Hi-Tech новости 5 Августа 2012 года
Данная новость была прочитана 4055 раз

1. Палуба "Викрамадитьи" встретилась с колесами истребителя МиГ-29КУБ 2. О работах CompMechLab® НИУ СПбГПУ по расчетному сопровождению проектирования и изготовления палубных аэрофинишеров - сложнейших технических устройств любого современного авианосца

Бывший тяжелый авианесущий крейсер «Адмирал Горшков», а ныне авианосец «Викрамадитья» индийских ВМС прошел третий этап испытаний.

Все этапы испытаний авианосца были рассчитаны на 124 дня. После первоначальных ходовых испытаний в Белом море, корабль вышел в Баренцево море, где прошли испытания с участием боевых самолетов.

В испытаниях претерпевшего масштабную реконструкцию на «Севмаше» авианосца «Викрамадитья» задействованы моряки Северного флота, сдаточная команда, представители ПО «Севмаш», офицеры ВМС Индии, а также подразделения морской авиации СФ (экипажи самолетов и вертолетов совершают плановые облеты авианосца для проверки радиолокационных систем корабля, комплексов противовоздушной обороны, систем связи и управления авиацией).

Во время проведения первого этапа заводских ходовых испытаний в Белом море, был проведен ряд замеров, отработана заправка экипажем авианосца топливом и пресной водой. В ходе второго этапа испытаний были проведены проверка функционирования основных корабельных систем и узлов, главной и вспомогательной энергетических установок, систем связи и навигации. На третьем этапе испытаний, проведенном на прошлой неделе, полетной палубы впервые коснулись колеса истребителя.

МиГ-29КУБ, управляемый Героем России, заслуженным летчиком-испытателем РФ полковником Николаем Диордицей (в кабине находился его коллега, также Герой России, Михаил Беляев), совершил несколько заходов над кораблем на разных высотах и впервые совершил касание палубы. Как сообщила пресс-служба ПО «Севмаш», где бывший «Адмирал Горшков» превратился в авианесущий крейсер для индийской ВМС «Викрамадитья», «пробежав» несколько десятков метров, самолет взмыл в небо.

После этого в течение 10 минут тест-пилот Российской самолетостроительной корпорации «МиГ» еще дважды успешно вводил спарку на эталонную траекторию посадки и производил касание палубы.

  

По пакетному межправительственному соглашению, подписанному в Нью-Дели в январе 2004 года, корпус крейсера «Адмирал Горшков» передан индийской стороне бесплатно с условием его модернизации на «Севмаше» и оснащения авиагруппой российского производства.

С 2004 года Невским ПКБ, «Севмашем», контрагентами был выполнен следующий объем работ:

  • корабль оборудован палубой и трамплином для взлета истребителей МиГ-29К,
  • отремонтированный и преобразованный под новые задачи корпус крейсера насыщен современным оборудованием, системами и механизмами,
  • проложены новые кабельные трассы общей длиной более 2 тысяч км,
  • авианосец получил новые навигационный и радиолокационный комплексы, комплекс связи и управления авиацией.

В результате, фактически, был создан совершенно новый корабль, отмечают на «Севмаше». По отзывам индийских экспертов, передача авианосца Индии, выведет ВМС республики на качественно новый уровень, превосходящий по боевым возможностям военно-морские силы любой страны региона.

Передача корабля ВМС Индии запланирована на 4 декабря 2012 года.

После завершения ремонта и модернизации авианосец будет иметь следующие характеристики:

  • водоизмещение - более 45000 тонн,
  • длина - 283 м,
  • ширина - 59,8 м,
  • общее количество летательных аппаратов - 30,
  • численность экипажа - 1924 чел.

Справка. «Викрамадитья» в Википедии - свободной энциклопедии

 Публикация подготовлена сотрудниками CompMechLab® по материалам сайта и-Маш.

FEA.ru-комментарий. Известно, что одним из самых важных элементов любого современного авианосца является сложнейшее научно-техническое устройство – палубный аэрофинишер.

