Компьютерное моделирование поможет составлять авиационные сплавы

Американский Институт инновационного производства легких материалов запустил новый проект LIFT, в рамках которого планируется разработать специальное программное обеспечение для составления и испытания авиационных сплавов. Как пишет Avition Week, особое внимание будет уделено составлению титановых и алюминиево-литиевых сплавов, а также испытанию компьютерных моделей авиационных деталей, выполненных из них.

В рамках программы LIFT Университет штата Огайо совместно с американской компанией GE Aviation занялся разработкой программного обеспечения, которое позволит не только составлять новые авиационные сплавы, но также проектировать детали, изготовленные из них, и моделировать их эксплуатацию в различных условиях. Программа будет специализирована под сплавы на основе титана. По словам разработчиков, титан — дорогостоящий и металл, и компьютерное моделирование позволит сократить расходы на разработку.

Новая программа сможет рассчитывать усталость узлов, выполненных из титановых сплавов, а также рассчитывать надежность сварных швов, соединяющих их. Программное обеспечение, как ожидается, будет использоваться в первую очередь при проектировании новых легких, прочных и термоустойчивых материалов для авиационных двигателей. В целом, компьютерное моделирование позволит сократить сроки разработки за счет отказа от части натурных испытаний на стадии изготовления прототипов.

В свою очередь разработкой программного обеспечения для составления сплавов на основе алюминия и лития занялся исследовательский центр американской корпорации United Technologies. В рамках этого проекта особое внимание разработчики намерены уделить прогнозированию изменения свойств материалов в процессе производства готовой детали. Программное обеспечение United Technologies сможет прогнозировать изменения, происходящие как на уровне всей детали в целом, так и на уровне молекулярной решетки сплава, из которого она сделана.

Разработками нового программного обеспечения уже заинтересовались несколько американских производителей авиационной техники. В частности, партнером в исследовательском проекте по созданию технологии компьютерного моделирования титановых сплавов стал концерн Boeing. К проекту, который занимается алюминиево-литиевыми сплавами примкнула компания Lockheed Martin. Сроки завершения проекта LIFT пока неизвестны.

Использование компьютерного моделирования при проектировании самолетов позволяет значительно упростить и удешевить этот процесс. Кроме того, оно позволяет несколько сократить и время, необходимое на создание и испытание новой авиационной техники. Используемое разработчиками программное обеспечение позволяет с высокой точностью провести моделирование испытаний трехмерной модели, получив результаты, аналогичные тем, что могли бы быть получены полноценным испытаниям реальной модели.

Сегодня многие разработчики, помимо решения множества других конструкторских задач, занимаются поиском новых материалов, которые бы позволяли изготавливать более легкие и более прочные компоненты для авиационных двигателей и корпусов самолетов. Это позволит создавать более безопасные и более экономичные летательные аппараты, а также проектировать силовые установки новых типов. В частности, новые сплавы сделают реальной возможность проектирования и серийного производства, например, детонационных двигателей.

Василий Сычёв