Российская газета
20 января 2022, 08:30
В огне не сгорят
Ученые Самарского национального исследовательского университета имени академика С.П. Королева придумали технологию производства покрытия для защиты конструктивных элементов ракетных и авиационных двигателей от экстремально высоких температур
Такое термостойкое покрытие защитит от разрушения внутренние поверхности сопел и камер сгорания, лопатки турбин и другие элементы двигателей и энергоустановок при температуре 1500 градусов по Цельсию и даже выше.
"Это позволит значительно увеличить ресурс и надежность работы ракетных и авиационных двигателей, газоперекачивающих и энергогенерирующих установок, а также микрогазотурбинных двигателей, применяемых на беспилотных летательных аппаратах, - рассказал автор проекта, молодой ученый Самарского университета Михаил Гиорбелидзе. - По нашим расчетам, внедрение разрабатываемой технологии должно как минимум в два-три раза продлить ресурс важнейших конструктивных элементов горячего тракта двигателей, снизив необходимость в ремонте и замене дорогостоящих деталей".
И вот как это происходит: после того, как авиационный двигатель отработает 25 тысяч часов (ресурс эксплуатации между ремонтными работами), специалисты открывают и смотрят, в каком состоянии покрытие и элемент двигателя. Покрытие можно снять и нанести заново, отправив его в работу вновь на 25 тысяч часов. И таких циклов может быть два-три. Экономия с учетом стоимости деталей двигателя может составлять десятки миллионов.
Автор проекта рассказал, что покрытие наносят с помощью плазменного напыления: в струю из плазмы, направленную на обрабатываемую поверхность, подают частицы тугоплавкого вещества, например оксида циркония, в виде порошка. Ускоряясь и нагреваясь в плазме, такие частицы попадают на элемент двигателя и образуют защитный слой.
Технология позволит увеличить ресурс и надежность ракетных и авиационных двигателей
Ученые говорят, что структура покрытия уникальна: его можно сравнить с кольчугой, состоящей из слоев плоских чешуек, которые располагаются и скрепляются друг с другом в особом порядке. Толщина одной такой "чешуйки" - 10-20 мкм, а толщина всей "кольчуги" в целом - менее полумиллиметра. За счет новой технологии внутри отдельных "чешуек" удается сформировать особый защитный слой материала, который полностью закрывает вход к деталям двигателя для агрессивных компонентов из окружающей среды.
Благодаря "кольчуге" конструкторы также при разработке двигателей могут повышать рабочую температуру газа перед турбиной и таким образом увеличивать мощность силовой установки.
Проект самарских ученых стал победителем конкурса программы "УМНИК" и получил финансовую поддержку Фонда содействия инновациям. После доработки технологии ученые сделают опытные образцы покрытия для проведения испытаний.
Напомним, Самарский университет имени академика С.П. Королева создает инжиниринговый центр, в котором будут идти разработки в области перспективного газотурбинного двигателестроения, развития цифровых интеллектуальных технологий и инноваций в сфере машиностроения и энергетики. На создание и развитие центра из федерального бюджета выделено более 222 миллионов рублей. Инжиниринговый центр вуза будет развиваться в тесном взаимодействии со стратегическим двигателестроительным предприятием "ОДК-Кузнецов"....
Авторские права на данный материал принадлежат «Российская газета». Цель включения данного материала в дайджест - сбор максимального количества публикаций в СМИ и сообщений компаний по авиационной тематике. Агентство «АвиаПорт» не гарантирует достоверность, точность, полноту и качество данного материала.
Поделиться
Май 3, 2024
Аэрофлот открыл онлайн-продажи субсидируемых билетов для жителей Калининградской области
Май 3, 2024
Делегация МГТУ ГА приняла участие в памятных мероприятиях, посвященных Дню Победы
Май 3, 2024
Республика Татарстан получила земельные участки для реконструкции перрона Международного аэропорта "Казань"
Май 3, 2024
Студенты РГАТУ имени П.А. Соловьева стали призерами Всероссийской научно-технической конференции