Топ-100
Сделать домашней страницей Добавить в избранное





Главная →Обзоры СМИ → Статьи


Во все лопатки: новые технологии изготовления лопаток авиадвигателей


10 июня 2022 года Ростех


Объединенная двигателестроительная корпорация Ростеха внедряет уникальные технологии производства лопаток – ключевой детали современных авиадвигателей. Создание лопатки требует сложнейших расчетов при проектировании, высочайшей точности в изготовлении, а также дорогостоящего оборудования и редких металлов.

Сегодня только шесть стран в мире обладают компетенциями проектирования и производства лопаток. Россия в очередной раз укрепила свое лидерство в этой отрасли, внедрив собственные новейшие технологии, которые будут применяться для создания новых авиационных двигателей.

От мельниц до авиадвигателей

Каждая лопатка турбореактивного двигателя − воплощение самых совершенных технологий и одна из самых сложных в производстве деталей установки. А начиналось все когда-то с самых простых устройств.

Прямыми предками современных лопаток в двигателестроении можно считать лопасти, приводящие в движение механизмы ветряных и водяных мельниц. Принцип лопаточной машины применялся для подъема жидкостей в знаменитом «Архимедовом винте» и других устройствах древности. Сегодня подобные механизмы применяются очень широко − в авиации, судостроении, машиностроении, энергетике.

Понять, как выглядят лопатки современного авиадвигателя, можно легко. Вентилятор, собранный из лопаток, мы видим, когда поднимаемся на борт авиалайнера. На самом же деле лопаток в двигателе гораздо большое − их основная масса скрыта под корпусом установки.

Высоконагруженная деталь

Принцип работы газотурбинного двигателя, а именно такие поднимают в небо большинство современных гражданских и военных самолетов, можно описать следующим образом. Воздух попадает в двигатель, сжимается с помощью компрессора, в камере сгорания нагревается, вращает турбину и на огромной скорости выбрасывается из сопла, толкая самолет вперед.

В устройстве газотурбинного двигателя (ГТД) используется сразу несколько видов лопаток. В зависимости от типа двигателя это: лопатки вентилятора, лопатки компрессора низкого давления, лопатки компрессора высокого давления, лопатки турбины высокого давления, лопатки турбины низкого давления. Кроме перечисленных рабочих лопаток также применяются стационарные лопатки, направляющие поток воздуха.

Лопатки вентилятора и компрессоров работают на нагнетание и сжимание воздуха, направляя его в камеру сгорания. Лопатки в турбине действуют подобно лопастям ветряной мельницы: поток набегающего воздуха сталкивается с лопатками, обтекает их и приводит в движение ротор, который в свою очередь передает вращение механизму компрессора.

Каскад лопаток турбины высокого давления – это самые высоконагруженные лопатки в ГТД. Фактически они работают при температуре, превышающей температуру плавления металла, из которого они сделаны, а нагрузка на них сопоставима с давлением многотонного грузового автомобиля.

Лопатки определяют КПД основных узлов двигателя (вентилятора, компрессора и турбины) и его экономические параметры. В каждом двигателе применяется порядка 2-3 тыс. лопаток. Это самая массовая деталь ГТД при этом со сложной конфигурацией, что в свою очередь диктует особенные требования к производству.

Как изготавливают «воздушные лезвия»

Лопатки компрессора чаще изготавливаются штамповкой с последующей механической обработкой, а лопатки турбины литьем по технологии «монокристалл». При изготовлении и обработке лопаток применяется широкий спектр современных технологий: формование, литье, резание, электрохимическая обработка, шлифование и полирование, лазерная и электроэрозионная обработка. Задействуются технологические процессы нанесения термобарьерного и эрозионно-стойкого покрытия, вакуумная термическая обработка. Используются автоматизированные методы измерения и контроля, в том числе с помощью лазеров.

Чтобы воздействовать на потоки воздуха максимально эффективно, лопатки имеют сложную, изогнутую форму. Кроме того, внутри лопаток турбины создаются специальные полости для охлаждения. Лопатки испытывают сильное механическое воздействие, подвергаются высоким температурам и должны без остановки работать в течение многих часов.

