Испытания на флаттер самолёта МС-21 в реальном полёте выполняются в рамках комплексной программы сертификационных испытаний и направлены на подтверждение отсутствия опасных колебаний конструкции в эксплуатационной области режимов полёта. Во время испытаний оценивается поведение крыла и рулевых поверхностей под воздействием аэродинамических нагрузок, а также устойчивость планера к возникновению флаттерных вибраций.
Флаттер представляет собой самовозбуждающиеся, незатухающие изгибающие и крутящие аэроупругие колебания конструктивных элементов летательного аппарата, в частности крыла самолёта. Эти колебания возникают при достижении критической скорости и потенциально способны привести к разрушению воздушного судна.
До начала лётных этапов были проведены масштабные наземные испытания в аэродинамической трубе ЦАГИ, где динамически подобная модель МС-21 масштабом 1:7 проходила испытания в широком диапазоне скоростей, до 1100 км/ч в пересчёте на натурный образец. Эти исследования позволили определить критическую скорость наступления флаттера и изучить влияние изменений жёсткости элементов конструкции на устойчивость.
В ходе лётных испытаний на натурном самолёте применяется современное измерительное оборудование, регистрирующее десятки тысяч параметров в реальном времени для выявления любых аномалий в динамическом поведении конструкции. Особое внимание уделяется режимам с повышенными нагрузками и предельным углам атаки, которые максимально приближены к условиям эксплуатации.
Полёты на оценку явления флаттера включают анализ взаимодействия аэродинамических нагрузок и работы системы управления, что позволяет оценить передачу вибраций на органы управления и выявить потенциально опасные явления, такие как резонансные колебания рулей и консолей крыла, способные вызвать интенсивный флаттер и привести к повреждению конструкции.
Испытания на флаттер завершаются подтверждением, что воздушное судно сохраняет структурную целостность при всех допустимых эксплуатационных режимах и заданных запасах прочности. Надёжность конструкции подтверждается как результатами наземных и лабораторных исследований, так и практическими испытаниями в полёте.
Фундаментальный вклад в понимание флаттера внёс Мстислав Келдыш. Он разработал математическую теорию, которая позволила с высокой точностью определять критическую скорость возникновения автоколебаний крыла. Результаты трудов Келдыша легли в основу мер по предотвращению этого опасного явления и кардинально повысили надёжность советской авиации. За эти достижения в 1942 году Келдышу была присуждена Сталинская премия. Его научные работы устранили серьёзное препятствие на пути развития скоростной авиации, обеспечив практически полное отсутствие разрушений самолётов от флаттера в годы Великой Отечественной войны.
Помимо этого, Келдыш разработал методы численного расчёта и моделирования флаттера с использованием аэродинамических труб, заложив тем самым основы нового раздела в науке о прочности авиационных конструкций, что имело колоссальное значение для инженерной практики.
(17 оценок, среднее: 5,00 из 5)
Загрузка...