Ранее сотрудниками CompMechLab® с целью полномасштабного моделирования тормозных машин аэрофинишеров взлетно-посадочного комплекса тяжелых авианесущих крейсеров (ТАКР) «Адмирал Горшков» (ныне - "Викрамадитья") и «Адмирал Кузнецов» были разработаны уникальные математическая и конечно-элементная модели палубного аэрофинишера, предназначенного для посадки самолетов на палубу авианосца.

В настоящее время сотрудники CompMechLab® принимают участие в разработке палубных аэрофинишеров для установки на полигонах ГОА (Индия ) и Ейск (Россия). Новые модели аэрофинишеров должны позволит принимать самолеты с большим диапазоном масс.

Основные исходные характеристики для описания динамического процесса:

  • скорость подлетающего самолета ~ 200 – 240 км/час;
  • масса подлетающего самолета ~ 20 – 30 т;
  • время торможения самолета на палубе – до 3 секунд;
  • пробег («путь торможения») самолета по палубе – менее 100 м;
  • перегрузки, испытываемые летчиком при посадке на палубу ~ 5 – 6 g.

Посадка истребителя Су-33 на ТАВКР
Посадка истребителя Су-33 на ТАВКР «Адмирал Кузнецов»

Уникальная полномасштабная математическая модель палубного аэрофинишера разработана на основе эффективного комплексирования и применения передовых программных систем конечно-элементного анализа (ANSYS Mechanical, ANSYS CFX, LS-DYNA, MSC.ADAMS, SolidWorks и др.) , включая специализированное CompMechLab-in-house software, позволившего реализовать отсутствующие в CAE-системах возможности, которые принципиально важны для эффективного решения данной задачи.

3D CAD-модель аэрофинишера
Общий вид полномасштабной компьютерной модели аэрофинишера

Разработанные модели, в частности, по запросам Генеральной прокуратуры РФ, Военной прокуратуры Северного флота, Государственной комиссии по расследованию авиационных происшествий нашли широкое применение в расследовании авиационного происшествия, когда 5 сентября 2005 года в Северной Атлантике «после касания самолетом палубы корабля и зацепа в процессе торможения во второй половине пробега произошел обрыв тормозного троса, в результате чего самолет скатился с палубы, упал в море и затонул на глубине 1100 метров» (по материалам многих источников, например, Newsru.com).

На сайте FEA.ru в разделах Выполненные работы и AVI-Галерея представлены фрагменты нескольких работ, выполненных сотрудниками CompMechLab® по данной тематике:

Конечно-элементное моделирование динамических процессов, возникающих при посадке истребителя на палубу авианосца (палубный аэрофинишер)


Цель цикла выполненных НИОКР – создание на базе современных CAD/CAE технологий (программных систем проектирования и инженерного анализа) уникальных математических и конечно-элементных моделей аэрофинишера. Разработанные в рамках НИОКР модели позволяют:
– рассчитывать динамические характеристики как тормозного устройства (палубного аэрофинишера), так и самолета;
– определять чувствительность всей системы к изменению конструкционных и эксплуатационных параметров, соответственно, выполнять "тонкую настройку" всех систем аэрофинишера ;
– рассчитывать нагрузки, действующие на пилота истребителя;
– осуществлять многопараметрическую комплексную оптимизацию характеристик тормозного устройства.

Нажмите для просмотра

 

Палубный аэрофинишер. CFD анализ клапана управления системы гидравлического торможения

Цель работы – создание численной модели клапана управления, учитывающей все геометрические особенности конструкции, для определения его гидравлических характеристик. Результаты работы - поля скоростей и давлений в дросселирующей части клапана управления, зависимости гидравлических потерь от расхода потока на входе и от положения поршня клапана.

