Цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench®
Уникальный онлайн-курс «Цифровые двойники изделий»
Hi-Tech новости 15 Сентября 2012 года
Данная новость была прочитана 5868 раз

1. Россия переделает комплекс НИТКА для подготовки индийских летчиков 2. О работах CompMechLab® НИУ СПбГПУ по расчетному сопровождению проектирования и изготовления палубных аэрофинишеров - сложнейших технических устройств любого современного авианосца

Учебный комплекс «НИТКА» (наземный испытательный тренировочный комплекс авиационный), условия аренды которого были скорректированы недавно в Киеве, будет использован Минобороны России для подготовки индийских палубных летчиков для авианосца «Викрамадитья». Об этом заявил источник в Минобороны РФ.

В РСК «МиГ», которая обеспечивает поставку в Индию 45 самолетов МиГ-29К (корабельный) и МиГ-29КУБ (корабельный учебно-боевой), подтвердили, что в условиях контракта содержится пункт, предусматривающий подготовку летчиков, однако отказались уточнять подробности.

— Обучение персонала индийских ВМС предусмотрено нашим контрактом, и мы этот пункт обязательно реализуем. Однако, поскольку речь идет о двусторонних отношениях, мы не можем говорить о деталях, — пояснил представитель РСК.

Высокопоставленный представитель Минобороны РФ, участвовавший в переговорах в понедельник, пояснил, что ни финансовые, ни технические вопросы использования «НИТКА» пока не утверждены.

— Вопросы цены и технического состояния комплекса на переговорах не обсуждались. Этим займутся рабочие группы двух министерств, которые до конца 2012 года должны будут определить сумму аренды и перечень работ, которые нужно будет выполнить на «НИТКА». Пока сумма аренды остается старой — около 2 млн рублей в год, согласно протоколу 2007 года. Возможно, эта сумма будет скорректирована, — пояснил высокопоставленный источник в Минобороны России.

Сейчас, помимо непосредственно аренды «НИТКА», российская сторона оплачивает все эксплуатационные (газ, вода, свет, тепло и т.д.) расходы военных летчиков, которые во время тренировок живут в местном гарнизоне.

Представитель министерства обороны Украины подтвердил, что цена аренды на переговорах в Киеве не обсуждалась. При этом была скорректирована система расчета за использование комплекса.

— До настоящего времени вместо живых денег минобороны Украины периодически получало от России запасные части для самолетов и другой военной техники. Сейчас же расчеты будут вестись только живыми деньгами, бартер исключен, — пояснил представитель военного ведомства Украины.

При этом, по словам Анатолия Сердюкова, поправки к договору расширили перечень техники, которую Россия имеет право использовать на «НИТКА». Более того, теперь Россия может обучать на украинском комплексе представителей третьих стран.

Комплекс «НИТКА» в г. Саки был создан в 1980 году для тренировки летчиков авианесущих крейсеров. Всего до распада СССР успел построить пять таких крейсеров, один из них был продан Индии вместе с самолетами. При этом на вооружении ВМФ России остается всего один авианосец — «Адмирал Кузнецов». Его эскадрилью также планируют перевооружить самолетами МиГ-29К.

«НИТКА» в Саки полностью повторяет палубу авианесущего крейсера «Адмирала Кузнецова». Для отработки посадки «НИТКА» оборудован системой посадочных тросов, радио-технических приводов и оптической посадочной системой «НИТКА».

При этом система посадочных тросов, по словам сотрудников «НИТКА», находится в плохом техническом состоянии.

— Тросы, за которые цепляется самолет при посадке, натягивают специальные паровые машины с давлением 64 атмосферы. Сейчас пара хватает на 1–2 посадки, их нужно менять. Но пока о замене машин никто речь не ведет, — пояснил представитель «НИТКА».

При этом в Главкомате ВМФ сообщили, что замена паровых машин стоит несколько десятков миллионов рублей, которые могут быть включены в стоимость индийского контракта. В то же время на замену «НИТКА» Россия строит собственный тренажерный комплекс в Ейске, который должен заработать в 2013 году. В руководстве ВМФ заявили, что планируют использовать оба комплекса.

Публикация подготовлена сотрудниками CompMechLab® по материалам сайта Новости ВПК.

Комментарий FEA.ru.

В ноябре 2008 года сотрудники CompMechLab® в рамках деятельности по разработке палубных аэрофинишеров посетили полигон «НИТКА». Вот некоторые фотографии, сделанные на полигоне:

Полигон НИТКА. Фото сделано сотрудниками CompMechLab     Полигон НИТКА. Фото сделано сотрудниками CompMechLab

Полигон НИТКА. Фото сделано сотрудниками CompMechLab     Полигон НИТКА. Фото сделано сотрудниками CompMechLab

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.

Сотрудники CompMechLab® и в настоящее время принимают участие в разработке палубных аэрофинишеров для установки на полигонах ГОА (Индия ) и Ейск (Россия). Новые модели аэрофинишеров должны позволить 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.

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

2012.09.02 1. Украина решила брать с России деньги за крымский аэродром НИТКА 2. О работах CompMechLab® НИУ СПбГПУ по расчетному сопровождению проектирования и изготовления палубных аэрофинишеров - сложнейших технических устройств любого современного авианосца, включая работу на аэродроме НИТКА
2012.08.05 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
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