15 октября 2026 г., AEX.RU – Российские исследователи разработали физико-математическую модель поведения льда при ударных нагрузках, которая позволяет точно спрогнозировать последствия столкновения частиц льда или града с обшивкой летательных аппаратов. Это позволит разработать более надежную и при этом легкую защиту самолетов от внешних ударов. Об этом сообщает ТАСС со ссылкой на пресс-службу Российского научного фонда (РНФ).

"Результаты помогут разработчикам современных летательных аппаратов точно рассчитать, какой урон может нанести удар ледяной частицы. Также нам предстоит понять, насколько критичен случай, когда металл не пробивается льдом, а пластически деформируется — будет ли аппарат функционировать после деформации оболочки разной степени и в каких случаях может произойти разгерметизация", — отметил инженер Томского государственного университета Максим Орлов.

Как отмечают ученые, характер разрушения льда при его столкновении с другими объектами изучен относительно плохо с точки зрения физики, что вынуждает инженеров и проектировщиков самолетов проводить сложные расчеты и использовать сложные физико-математические модели при оценке последствий столкновения ледяных частиц с летательными аппаратами.

Российские ученые сделали большой шаг к решению этой задачи, создав компьютерную модель, которая позволяет очень точно оценить то, к каким последствиям приводит столкновение ледяной сферы, подобно частицам льда или града, с тонким листом из мягкой стали, часто используемой при проектировке высокопрочных узлов летательных аппаратов. Ученые воспроизвели механизм взаимодействия тел в микросекундном диапазоне и определили время образования первых очагов разрушения, а также проанализировали то, как растут трещины в материале.

Проведенные исследователями расчеты указали на то, что при достаточно высокой скорости движения, составляющей порядка 3,6 тыс. км/ч, частицы града пробивают насквозь листы из мягкого железа толщиной в миллиметр. При этом "стопка" из нескольких листов железа аналогичной толщины не пробивается, а сильно деформируется, причем частицы льда в этих случаях дробятся и становятся менее опасными для металлических конструкций.

Результаты этого моделирования и расчетов, как надеются ученые, помогут инженерам подобрать оптимальную структуру, толщину и другие свойства обшивки самолетов и других летательных аппаратов, которые обеспечат надежную защиту от града и при этом позволят максимально снизить массу этих машин и повысить их эффективность.