Топ-100
Сделать домашней страницей Добавить в избранное





Главная Обзоры СМИ Статьи


Жар не сломит: новое покрытие повысит срок службы двигателей самолетов


6 декабря 2022 года Ольга Коленцова, Известия


Инженеры Объединенной двигателестроительной корпорации «Ростеха» создали новое жаростойкое покрытие для деталей газотурбинных установок, в том числе авиационных двигателей. Новый состав включает в себя четыре слоя различных металлов. Благодаря их компоновке достигается устойчивость к сложным условиям работы двигателя — высокой температуре и давлению. Новое покрытие сравнили с составами, которые используют сейчас для термозащиты деталей, и пришли к выводу, что он обладает большим потенциалом запаса жаростойкости. Эксперты отмечают высокую востребованность работ по созданию подобных покрытий. Их применение повысит время и эффективность работы двигателя. К недостаткам специалисты отнесли многослойность покрытия, которая снижает общую надежность композиции.

Любят погорячее

Газотурбинные двигатели широко применяются в авиационной, наземной и боевой технике, а также для промышленного оборудования. При изготовлении деталей таких установок применяются жаропрочные сплавы на основе никеля. Однако их срок службы ограничен. Поэтому для некоторых деталей горячих частей турбин применяют особые покрытия, состоящие из нескольких слоев.

Сегодня требования к двигателям растут, и улучшение их характеристик достигается повышением давления и температуры рабочего тела. Пермские инженеры из АО «ОДК — Пермские моторы» (входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию «Ростеха») создали новый материал для покрытия деталей таких устройств, отличающийся большей жаростойкостью.

— Наш состав включает в себя четыре слоя — основой является многокомпонентный сплав на основе никеля, верхний слой представляет собой оксидную керамику с редкоземельными элементами, — рассказал ведущий инженер АО «ОДК — Пермские моторы», аспирант кафедры «Сварочное производство, метрология и технология материалов» Пермского национального исследовательского политехнического университета Илья Ситников. — В качестве двух первых жаростойких связующих слоев использованы материалы на основе никеля с добавлением алюминия, хрома, иттрия, рения, гафния. В двух последних слоях использованы материалы на основе диоксида циркония с добавлением оксидов редкоземельных металлов.

С горячим воздухом будет соприкасаться состав, включающий в себя цирконий и гадолиний. Исследователи провели сравнительные испытания, подвергнув созданные образцы воздействию температуры 1200 °С в течение 100 часов. В качестве образцов для испытаний инженеры взяли круглые образцы диаметром 25 мм, толщиной 5 мм из суперсплава на основе никеля.

— По результатам сравнительных испытаний разработанный нами состав обладает в 1,5–3 раза большей стойкостью к циклическим нагрузкам и большим потенциалом запаса жаростойкости по сравнению с другими составами термозащитных покрытий. Это напрямую свидетельствует об увеличении ресурса работы как самого покрытия, так и основного материала детали. Теплозащитные свойства увеличены как минимум на 50%.

Новый состав ТЗП успешно протестирован в составе газотурбинной установки на базе двигателя ПС-90А (базовая версия, устанавливаемая на самолеты Ил-96-300, Ил-96-400 и Ту-204, Ту-214; этот двигатель впервые позволил российским самолетам быть конкурентоспособными по топливной эффективности. — «Известия») и позволил увеличить ресурс его работы в 1,5 раза.

Под термозащитой

По мнению руководителя Центра компетенций НТИ по новым функциональным материалам на базе НГУ Антона Рязанцева, жаропрочные покрытия — это одна из важнейших составляющих газотурбинных двигателей. Над разработкой таких материалов трудятся ведущие коллективы России и мира.

— Стандартным для этой отрасли покрытием является оксид циркония, стабилизированный оксидом иттрия с многослойной подложной, — рассказал эксперт. — Передним краем разработок являются покрытия с добавлением лантана, гадолиния. Такие покрытия в перспективе повысят рабочую температуру на поверхности деталей горячей части турбины до 1500 °С. — Еще одной очень перспективной технологией повышения жаропрочности ГТД является применение керамических и металлокерамических композиционных материалов, в частности композита на основе карбида кремния.

Доцент кафедры «Перспективные материалы и технологии аэрокосмического назначения» МАИ Алексей Астапов согласен, что работы по созданию новых покрытий для газотурбинных двигателей высоко востребованы и стратегически значимы. По его словам, использование таких покрытий позволит увеличить время работы материала или температуру газа перед турбиной. В первом случае это повышает надежность и сроки технической эксплуатации газотрубинного двигателя в целом, увеличивает интервалы между регламентными работами по обслуживанию и ремонту теплонагруженных узлов. Во втором случае это повышает КПД, тяговооруженность двигателя и летно-технические характеристики летательного аппарата в целом.

— Преимущества предложенного покрытия говорят сами за себя — совокупное снижение теплопроводности и увеличение стойкости к окислению, — считает Алексей Астапов. — К недостаткам прежде всего стоит отнести многослойность покрытия. Как известно, с увеличением числа слоев возрастает вероятность возникновения отслоений на поверхностях раздела между отдельными слоями из-за разницы в коэффициентах температурного расширения их материалов. Таким образом, снижается общая надежность композиции.

По заключению авторов работы, применение разработанного состава позволяет значительно повысить ресурс деталей горячей части газотурбинных двигателей и установок, а также обеспечить их работоспособность на новых и перспективных изделиях с повышенной рабочей температурой.




