10 сентября 2026 г., AEX.RU – Ученые Пермского Политеха впервые создали методику, которая позволяет оценить прочность композитных деталей за несколько часов. Разработка уже внедрена в авиационной промышленности и помогает проектировать новые детали, сокращая время и затраты на испытания. Об этом AVIA.RU сообщили в пресс-службе политеха.

В современной авиации инженеры непрерывно работают над усовершенствованием деталей и материалов, из которых строят самолеты. Их пытаются сделать прочнее, долговечнее, а также как можно легче. Снижение массы — это один из самых эффективных способов улучшить летательный аппарат, поскольку чем меньше весит самолет, тем быстрее он сможет преодолеть заданное расстояние. А это напрямую означает удешевление перевозок и снижение расхода дорогого топлива.

Традиционно большинство деталей в авиации изготавливают из металлов — алюминиевых, титановых, никелевых сплавов. Их свойства хорошо изучены, а технологии производства и ремонта давно отработаны. Однако у металлов есть ограничения: они тяжелые, а увеличение прочности почти всегда ведет к утяжелению конструкции.

Поэтому инженеры постоянно ищут альтернативы для самых ответственных и нагруженных деталей, например, двигателей. Так, сегодня все больше элементов начинают делать из полимерных композиционных материалов (углепластиков). Они прочные, жесткие, но при этом значительно легче металлов. Замена даже нескольких деталей композитными аналогами позволяет снизить массу двигателя на несколько килограммов, что напрямую сокращает расход топлива. 

"Ученые Пермского Политеха разработали методику оценки прочности композиционных деталей газотурбинного двигателя с помощью инфракрасной термографии. В отличие от стандартных подходов, которые занимают от нескольких недель до месяцев, предложенный способ позволяет за несколько часов определить, сколько нагрузки выдержит деталь. Это поможет активнее внедрять композиты в авиадвигатели для снижения веса конструкции.", - говорится в сообщении ПНИПУ.

В публикации отмечается, что снижение массы - один из самых эффективных способов сделать самолет экономичнее: чем он легче, тем меньше расходует дорогого топлива, поэтому металлические детали все чаще заменяют на легкие композиты, но их прочность зависит от формы изделия. Уточняется, что из-за этого инженерам требовались дополнительные испытания реальных деталей целиком.

Полученные показатели ученые сравнили с результатами стандартных испытаний на тех же типах деталей. Главное отличие в том, что раньше инженерам приходилось испытывать десятки образцов в течение недель или даже месяцев. При этом новый метод позволяет получить результат за несколько часов и без потери точности, что ускоряет процесс проектирования.

"Мы также создали практическую методику, где описано, какие образцы нужно брать, как их закреплять, в каком режиме нагружать и как снимать показания тепловизора. Инженеру достаточно взять деталь, провести испытание в течение нескольких часов, а затем обработать данные по готовому алгоритму. На выходе он получает характеристики усталостной прочности, которые можно сразу использовать в расчетах. Разработка уже внедрена на одном из ведущих предприятий авиационного двигателестроения для проектирования деталей", — дополнил Михаил Нихамкин, профессор кафедры «Авиационные двигатели» ПНИПУ, доктор технических наук.

В итоге инженеры получают готовый инструмент, который позволяет быстро и точно проверять прочность легких материалов прямо на производстве. Это ускоряет проектирование, снижает затраты и открывает путь к более широкому применению композитов в авиационной промышленности.