LABORATORUL DE REZISTENȚA STRUCTURILOR DE AVIAȚIE

1)   Pro domo

Se poate afirma că validarea de rezistență a structurii, este oglinda proiectului. Compartimentul de rezistență primește rezultatele altor compartimente și le prelucrează.

Dacă sarcinile primite de la aerodinamică sunt prea conservative, rezultatele calculelor de rezistență pot fi catastrofale.

Dacă soluțiile constructive oferite de proiectanți. nu sunt cele mai bune, structura nu poate fi validată decât cu penalizări în greutate.

Dacă datele de distribuție gravimetrică sunt eronate, sarcinile la care se calculează structura sunt eronate.

Erorile întregului proiect se acumulează la rezistență. Iar noi nu avem voie să greșim.  Un bun compartiment de rezistență trebuie să aibă experiența și capacitatea de a depista  erori sau soluții nepotrivite și a interveni.

2)   Scurt istoric

Prima denumire a institutului a fost ICPAS (Institutul de Cercetări și Proiectări AeroSpațiale). La scurt timp denumirea s-a schimbat in IMFCA (Institutul de Mecanica Fluidelor si Cercetări Aerospațiale). În structura sa a înglobat și colectivele de cercetare de la Institutul de Mecanica Aplicată de pe platforma Militari, actual INCAS.
De acolo au primit sarcina să organizeze laboratorul de rezistență dr. ing. Manea Vasile și dr. ing. Vasiliev Gheorghi.

Din mărturiile colegilor rezultă ca înainte de organizarea finală a acestui departament, s-au căutat tineri absolvenți încă din anul 1968, ingineri de aviație și matematicieni în specialitatea mecanică, primul dintre ei fiind matematicianul Bădoiu Traian.

În anul 1969 sunt repartizați la institut matematicienii Hurdubețiu (Martin) Olga, Aldea Ion și Zaharia (Câmpu) Sanda. Erau conduși de inginerul Ivanciu Mihail, fost inginer șef la Tarom, fiind puși să se familiarizeze cu noțiunile de aviație studiind cartea litografiata a profesorului Ion Grosu.

Sediul institutului a fost la început in strada Grigore Mora, după care a fost mutat in Șos. București-Ploiești nr. 25-27.
Tot din promoția 1969, în 1970, după satisfacerea stagiului militar s-a prezentat primul absolvent de aviație, ing. Popa Crîngu. Criza de ingineri de aviație s-a mai rezolvat prin transfer de la colectivul de avioane ușoare al lui Radu Manicatide, venit de la IRMA (actual Romaero), apărând Stere Marcel și Alexandru Eugen. Tot atunci au fost angajați  ing. Gheorghiu Viorica și ing. Mihăilescu Doru.

In august 1970 sunt angajați în institut și absolvenții secției Aeronave și Instalații de Bord de la Facultatea de  Mecanica, IPB.

În colectiv apare ing. Berar Cristian și după câteva luni fiind mutat acolo ing. Adam Ion.

Din promoția 1971 sunt angajați ing. Karniș (Moldoveanu) Mariana și ing. Alecu Ștefan, din promoția 1972 inginerii Petre Mihaela, Sacagiu Dragomir, Cocor Constantin, Săndulescu Nicolae și Ludoșanu Mircea, iar mai târziu de la Avioane Craiova, Lozici Dorin.

Din cauza legislației din acea perioadă abia in 1979 s-au mai putut angaja direct ingineri absolvenți, dintre aceștia enumeram pe Radu Gheorghe pentru calcul static și pe Vladimirescu Tudor, Țăruș Adrian și Neagu Adrian, care au participat la probele de vibrații la sol.

Tudor Vladimirescu își amintește de participarea la proba de viteză maximă a avionului cu acroșaje, probă la care nu s-au manifestat fenomene aeroelastice. Tot în acea perioada au fost angajate matematicienele Daniela Dincă (Băran) și Cornelia Ochinciuc. Acești tineri au avut apoi un rol important la viitorul proiect, IAR-99.

Pentru compartimentul de probe am avut colegi pe ing. Nasta Sorin, ing. Poștoacă Moise, dr. ing. Stoica Axente, electroniștii Spiridon și Simigiu.