Некоторые CompMechLab®-публикации по теме:

  • Mikhaluk D., Voinov I., Borovkov A. Finite Element Modeling of the Arresting Gear and Simulation of the Aircraft Deck Landing Dynamics // Proc. 7th European LS-DYNA Conference. 2009, Salzburg, Austria, 10p.
    Summary. Deck arresting gear is a special aerocarrier unit that is destined to provide efficient arrest of deck jetfighters with high deck landing speed (200 – 240 km/h). Arresting gear is a hydraulic plunger brake connected with takeup cable stretched across the deck, through the multiple block and tackle and spring damper elements. Jetfighters deck landing is one of the most complex and critical parts of the flight. It requires failurefree operation of the arresting gear system and skilled actions of the pilot. One of the factors that influences safety of the deck landing is the strength of the arresting gear structural elements and optimal “tuning” of the system for the arrest of the jetfighter with specific mass moving with specific velocity. In the current work a fullscale dynamic model of the deck arresting gear is created. It contains all basic elements of the real prototype and used to analyze the dynamic behavior of the arresting gear and tune it for specific conditions of the arrest. Main elements of the arresting gear are the cable and the hydraulic braking machine. The cable consists of two parts – takeup cable and braking cable. During deck landing the jetfighter grasps the takeup cable with a hook. The takeup cable is coupled with the braking cable that is designated to transfer jetfighter pull to the hydraulic braking machine. The latter is represented by hydrocylinder and accumulator where the kinetic energy of the fighter is transferred to the heat and then dissipated. The dynamic analysis was performed with use of LS-DYNA software. Standard capabilities of LS-DYNA do not enable performing adequate simulation of such complex nonlinear system, because due to feedback control system, some characteristics of the braking machine vary with change of other parameters. By that reason special software was developed that allows managing LS-DYNA and automatically run the process with multiple restarts. Developed dynamic model is used to obtain main parameters of the arresting process – change of the fighter displacement, velocity, acceleration vs. time, as well as pressure in the hydraulic elements of the braking machine.
     
  • Войнов И.Б., Михалюк И.Б., Боровков А.И. Разработка и применение расчетной схемы работы тормозной машины палубного аэрофинишера // Научно-технические ведомости СПбГПУ. СПб.: Изд. СПбГПУ. 2008. №4. 61 68.
    Аннотация. Представлено описание конструкции палубного аэрофинишера и приведен принцип его работы. Разработана расчетная схема, позволяющая быстро вычислить тормозное усилие, возникающее в гидравлической системе тормозной машины. Разработанная методика внедрена в полномасштабную конечно-элементную модель аэрофинишера и использовалась при моделировании посадок самолетов. Результаты моделирования показали хорошее совпадение с натурным экспериментом.

  • Немов А.С., Войнов И.Б., Боровков А.И. Расчетное определение жесткостных характеристик кабелей с иерархической структурой // Научно-технические ведомости СПбГПУ. СПб.: Изд. СПбГПУ. 2008. № 4. 21 27.
    Аннотация. Рассмотрены два подхода к исследованию механического поведения кабеля: аналитические оценки (использующие теорию растяжения и кручения кабеля) и прямое решение для кабеля задачи механики деформируемого твердого тела с помощью метода конечных элементов.

  • Mikhaluk D., Voinov I., Borovkov A. Finite Element Modeling of the Arresting Gear and Simulation of the Aircraft Deck Landing Dynamics. Proc. 6th EUROMECH Nonlinear Dynamics Conf. (ENOC'2008). St.Petersburg, Russia. 2008. 5p.
    Abstract.
    In the current work a full-scale dynamic model of the deck arresting gear is developed. Arresting gear is a special aero-carrier unit that is destined to provide efficient arrest of deck jet-fighters with high deck landing speed (200-240 km/h). It consists of a hydraulic plunger brake connected with take-up cable stretched across the deck, through the multiple block-and-tackle and spring-damper elements. The developed numerical model contains all basic elements of the real prototype and used to analyze the dynamic behavior of the arresting gear and tune it for specific conditions of the arrest.

  • Михалюк Д.С., Войнов И.Б., Шанина А.С. Расчетное моделирование процесса изготовления и аналих прочности соединительной муфты аэрофинишера // Научно-технические ведомости СПбГПУ. СПб.: Изд. СПбГПУ. 2008. №4. 55 61.