Металлурги долгое время создавали материал, способный выдерживать такие нагрузки, не теряя своих свойств. В истории создания первого отечественного реактивного двигателя есть почти детективный эпизод. Чтобы получить образцы материала, из которого англичане изготавливают лопатки, советская делегация в 1947 году пошла на хитрость: металловеду Сергею Кишкину удалось вынести заводскую стружку в рифленой подошве ботинок. Так одним из первых рабочих материалов для лопаток был определен жаропрочный никелевый сплав.

Сегодня при изготовлении лопаток вентилятора применяется такой металл как титан и полимерные композитные материалы. Например, для перспективного двигателя ПД-35, предназначенного для транспортной и широкофюзеляжной пассажирской авиации, в пермском КБ «Авиадвигатель» разработана лопатка вентилятора из композитных полимерных материалов. Диаметр вентилятора ПД-35 – более 3 метров. Переход от титановых лопаток к полимерным позволит снизить массу двигателя на 400 кг.

Положить конкурентов на лопатки

В мире всего шесть стран обладают компетенциями в производстве лопаток ТВД для газотурбинных двигателей. Каждая фирма хранит свои производственные нюансы в секрете.

В Объединенной двигателестроительной корпорации (входит в состав Ростеха) созданы центры технологической компетенции по изготовлению лопаток. В уфимском «ОДК-УМПО» занимаются выпуском лопаток для боевой авиации, в Рыбинске в «ОДК-Сатурн» – для гражданской авиации, морских двигателей и энергетических установок, а на «ОДК-Пермские моторы» делают лопатки турбин высокого давления для новых перспективных двигателей ПД-14, ПД-8, ПД-35.

Недавно на рыбинском предприятии были внедрены уникальные технологии для производства лопаток компрессора: устройство для закрутки высокоточных титановых лопаток и гибридная штамповка лопаток из двухфазного титанового сплава. Эти ноу-хау позволят изготавливать более точные детали, в том числе и крупногабаритные. В основе – оборудование отечественного производства.

Расширение номенклатуры лопаток, разных по материалам, технологиям производства, назначению, подтверждает высочайшие компетенции российских двигателистов. Есть большие достижения, и впереди еще много работы по обеспечению новых российских самолетов новыми двигателям, появление которых критически важно в условиях санкций.




комментарии (0):













Материалы рубрики

Михаил Зубов
Труд
Им бы в небо!
Герман Костринский
РБК
В Georgian Airways оценили потери из-за «ковров» в России
Владимир Севрюк, Владислав Петров
Известия
Полет формальный: России и Бразилии не удается возобновить авиасообщение
Эмиль Фукс
Сетевое издание «НГС.НОВОСТИ»
Меморандум есть, самолетов нет. Когда S7 получит 100 новых Ту-214 и кто за них заплатит

Известия
Массовые угрозы минирования парализовали авиасообщение в Европе. Что известно
Наталья Башлыкова, Станислав Федоров
Известия
Тает взлет: россиянам хотят упростить возврат денег за отмененные рейсы
Владислав Трифонов, Станислав Кучушев
Известия
Приземление с иском: СКР требует 127 млн рублей от пилота за экстренную посадку
Нелли Хамула
Прайм
Пассажир не обязан ждать молча: что делать при задержке рейса



Владислав Петров, Владимир Севрюк
Известия
Полетные планы: РФ предложила Индии увеличить число рейсов почти в пять раз
Андрей Коршунов
Известия
Огневая помощь: дроны-камикадзе будут тушить пожары объемным взрывом

Известия
Тайна длиной в 89 лет: почему самолет Амелии Эрхарт снова не нашли
Кирилл Казаков
Правда.Ру
Двигатели уже ждут, а самолёты не поспевают: у МС-21 обнаружился необычный производственный задел
Владимир Севрюк
Известия
Праздничная атмосфера: Россия и Мальдивы договорились увеличить число авиарейсов
Любовь Лежнева
Известия
Деньги за воздух: как в России сокращают углеродный след от гражданской авиации
Иван Пышечкин (Иркутск)
Российская газета
В ангарах - и над Ангарой: Репортаж "РГ" из Иркутска, где собирают самолеты МС-21
Ирина Цырулева
Известия
Курс на взлет: четыре серийных МС-21 выйдут на летные испытания до конца года
Кирилл Фенин
Известия
Приемное обустройство: РФ и Индонезия готовятся упростить визовый режим
Даниил Сечкин, Владислав Петров
Известия
Дальний рай: Россия хочет запустить прямые рейсы в страны Карибского бассейна
Андрей Коршунов, Богдан Степовой
Известия
Всех видящее око: новые двигатели позволят построить гигантские антенны в космосе
Иван Сало
РБК
Ил-114-300: характеристики, вместимость и производство

