Э.Р. Жданов1, А.В. Волков2, А.В. Крюков3, С.А. Климова4, Д.С. Степынин5

1 МИРЭА – Российский технологический университет (Москва, Россия)
2–4 АО ЦНИРТИ им. академика А.И. Берга (Москва, Россия)
5 АО Концерн ВКО «Алмаз-Антей» (Москва, Россия)
1 zhdanov@ufanet.ru; 2 vol.1@mail.ru; 3 minyyc@yandex.ru; 4 klimsvalek@mail.ru; 5 d.stpn@yadex.ru

Постановка проблемы. Рассмотрены основные аспекты проектирования радиопрозрачных оболочек (РПО) с учетом обеспечения выполнения требуемых прочностных характеристик при использовании математического аппарата. Аналитические зависимости позволяют выбирать предварительную конструкцию и на начальном этапе проектирования назначить минимальную толщину стенки.

Цель. Дальнейшее решение комплексной задачи обеспечения формы, стабильности и прочности конструкции с использованием моделирования напряженно деформированного состояния композиционных РПО проводить с помощью метода конечных элементов.

Результаты. Новый подход к проектированию РПО представляет собой комплексную оценку их характеристик, позволяющую подобрать рациональные геометрические параметры, форму и создать алгоритм проведения технологического процесса изготовления путём предварительного математического моделирования.

Практическая значимость. Полученные результаты позволяют достичь высокой эффективности и устойчивости композитных РПО при небольших вычислительных затратах, минимизировать издержки при изготовлении за счет выполнения оптимизации ряда псевдооптимальных решений для пространственного распределения значений толщины стенок обтекателя, которые используются для дизайна оснастки для выкладки слоев препрега. Полученные результаты могут быть использованы при проектировании широкого спектра композитных конструкций оболочечного типа, выполняемых из композитных ламинатов.

Жданов Э.Р., Волков А.В., Крюков А.В., Климова С.А., Степынин Д.С. Моделирование прочностных характеристик композитов при проектировании радиопрозрачных оболочек летательных аппаратов // Успехи современной радиоэлектроники. 2025. T. 79. № 5. С. 84–91. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-202505-10

1. Rao J.S. 2015. Advances in aero structures. In: ICOVP-2015. Proceedings of the Intern Conf. Guwahatу, India. P. 20.
2. Ostergaard M.G., Ibbotson A.R., Le Roux O., Prior A.M. 2011. Virtual testing of aircraft structures. CEAS Aeronautical Journal.
   1: 83–103. doi 10.1007/s13272-011-0004-x
3. Химич А.В. Конструктивное исполнение головных обтекателей // Материалы Всероссийской науч.-методич. конф. «Университетский комплекс, как региональный центр образования, науки и культуры». Оренбург: Оренбургский гос. ун-тет. 2016. С. 263–268.
4. Zhou M., Fleury R., Kemp M. 2011. Optimization of composite: Recent advances and application. Available at: www.altairproductdesign.com (accessed June 2016).
5. Гуртовник И.Г., Спортсмен В.Н. Стеклопластики радиотехнического назначения. М.: Химия. 1987. С. 109–128.
6. Staab G.H. Laminar Composites. Wobum, MA, Butterworth-Heinemann: 1999. 314 р.
7. Jones R.M. Mechanics of Composite Materials. Philadelphia, Taylor & Francis, Inc: 1998. 519 р.
8. Гуртовник И.Г., Соколов В.И., Трофимов Н.Н., Шалгунов С.Г. Радиопрозрачные изделия из стеклопластиков. М.: Мир. 2002. 368 с.
9. Иванова В.С., Баланкин А.С., Бунин И.Ж., Оксогоев А.А. Синергетика и фракталы в материаловедении. М.: Наука. 1994. 4 с.
10. ТУ 2296-719-56897835-2016 Материал СТМ-К/-М.: ОАО «Композит». 2016.