Pe parcursul acestor ani au venit din alte compartimente pentru statică, matematicienii Maxineanu Ion, Calistrat Ion și Tudose Dan Cezar iar pentru aeroelasticitate Bondar Gheorghe.  Ne oprim la cei care au lucrat la proiectul IAR-93 până in anul 1980, dar amintim și alte nume, inginerii Marcela Stancu, Valeriu Predescu, Valentin Stoenescu, Nuță Bogdan și Cătuneanu Bogdan.

După cum se vede, s-a pornit cu majoritatea personalului fără experiență practică în calculul structurii avionului, cunoștințele căpătate din școala (și se învăța carte pe vremea aceea!) fiind doar un start.
La calculul static ne-a fost de mare ajutor domnul Vasiliev, domnul Manea s-a ocupat mai mult de grupul de încercări, unde au avut de învățat toți din mers funcționarea diferitelor instalații achiziționate din import.

 Un mare accent s-a pus pe utilizarea calculatoarelor. Pe vremea aceea nu se învăța programare în facultate. Încă de la început fost trimiși la cursuri de programatori certificați la CEPECA (Centrul de Perfecționare a Cadrelor) matematicienii Olga Hurdubețiu și Traian Bădoiu. Cum aplicațiile erau inginerești, nu mai era deosebire între inginer și matematician. Dar nici inginerii nu mai pierdeau timpul explicând matematicienilor ce să programeze. Au urmat apoi cursurile de la CEPECA inginerii Ion Adam, Crîngu Popa și Ștefan Alecu. În final toți știam sa facem programe să ne ușureze munca.
Legat de dotarea centrului de calcul cu un main-frame CDC-3500, un număr mare de specialiști au fost trimiși in 1974 la Fokker Bremen pentru preluarea unor programe. Din colectivul nostru au mers Marcel Stere si Ion Adam pentru calcul static, Traian Bădoiu și Mirel Sacagiu pentru probleme dinamice. Implementarea acestor programe pe calculatorul institutului a fost dificilă dar a meritat, îmbunătățind radical calitatea lucrărilor.

Menționăm pe cei care au reușit atunci să-și obțină titlul de doctor, Olga Hurdubețiu, Traian Bădoiu, Stere Marcel și Cristian Berar.

3)   Conducerea laboratorului L8 

–           Șef Laborator:                              dr. ing. Vasile Manea

–           Șef grupa calcul static:            dr. ing. Gh. Vasiliev

–           Șef grupa aeroelasticitate       dr. ing. Liviu Librescu / ing. Dragomir Sacagiu

–           Șef la încercări                            ing. Sorin Nasta

4)   Realizări notabile

Prezentăm în ordine alfabetică colegii cu realizările lor. Consemnăm aici doar ce cunoaștem după atâția ani, din amintirile unora din ei.

            4.1      Ion Adam

A lucrat în echipă cu Crîngu Popa calculul structurii generale fuzelajului anterior folosind inițial teoria inginereasca de bară, iar apoi cu metoda elementelor finite. Ei au semnat pentru rezistență toate desenele fuzelajului anterior.

O realizare deosebită a fost programul de elemente finite Deplada, o premieră in industria românească, cu care a calculat Cadrul 9 și Chila, la presiune și sarcini de aterizare, fixare jamba de bot. Ca urmare a rezultatelor structura inițială de fixare a jambei a putut fi simplificata încă de la prototip. Programul a mai fost folosit apoi la validarea cu probele statice a unei metode de calcul viabile pentru cadrele de forță  de la prinderea ampenajelor.
A urmat implementarea programului  DEM, preluat de la Fokker Bremen, cunoscut prin varianta noastră  pentru modele de 2 ori mai mari, ASMEF. A răspuns de funcționarea programului ASMEF, asistând colegii la remedierea modelelor sau a erorile in date.

Dezvoltă apoi un program propriu cu elemente finite inovatoare, ALFA cu care a rulat un model al fuzelajului principal cu care a analizat varianta IAR-93 serie, fără rezervorul 1, ranforsarea cadrului 19 și integrarea structurală a prizelor de aer cu perrții laterali ai rezervorului 2.  ALFA a fost apoi  substituit pentru ANSYS pe calculatorul CDC-Cyber -6400, având in vedere ca ANSYS era suportat doar pe modele relativ mici. Pachetul de programe ALFA este folosit acum in proiectul IAR-80FA (Fly Again).