РИА Томск
Охрана лесов и колоний: как в ТГУ учат применять дроны на практике
Кирилл Фенин
Известия
Авиаразобщение: РФ обсуждает перезапуск прямых рейсов с Токио и Сеулом
Дмитрий Сотак
Коммерсант
Узбекистан примерил китайские крылья

Ростех
Воздушная скорая Ростеха: необычные случаи спасения
Айгуль Абдуллина
Коммерсант
Авиаработы под надзором
Айгуль Абдуллина
Коммерсант
Риски берут под крыло
Евгений Берсенев
Свободная Пресса
Минпромторг запускает программу «народный самолет» — вводит дополнительный сбор для пассажиров
Владимир Севрюк
Известия
Летная подготовка: Россия может стать первой безвизовой страной для Индии

РБК
БАС в деле: где и как бизнес применяет беспилотники
Максим Базанов, Владислав Петров
Известия
Свободный трафик: малайзийцы смогут без виз въезжать в РФ с 2027 года
Алиса Волошина, Анастасия Костина
Известия
Перелетный момент: Индонезия хочет запустить прямые рейсы из четырех городов РФ

Naked Science
«Если идешь в полет как на подвиг, значит, ты не готов»: Герой России Сергей Богдан — о профессии летчика-испытателя
Наталья Башлыкова
Известия
Крылья ответов: авиавласти хотят получить доступ к врачебной тайне граждан
Алиса Волошина, Александр Терентьев
Известия
Улетная пора: Индонезия заинтересована в увеличении числа рейсов из РФ
Андрей Коршунов
Известия
Прибавили к газу: двигатели на криптоне ускорят создание многоспутниковых группировок
Алена Нефедова
Известия
Первый в деле самолетов: иркутский авиазавод показал Путину обновленные Як-130М и МС-21
Дмитрий Булгаков
Известия
Пошли на взлет: как мошенники обманывают пассажиров в аэропортах
Даниил Конин
ИрСити
«Это не первый новый самолет». Эксперт рассказал, как авиакомпании будут искать инженеров для работы с иркутским МС-21
Алёна Алёшина
Деловой Петербург
Прижало к земле: в Петербурге распродают частные вертолёты
Екатерина Тропова
АТОР
Туристы стали почти на 20% чаще летать за рубеж в июне 2026 года
Екатерина Кузнецова
Деловой Петербург
Метро не взлетает: станции "Пулково" и "Кудрово" заждались денег из казны
Полина Химшиашвили, Никита Гаркуша, Кирилл Сироткин
РБК
Замглавы «Роскосмоса» раскрыл будущее четырех российских ракет
Вячеслав Говорун
Naked Science
В Африке стартовало строительство первого на континенте мегааэропорта
Наталья Башлыкова
Известия
Не выйти с сухим: власти передумали продавать алкоголь в duty free на внутренних рейсах
Софья Лозгачева
Эксперт
«Кукурузнику» подбирают пламенный мотор

Известия
США вновь захотели продать Турции истребители F-35. И вот почему
Кирилл Фенин
Известия
Непутевые метки: ЕС обсуждает запрет на выдачу туристических виз всем россиянам
Андрей Коршунов
Известия
Взялись за прокат: новая модель рассчитает прочность колес поезда и шасси самолетов
Дмитрий Алексеев
Известия
Шенгенский всем привет: куда едут российские туристы после массовых отказов в евровизах
Мария Кулиш
РБК
Реконструкцией аэропорта в Мурманске займется компания из Перми

 

 

 

 

 
РЕКЛАМА ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ АККРЕДИТАЦИЯ ПРЕСС-СЛУЖБ

ЭКСПОРТ НОВОСТЕЙ/RSS


© Aviation Explorer