A. N. Shustov, A. A. Chekalkin, G. S. Shipunov
THE PROBLEMATICS OF PREDICTING THE QUALITY OF AIRCRAFT STRUCTURES MADE OF POLYMER COMPOSITE MATERIALS
DOI: 10.17804/2410-9908.2026.2.019-027 This study addresses the issue of predicting the quality of aircraft structures made of polymer composite materials. It analyzes the experience of the global and domestic aviation industries in implementing polymer composite materials, using the Boeing 787, Airbus A350, and MC-21 aircrafts as examples. The heightened and specific requirements for the mechanical and operational characteristics of aircraft structures made of polymer composite materials are highlighted, stemming from their anisotropy, sensitivity to impact damage, and the influence of hygrothermal factors. The study identifies a fundamental problem, namely the lack of a generalized methodology relating manufacturing process parameters to guaranteed operational properties of the final product. Based on this analysis, a relevant scientific and technical problem is formulated as the need to develop a predictive model enabling the implementation of the core process–material–structure principle. As a solution, the concept and structure of a multilevel hybrid predictive model are proposed. The model integrates deterministic physical and mathematical modeling, statistical uncertainty analysis, and machine learning methods.
Keywords: polymer composite materials, aircraft manufacturing, quality prediction, process parameters, operational characteristics, mathematical modeling
А. Н. Шустов, А. А. Чекалкин, Г. С. Шипунов
ПРОБЛЕМАТИКА ПРОГНОЗИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА АВИАЦИОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ
В рамках данного исследования рассматривается вопрос прогнозирования качества авиационных конструкций из полимерных композиционных материалов. Проанализирован опыт мирового и отечественного авиапрома по внедрению полимерных композиционных материалов на примере самолетов Boeing 787, Airbus A350 и МС-21. Выделены повышенные и специфические требования к механическим и эксплуатационным характеристикам авиационных конструкций из ПКМ, связанные с их анизотропией, чувствительностью к ударным повреждениям и влиянием гигротермических факторов. Констатируется наличие фундаментальной проблемы, заключающейся в отсутствии обобщенной методики, связывающей технологические параметры изготовления с гарантированными эксплуатационными свойствами готового изделия. На основе проведенного анализа сформулирована актуальная научно-техническая задача о необходимости разработки прогнозной модели, позволяющей реализовывать основной принцип «технология – материал – конструкция». В качестве решения предложены концепция и структура многоуровневой гибридной прогнозной модели, интегрирующей детерминированное физико-математическое моделирование, статистический анализ неопределенностей и методы машинного обучения.
Ключевые слова: полимерные композиционные материалы, авиастроение, прогнозирование качества, технологические параметры, эксплуатационные характеристики, математическое моделирование 
Библиографическая ссылка на статью
Shustov A. N., Chekalkin A. A., Shipunov G. S. The Problematics of Predicting the Quality of Aircraft Structures Made of Polymer Composite Materials // Diagnostics, Resource and Mechanics of materials and structures. -
2026. - Iss. 2. - P. 19-27. - DOI: 10.17804/2410-9908.2026.2.019-027. -
URL: http://dream-journal.org/issues/2026-2/2026-2_559.html (accessed: 26.05.2026).
|