            4.2      Ion Aldea, Ion Calistrat, Gh. Bondar

Au calculat rigidități pentru analiza de flutter și au participat la teste de vibrații pe avionul real.

            4.5      Dan Alecu, C-tin Cocor

La început au calculat cadre din fuzelajul posterior folosind metoda clasică, grafic pe planșetă. Aceasta metodă a fost încercată și prin programare  pe calculator, și aici rezultatele erau instabile. După probele statice ale structurii  specimenului prototip s-a trecut la metoda elementelor finite. Astfel la preserie Dan a calculat cadrul 42, iar Costel cadrul 43, rupte la accidentul cu desprinderea stabilizatorului din 1976. La ancheta prilejuită de eveniment, calculele lor au fost “beton”.

            4.7      Traian Bădoiu

Calculul de rezistență a fost doar una din numeroasele ocupații ale lui Traian unde a obținut rezultate de excepție.  Cu background în atelierele mecanice, excelent matematician, excelent programator, înțelegea sensul fizic al problemelor pentru a le pune în ecuație.
A elaborat programul de calcul al structurii longitudinale a fuzelajului, completat cu proceduri neliniare de redistribuiții generate de instabilitatea panourilor.
Teza sa de doctorat a avut ca aplicație practică deformațiile lonjeroanelor cabinei ca urmare a presurizării. Se punea atunci problema dacă diferențele în deformații cupolă-cabină pot duce la depresurizare.

            4.8      Cristian Berar

În perioada cât a lucrat la rezistență Cristi a elaborat rapoartele pentru:

  • Cupola avionului
  • Lanțul de comenzi, prototip.
  • Pilonii de acroșare
  • Rezervoare suplimentare de combustibil
  • Frânele aerodinamice
  • Diferite trape și capace

S-a ocupat de proba statică efectuată pe subansamblul cadrului etanș 9, încercarea la presiune cu apă efectuată in subsolul  localului din Băneasa, fiind prima probă statica din proiectul IAR-93.

Teza sa de doctorat a avut ca subiect plăcile cu structură Sandwich, cu rezultate validate experimental.

            4.9      Viorica Gheorghiu

În principal, d-na Viorica Gheorghiu s-a ocupat de elaborarea sarcinilor globale care acționează asupra structurii avionului, conform cazurilor de calcul din regulamentul militar AP970. Pentru calculul acestora se echilibrează sarcinile aerodinamice preluate de la departamentul de specialitate cu sarcini masice, rezultând din factorii de sarcină și accelerații unghiulare. Prin trasarea diagramelor de forte și momente se pot scoate in relief cazurile critice care sunt utilizate apoi la calculul de rezistență și la probele statice.

Din ce ne amintim, d-na Gheorghiu a elaborat și rapoarte de rezistență pentru avionul IAR-93, respectiv la longeroanele cabinei, prizele de aer și cadrele de prindere ale aripii.

            4.10    Hurdubețiu (Martin) Olga

La avionul IAR-93, a avut lucrări legate de rezistență stabilizatorului în colaborare cu Marcel Stere. A elaborat programe de calcul  pentru calculul structurii longitudinale de tip suprafață portantă, aplicabil și la ampenajul vertical.
De asemenea, a colaborat cu d-na Gheorghiu prin elaborarea unui program de calcul al sarcinilor globale.
Și-a susținut teza de doctorat la Universitate pe probleme de plasticitatea structurilor.

            4.11 Manea Vasile

Dublu licențiat în aviație și matematică, doctor în inginerie, a condus cu succes laboratorul de rezistență având mai mult grijă de compartimentul de probe statice și dinamice unde trebuiau familiarizați cu utilaje pe cât de moderne, pe atât de costisitoare, mulți oameni.

Pentru organizarea probelor statice, a stabilit ca alegerea cazurilor de încercare, schemele de încărcare, hărțile de amplasare a senzorilor și programele de încercare să fie elaborate de cei care făceau calculele, urmând ca personalul din hala de încercări, condus în funcție de lucrare sau specialitate, de Nicolae Săndulescu, Mircea Ludoșanu sau Sorin Nasta, să le execute și să înregistreze rezultatele. La probe asistau și responsabilii cu partea de calcul, urmând după aceea sa elaboreze rapoarte de interpretarea rezultatelor. De asemenea lucrau împreuna cu cei de la aeroelasticitate la testele de vibrații pe avionul echipat.

