Томские учёные рассчитали, как град может повредить самолёт
По модели ТГУ одна стальная пластина пробивается градиной, а три слоя — выдерживают удар и дробят лёд
Учёные Томского госуниверситета с помощью физико‑математической модели оценили риски повреждения обшивки самолёта при ударе града на высоких скоростях.
В ходе работы специалисты построили численную модель, которая детально воспроизводит взаимодействие ледяной сферы с преградой из мягкой стали — материала, который используют в ответственных узлах летательных аппаратов. Скорость движения пластины в модели составила 3 600 километров в час. Учёные проследили, что происходит в первые микросекунды столкновения: зафиксировали момент появления первых очагов разрушения и изучили динамику роста трещин в материале.
Результаты показали: одна стальная пластина толщиной в миллиметр пробивается насквозь. Два слоя не пробиваются, но сильно деформируются. Три слоя дают минимальную деформацию — плюс лёд при ударе дробится на мелкие фрагменты и слабее повреждает металл. Кроме того, исследователи установили: чем больше слоёв в преграде, тем сильнее ледяная сфера дробится при ударе — она рассыпается на множество мелких фрагментов, которые наносят металлу минимальный урон.
По словам руководителя проекта Максима Орлова, полученные данные помогут конструкторам точнее оценивать возможный ущерб от попадания ледяных частиц в корпус летательного аппарата.
Результаты работы могут быть использованы в авиакосмической отрасли при проектировании более надёжной и одновременно лёгкой защиты самолётов и других летательных аппаратов от внешних ударов.
