Смертельные колебания: как математика спасает самолёты от разрушения

Флаттер — это внезапные и стремительно нарастающие вибрации крыльев и других элементов конструкции самолёта. Эти колебания ускоряют износ деталей и в крайних случаях могут привести к разрушению в полёте.

Чтобы избежать подобных рисков, инженеры используют специальные устройства — демпферы, которые гасят вибрации. Однако практика показывает: их эффективность не всегда достаточна.

Новый подход к моделированию

Исследователи из России и Объединённых Арабских Эмиратов разработали математическую модель, позволяющую точнее описывать природу флаттера.

В её основе — классическая теория великого математика Мстислава Келдыша, созданная ещё в советское время. Учёные сохранили часть базовых формул, описывающих свойства крыла, но изменили уравнения, характеризующие работу демпфера.

Чем важна эта модель

Новая функция позволяет анализировать систему гораздо точнее, чем прежние методы. Она учитывает не только основные колебания, но и скрытые варианты вибраций, которые ранее могли оставаться незамеченными. Благодаря этому инженеры смогут:

• выявлять все возможные сценарии возникновения флаттера;
• проектировать более надёжные демпфирующие устройства;
• уменьшить нагрузку на конструкцию и продлить срок её службы.

Значение для авиации

Как отметил профессор Санкт-Петербургского государственного университета Николай Кузнецов, результаты анализа будут полезны инженерам при проектировании современных авиалайнеров.

Более точное понимание механизмов возникновения флаттера позволит создавать безопасные и надёжные самолёты, снизив вероятность аварийных ситуаций.