комментарии (0):











Материалы рубрики

Михаил Котов
ТАСС
Кладбища космических масштабов: куда направили "Прогресс"
Светлана Латынина
ТАСС
"Небо в человеке запрограммировано". Как любой желающий может попасть в глубокий космос
Василий Кучушев
ТАСС
Первый русский гидроплан. Как инженер Григорович научил лодку летать и воевать
Ольга Коленцова
Известия
Дальше — дольше: судьбу МКС решат на закрытом совете конструкторов 6 февраля
Екатерина Адамова 
ТАСС
Командиры эскадрилий. Как в Москве учат операторов беспилотников по уникальной методике
Мария Колобова
Известия
Курс на рубль: Turkish Airlines снова принимает к оплате российские карты
Кирилл Комаров
Профиль
Вот новый разворот: прекратит ли Турция принимать "российские" Boeing
Дмитрий Струговец
Известия
Путь самурая



Ольга Коленцова
Известия
Сфера интересна: в России спроектирован планетоход для изучения Венеры
Артём Кореняко, Петр Канаев, Денис Ворошилов
РБК
Турция заявила о рисках обслуживания лайнеров "Аэрофлота" и Абрамовича
Анастасия Львова
Известия
Полетный проект: учебные самолеты Минобороны планируют отдать под региональные перевозки
Софья Смирнова
Известия
Летать охота: правительство продлило программу авиаперелетов на Дальний Восток еще на три года
Мария Рубникович
РИА "Новости"
"Это будет вершиной нашего двигателестроения". Как санкции сказались на авиации
Анастасия Львова
Известия
Запчастный случай: в РФ создадут мегакомплекс по выпуску деталей для авиадвигателей
Артём Кореняко
РБК
В России сократилось число аэропортов-миллионников
Анастасия Львова
Известия
Взлет и снижение: авиаперелеты подорожали максимальными за 14 лет темпами
Яна Штурма, Катерина Медведева
Известия
Зло употребили: топ-менеджеры космической отрасли погорели на поставках в США
Яна Штурма, Анастасия Львова
Известия
Положили на крыло: дело о коррупции в S7 дошло до суда
Ольга Коленцова
Известия
Между небом и Луной: чем болели астронавты во время миссии «Аполлон-12»
Мария Васильева
Известия
Свои документы: Мексика хочет ввести безвиз для граждан России
Василий Кучушев 
ТАСС
От тарана до гиперзвука. Ко Дню российской авиации ПВО
Илья Словесный
Деловой Петербург
Почва для тревоги: санкции заставили россиян переживать за безопасность полётов
Ольга Коленцова
Известия
Взлет свысока: разработан беспилотник для запуска сверхлегких ракет
Василий Кучушев, Роман Азанов
ТАСС
Царь-вертолет Ми-26. Где пригодится новая модификация самой грузоподъемной машины в мире
Анастасия Львова, Максим Талавринов
Известия
Западные части: в России узаконили каннибализацию самолетов
Артём Кореняко, Тимофей Дзядко
РБК
Власти раскрыли цену новых самолетов Superjet и МС-21 для «Аэрофлота»
Роман Азанов 
ТАСС
"Мастер простых решений". Самые известные самолеты Ильюшина
Михаил Котов
ТАСС
NASA пугает китайской лунной экспансией: кому это выгодно
Любовь Лежнева, Анастасия Львова
Известия
Полетное бремя: Путин раскритиковал Минпромторг за отсутствие авиаконтрактов
Анастасия Львова
Известия
Ну и путь: авиабилеты за границу на 2023 год подорожали вдвое
Игорь Маринин
Роскосмос, журнал "Русский космос"
Наедине с пространством

ОАК
Технологии новой генерации
Евгений Никтовенко
Аргументы и Факты
Взлёт разрешен. 90% самолетов-иномарок получили российские сертификаты
Анастасия Львова
Известия
Винт ушами: в РФ сертифицируют первый беспилотный вертолет
Ольга Самофалова
Взгляд
Новый авиадвигатель обеспечит технологический суверенитет России
Екатерина Москвич, Екатерина Адамова, Дмитрий Петелин 
ТАСС
Санкции, рекорды, разгерметизация и взаимовыручка: 2022 год для космической отрасли
Кирилл Комаров
Профиль
Открытие дракона: как снятие ограничений в КНР может повлиять на мировой туризм
Анастасия Львова
Известия
Махнулись крылом: иностранные перевозчики стали использовать самолеты РФ
Ольга Коленцова
Известия
Сверхвысокая кухня: что может быть на столе космонавтов в новогоднюю ночь
Анастасия Львова
Известия
Подставить на поток: всё больше авиакомпаний отменяют рейсы в Египет
Валерий Кодачигов
Известия
Залог частоты: для дронов могут выделить специальный диапазон
Михаил Котов
ТАСС
Зарождение ураганов, сбор урожая и экономия энергии. Зачем еще нужны данные из космоса?
Максим Талавринов, Анастасия Платонова, Анастасия Львова
Известия
Отменное качество: авиакомпания iFly может прекратить полеты в Египет
Антон Погорельский
РБК
Выше преград: новая веха развития беспилотной воздушной доставки в России
Игорь Маринин
Роскосмос
Каким он был парнем

Ростех
Есть только «МиГ»
Анастасия Львова, Максим Талавринов, Анастасия Платонова
Известия
Вал ожидания: авиабизнес просит заселять пассажиров в отели по загранпаспорту
Мохаммад Ахмад Аль-Джабер
Интерфакс
ОАЭ выступает за использование космического пространства исключительно в мирных целях
Евгений Гайва
Российская газета
Западные авиакомпании задумались о возобновлении полетов над Россией
Ольга Коленцова
Известия
Жар не сломит: новое покрытие повысит срок службы двигателей самолетов

 

 

 

 

Реклама от YouDo
 
РЕКЛАМА ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ АККРЕДИТАЦИЯ ПРЕСС-СЛУЖБ

ЭКСПОРТ НОВОСТЕЙ/RSS


© Aviation Explorer