Разработка математической модели намотки из непропитанных арамидных нитей для анализа прочности комбинированного корпуса при обрыве лопатки компрессора газотурбинного двигателя

Предложена конструкция комбинированного корпуса с намоткой из непропитанных арамидных нитей. Основным назначением намотки из непропитанных арамидных нитей является недопущение вылета лопатки за пределы конструкции двигателя. Намотка из непропитанных арамидных нитей – это новое направление в защитных системах самолётных газотурбинных двигателей. Такие системы являются весьма рентабельными (соотношение цена-качество) для решения, например, задачи локализации осколков двигателя при обрыве лопатки, так как нити обладают высокой удельной прочностью на единицу веса. Поэтому внедрение в конструкцию двигателя комбинированного корпуса является весьма перспективным решением. Принцип работы комбинированного корпуса заключается в следующем: лопатка компрессора обрывается и контактирует с соседними лопатками и корпусом, металлическая основа корпуса частично разрушается, фрагмент лопатки взаимодействует через металлическую часть корпуса с намотанными нитками, которые поглощают основную часть энергии удара и удерживают фрагмент лопатки за счёт вытягивания и трения друг о друга. Для предложенного варианта защиты корпуса от вылета лопатки газотурбинного двигателя разработана математическая модель на основе расчётного комплекса LS-DYNA. Созданная модель верифицирована по результатам натурных экспериментов и используется при расчёте на удержание корпусом оборвавшейся лопатки газотурбинного двигателя.