров. Согласно результатам, такой лайнер сможет преодолевать до 12 тысяч километров, имея при этом оптимальный взлётный вес всего в 45-50 тонн.

Его полёт может проходить на высоте до 22,5 километра и на скорости, в три раза превышающей скорость звука. А благодаря инновационным материалам в конструкции планера — современным сталям и титану — возможно добиться максимально лёгкого веса самолёта для такой скорости.

– Главным в полученных нами результатах является то, что этот самолёт может быть на порядок эффективнее своих предшественников. Мы прогнозируем, что по топливной экономичности он будет в три и более раз превосходить СПС первого поколения. Это открывает новую эру в сверхзвуковых перелётах, – отметил Дмитрий Стрелец.

Московский авиационный институт является одним из ключевых участников научно-исследовательских работ в области создания СПС второго поколения. Среди основных вопросов, которыми занимаются исследователи, помимо пассажировместимости и размерно-весового облика самолёта, разработка технологических решений в области снижения шума, звукового удара, эмиссии и нагрева планера, а также разработка межконтинентальных или региональных маршрутов, где скорость СПС даст наибольшее конкурентное преимущество. Помимо этого, со слов эксперта МАИ, актуальной остаётся проработка и других факторов, позволяющих СПС стать достойным конкурентом дозвуковым самолётам (например, особый уровень комфорта и сервиса).

Композиты и математическое моделирование

В составе делегации МАИ в сингапурской конференции принимают участие также сотрудники и аспиранты кафедры 101 «Проектирование и сертификация авиационной техники», чьи доклады охватывают различные ключевые аспекты аэрокосмической отрасли. 

Аспирант Николай Кононов подготовил доклад, сфокусированный на живучести композитных материалов, а именно – на исследовании распространения послеударных повреждений при воздействии циклических нагрузок, что критически важно для безопасности и надёжности авиационных конструкций. 

Научный сотрудник МАИ Елизавета Рыжова представляет сравнительный анализ современных подходов к прогнозированию разрушения композитов расчётными методами, используемых в аэрокосмической промышленности. Профессор Любовь Гавва привезла на конференцию итоги исследования, которое было направлено на совершенствование методов проектирования композитных обшивок панелей крыла большой толщины в зоне крепления к фюзеляжу для снижения веса с учётом уточненных ограничений по статической прочности.

Исследование аспиранта Егора Титова решает вопрос создания современных методик проектирования критических элементов планера, узлов навески шасси и двигателя с использованием современных методов численного моделирования, способствующих повышению уровня безопасность полётов. Доклад аспиранта Сергея Ковтунова посвящён расчётно-экспериментальным методам оценки эффективности клеевого ремонта композитных материалов в авиационных конструкциях, что даёт представление о восстановительной прочности, ремонтопригодности, возможности расчётного повторения и предсказания разрушения основных силовых элементов крыла летательных аппаратов.

Разрушение вихрей и миссия на Марсе

Доцент кафедры 101 МАИ Сергей Серебрянский представляет исследование, посвящённое формированию воздушных вихрей перед входом в двигатель, разрушение которых обеспечит безопасность эксплуатации летательных аппаратов. В докладе доцента Елены Карпович изложена и обоснована методика масштабирования геометрии самолёта вертикального взлёта и посадки, спроектированного для выполнения научной миссии на Марсе и проведения испытаний на Земле на малой и большой высоте. Также Елена рассказывает о результатах первых лётных испытаний построенной масштабной модели.

Помимо этого, в рамках конференции состоится заседание редакционной коллегии журнала Aerospace Systems, издаваемого Шанхайским университетом Цзяо Тун, в котором примут участие Дмитрий Стрелец и старший преподаватель кафедры 101 МАИ Максим Шкурин.