  • Михалюк Д.С. Численное решение задач динамики поперечного удара по нити // Научно-технические ведомости СПбГПУ. СПб.: Изд. СПбГПУ. 2008. №4. 49 55.

  • Боровков А.И., Войнов И.Б., Михалюк Д.С., Климшин Д.В., Закиров О.А. Конечно-элементное моделирование и исследование динамического поведения палубного аэрофинишера при посадке самолетов // Труды СПбГТУ, № 498. Вычислительная математика и механика. СПб. Изд-во СПбГПУ. 2006. 110 – 123.

  • Боровков А.И., Войнов И.Б. Конечно-элементное определение гидравлического сопротивления трубопроводов тормозной системы демпфирующего устройства // Труды Шестой Межд. конф. “Математическое моделирование физических, технических, экономических, социальных систем и процессов”. – Ульяновск: УлГУ, 2005. 152 –159.

Публикация подготовлена сотрудниками CompMechLab® с использованием материалов сайта «и-Маш».

Другие новости на сайте www.FEA.ru по этой теме:

 

2012.06.19. Истребители F-35B Lightning II оказались слишком "горячими" для британских авианосцев и могут повреждать поверхность палубы
 
2012.06.09. CompMechLab-Hi-Tech-Review - Вооружение России: вертолет Ми-28 Н, боевая машина пехоты БМП-2, авианесущий крейсер "Адмирал Кузнецов" и истребитель Су-27
 

2012.05.28. Боевой беспилотный самолет X-47B, впервые разработанный Northrop Grumman для взлета и посадки на палубу авианосца, готовится к интенсивным испытаниям
 

2012.05.21. Корабелы Выборгского судостроительного завода (ВСЗ) работают над тренажерным комплексом НИТКА, предназначенным для отработки пилотами техники взлета/посадки на авианосец
 
2012.04.12. "Пролетарский завод" отгрузил аэрофинишеры для индийского наземного тренировочного комплекса на авиабазе Ханса
 
2012.03.24. Министерство обороны РФ подписало контракты с компаниями "Сухой" и "РСК "МиГ" на поставку 92 фронтовых бомбардировщиков Су-34 и 20 корабельных истребителей МиГ-29 К/КУБ
 

2012.03.05. Россия работает над перспективным многосредным авианосцем
 

2011.12.20. ВМФ России определился со строительством авианосных групп. Минобороны России заказало у Объединенной судостроительной корпорации (ОСК) разработку аванпроекта перспективного авианесущего крейсера. О работах CompMechLab® в области конечно-элементного моделирования динамики палубных аэрофинишеров

2011.12.19. Американская компания DigitalGlobe сфотографировала первый китайский авианосец "Ши Лан" (бывший "Варяг") во время ходовых испытаний. Россия отказалась продать Китаю аэрофинишеры, для которых полномасштабное математическое и компьютерное моделирование выполняют сотрудники CompMechLab НИУ СПбГПУ

2011.12.03. К 2014 году американский БПЛА X-47B получит систему автоматической дозаправки в воздухе

2011.04.20. ВМС США будут управлять палубным беспилотником при помощи мыши

2011.02.09. Китай построил ''бетонный авианосец''

2009.02.28. CompMechLab Hi-Tech Review. Авианосцы России и Индии


2008.09.18 Корабельный истребитель СУ-33: 10 лет на вооружении Российской армии


2008.03.23 РСК «МиГ» объявила об успешном полете первого серийного МиГ-29КУБ


2008.01.22 В Атлантическом океане проходят учения с участием авианосца "Адмирал Кузнецов"


2007.11.23 Франция и Великобритания будут строить авианосцы

2007.09.11 Япония построила первый в своей послевоенной истории полноценный авианосец

2007.08.09 Великобритания приступает к созданию двух новых авианосцев


2007.06.03 Россия построит новый авианосец