10 августа 2026 г., AEX.RU – Специалисты Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) выявили участки вала турбины самолета, где чаще всего возникают опасные перегрузки. Выводы ученых позволят точнее оценивать ресурс деталей при конструировании летательных аппаратов. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на данные пресс-службы вуза.

Авторы создали цифровую модель вала, учитывающую размеры, форму, материалы и способы закрепления деталей. Каждый из элементов испытывался в виртуальной среде при разных режимах работы самолета — взлете, посадке и полете.

"Численное моделирование показало, что высокие механические напряжения распределены неравномерно и сконцентрированы в нескольких поперечных сечениях вала, в местах перехода геометрии, закрепления и соединения контактных поверхностей сопряженных деталей. Именно эти зоны оказались самыми уязвимыми: здесь конструкция испытывает пиковые нагрузки, возникает сложное напряженное состояние, которое затруднительно оценить при аналитическом расчете", — сообщила доцент кафедры "Динамика и прочность машин" Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) Елена Кузнецова.

Вал — это часть двигателя, которая вращается за счет энергии горячих газов: они расширяются и приводят в движение лопатки. Во время работы он одновременно подвержен кручению, растяжению и действию центробежных сил. При маневрах самолета — поворотах и снижении высоты — создается дополнительная нагрузка на крепления. Если на каком-то участке напряжение слишком высоко, то возрастает риск повреждения.

"В реальных условиях эксплуатации все эти факторы действуют одновременно и во взаимосвязи, а их комбинация может создавать локальные зоны концентрации напряжений, которые не выявляются при традиционном пофакторном анализе [прочности вала]. <…> Ученые Пермского Политеха предложили комплексный анализ прочности вала — одновременный учет всех нагрузок. Он помогает определить, где усилить деталь, а где можно обойтись без утяжеления, применяя топологическую оптимизацию геометрии. Результаты работы позволят конструкторам точнее рассчитывать ресурс деталей и избегать излишнего утяжеления конструкций", — сообщили в вузе.

Исследователи также получили новые количественные результаты, которые в дальнейшем позволят усовершенствовать условия испытаний деталей при проведении опытно-конструкторских работ.