                  4.12       Maxineanu Ion, Tudose Dan Cezar, Zaharia (Câmpu) Sanda

Matematicieni, au făcut parte dintr-un grup coordonat de dl Vasiliev, care au elaborat un program de calcul pentru cadrele avionului IAR-93, cu care au abordat toate cadrele. S-a sperat ca acest program să substituie laborioase calcule grafo-analitice care dădeau rezultate eronate. Cu aceasta ocazie, s-a descoperit că în ciuda unor calcule precise, nu s-a putut rezolva problema din cauza unei ipoteze de lucru nepotrivite. La acest program s-a renunțat in favoarea aplicării metodei elementelor finite, cu rezultate atestate de probelele statice.

Maxineanu s-a ocupat apoi cu calculul tronsonului posterior al fuzelajului central.

            4.15    Mihăilescu Doru

Doru a avut mai întâi responsabilitatea ampenajului vertical. După schimbul făcut cu partea iugoslavă, când am primit fuzelajul central, s-a ocupat de cadrele de forță 23 și 28, analizându-le cu metoda elementelor finite. A avut colaborator pe Lozici Dorin.
S-a remarcat prin rigurozitate, meticulozitate, mai târziu, prin anii ’80 fiind însărcinat cu conducerea laboratorului.

            4.16    Petre Mihaela

S-a ocupat  justificarea statică a cadrelor de forță din fuzelajul posterior pentru joncțiunea cu ampenajul vertical, respectiv 40 și 45.

După plecarea lui Cristian Berar, a preluat lanțul de comenzi pentru IAR-93 serie.

            4.17    Popa Crîngu

La avionul  IAR-93 a lucrat pe structura  fuzelajului  anterior simplă și dublă comandă, prototip, preserie, serie, de la calcule justificative, la aprobări de sute de desene și derogări.

Fiind pasionat de mic de aeromodelism, punându-și în valoare știința și talentul a obținut performanțe remarcabile, multiplu campion național individual și pe echipe, campion balcanic și medaliat cu bronz la campionatul mondial.  Maestru Emerit al Sportului, a fost considerat cel mai bun aeromodelist roman din toate timpurile.

            4.18    Sacagiu Dragomir

A fost pe departe cel mai complet specialist în aeroelasticitate pe care l-a avut Romania.

D-nu Liviu Librescu, era pe picior de plecare și in scurta perioadă de colaborare a realizat puterea sa de muncă. I-a spus d-lui Manea, “Vasile, pune-l sa studieze 2 ani pe Bisplinghoff și vei avea om de aeroelasticitate”.  Iar d-nul  Manea a făcut o investiție reușită.

Mirel, cum îi se spunea, a reușit să implementeze pe calculatorul institutului numeroasele programe aduse de la Fokker Bremen, el însuși a elaborat multe programe, producând împreună cu colaboratorii săi studii de flutter bazate pe moduri de vibrație stabilite tot de ei experimental.

            4.19    Stere Marcel

Este autor/coautor al mai multe rapoarte de calcul al ampenajului monobloc al avionului IAR-93.
A participat la preluarea si implementarea programului de elemente finite ASMEF, având principala contribuție la redactarea manualului de utilizare.

Cunoscut ca un bun documentarist, era de mare ajutor în găsirea unor referințe științifice necesare rezolvării unei probleme de serviciu sau pentru dezvoltare personală.

A obținut titlul de doctor cu o teză de calcul matricial al structurilor folosind metoda relaxării pentru soluționarea ecuațiilor.

            4.20    Vasiliev V. G.

Domnul Iura, cum i se spunea, a fost părintele colectivului de calcul static. Primele calcule au fost făcute sub îndrumarea dumnealui, foarte familiarizat cu metodele energetice pentru rezolvarea sistemelor static nedeterminate.
Pe măsură ce lucrurile au început să intre pe făgașul dorit, s-a ocupat cu un mic colectiv de partea posterioara a structurii fuzelajului central, tronsonul dintre cadrele 28-33.
A scris câteva cărți, printre care și 2 volume de calcul al structurilor de aviație cu pereți subțiri.

Întocmit,

Ing. Ion Adam

(după consultări cu dr. Olga Martin, dr. ing. Cristian Berar, ing. Mihaela Petre și drd. ing. Tudor Vladimirescu)

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată. Câmpurile obligatorii sunt marcate cu *