Методы расчета колебаний конструкции планера пассажирского сверхзвукового самолета, вызываемых шумом струи двигателя, а также влияния на здания звукового удара разработали ученые МГУ, 13 марта сообщает портал «Научная Россия» со ссылкой на пресс-службу университета.

Полученные исследователями НЦМУ «Сверхзвук» МГУ результаты будут использованы при проектировании пассажирского сверхзвукового самолета, удовлетворяющего требованиям по прочности и шуму.

Целью, поставленной перед НЦМУ «Сверхзвук», является решение фундаментальных научно-технических проблем сверхзвукового полета, которое поможет достичь качественно новых летно-технических, экологических и акустических показателей при конструировании сверхзвуковых пассажирских самолетов нового поколения.

Учеными центра были выполнены теоретические исследования вибраций конструкции планера, возникающих от акустического воздействия струи двигателя, для обеспечения прочности пассажирских самолетов.

Кроме того, проведены исследования влияния звукового удара на вибрацию здания, что позволит разработать методы снижения воздействия звукового удара сверхзвукового пассажирского самолета, которые обеспечат безопасность наземных сооружений в зоне воздействия звукового удара.

Как пояснил завлабораторией № 2 НЦМУ «Сверхзвук» Василий Веденеев, действие акустических нагрузок от струи двигателя на расположенные вблизи элементы конструкций зданий и сооружений могут приводить к их усталостному разрушению.

В лаборатории № 2 было разработано программное обеспечение, передающее значения акустических нагрузок в математическую модель конструкции планера, и выполнен расчет динамического отклика конструкции.

Ученые установили, что интенсивные акустические нагрузки приводят к существенно нелинейным вибрациям конструкции. Поэтому рассчитывать динамическую прочность под действием таких нагрузок необходимо с учетом геометрической, а при экстремальных нагрузках и физической нелинейности конструкции.

Это позволит повысить точность расчетов и получить более реальное представление о прочности конструкции под воздействием интенсивного акустического поля.

Директор НЦМУ «Сверхзвук» МГУ Дмитрий Георгиевский так прокомментировал задачу, стоявшую перед исследователями:

«В мировой практике авиастроения, как правило, считается, что акустическая нагрузка газа на конструкцию самолета незначительна и, как следствие, обычно приводит к колебаниям конструкции с малой амплитудой. В таком случае для проведения инженерных расчетов достаточен линейный анализ. Однако, рассматривая создание сверхзвуковых пассажирских самолетов, часть планера экранирует шум струи двигателя и подвержена значительно более интенсивным акустическим нагрузкам».

Кроме того, инфразвук и низкочастотный звук, исходящие от сверхзвуковых самолетов, приводят к довольно сильной вибрации зданий и сооружений, поэтому выполненное моделирование может быть использовано для защиты от разрушений вблизи аэродромов, добавил директор НЦМУ.

Разработанные сотрудниками лаборатории № 2 НЦМУ «Сверхзвук» МГУ методы повышают конкурентоспособность России на мировом уровне в области исследований полета сверхзвукового гражданского самолета, отмечено в публикации.