Российские ученые научились видеть «невидимые» повреждения деталей самолетов

Ученые Пермского Политеха доработали оптический метод, который позволяет буквально видеть, как «устает» композитный материал, и замечать зарождение трещин в самых опасных местах детали. Это важно для прогнозирования ресурса конструкций в авиации, космосе и энергетике. Об этом «Газете.Ru» сообщили в пресс-службе университета.

Композиты вроде углепластика опасны тем, что разрушаются незаметно: сначала трескается связующая смола, затем рвутся отдельные волокна, и лишь потом появляется видимая трещина. Этот процесс — усталость материала — трудно предсказать, поэтому инженеры закладывают избыточный запас прочности, утяжеляя детали. В авиации каждый лишний килограмм оборачивается тоннами топлива за срок службы, а затраты растут до 40%.

Чтобы отслеживать деформации, на поверхность образца наносят контрастный точечный узор, а две видеокамеры снимают его во время нагрузок; программа сравнивает кадры и строит карту деформаций. Но при циклических испытаниях, когда нагрузку прикладывают тысячи и миллионы раз, у метода возникали две проблемы: камеры накапливали терабайты данных, а края крепежных отверстий, вокруг которых чаще всего появляются трещины, искажали снимки, завышая деформации на 10–12%.

Пермские ученые устранили обе. Отверстия стали заполнять специальным клеем и перенастроили программу так, чтобы она точно считала деформации у самой кромки, — погрешность в этой критической зоне упала до долей процента. А чтобы не копить лишние данные, камеры настроили на съемку только в ключевые моменты цикла, например при пиковых нагрузках.

«Мы подобрали шаг обработки изображений, сопоставимый с размером структурной неоднородности материала. Для углепластика это примерно 2 на 4 миллиметра. Только так можно одновременно видеть и общую картину, и локальные очаги зарождающихся трещин», — рассказала старший научный сотрудник Центра экспериментальной механики ПНИПУ Елена Струнгарь.

Ранее в России https://www.gazeta.ru/science/news/2026/08/12/29074183.shtml, где чаще всего возникают опасные нагрузки в авиационных двигателях.