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

Андрей Коршунов, Мария Недюк
Известия
Ступени развития: к чему приведет потеря ракеты Starship во время испытаний
Валерий Кодачигов, Максим Талавринов
Известия
Пролет нормальный: операторы дронов смогут общаться с экипажами самолетов
Илья Словесный
Деловой Петербург
Рейс задержан: сроки импортозамещения самолётов в России сдвинулись
Андрей Кузмак
Известия
Винительный падёж: Boeing оказался под огнем критики
Алексей Михайлов, Роман Крецул, Андрей Федоров
Известия
Расправить сети: запущена программа ремонта военных аэродромов
Роман Гусаров
NEWS.ru
Минобороны России получит новый самолет Ил-212: что о нем известно
Андрей Коршунов
Известия
Просто в космос: как Юрия Гагарина готовили к полету на Луну
Наталья Пономарева
Интерфакс
Отмена полета. Что делать пассажирам при задержке авиарейса?



Максим Талавринов, Наталья Башлыкова
Известия
Дебошире круг: с самолетов в РФ стали снимать больше деструктивных пассажиров
Евгений Берсенев
Свободная Пресса
Небесный тихоход: МС-21 ждет нелегкая судьба
Анастасия Львова, Валентина Шварцман
РБК
У российских вертолетчиков вскоре истекут все контракты с ООН
Анастасия Львова
РБК
ОАК сдвинула сроки поставок новых гражданских самолетов
Олег Дилимбетов
MASHNEWS
Леса просят дронов. Авиалесоохрана ищет деньги на закупку БАС
Максим Талавринов
Известия
Рейсовая колея: самолеты между Москвой и Питером летом будут летать каждые 15 минут
Алексей Михайлов, Роман Крецул
Известия
Огнем «Прометея»: система С-500 сдала экзамен по борьбе с гиперзвуком
Дарья Молоткова, Герман Костринский
РБК
«Роскосмос» решил продать санатории и недвижимость на ₽11 млрд
Анастасия Львова
РБК
Авиакомпании пожаловались в ФАС на рост аэропортовых тарифов
Елена Балаян
Известия
Вылета нет: россиян не выпустили за границу из-за ошибок в паспорте
Валерия Лобко
Российская газета
В России создадут единую систему контроля за беспилотниками
Валентина Аверьянова
Известия
Крылья Поднебесной: Китай растит конкурента Boeing и Airbus
Алексей Михайлов, Юлия Леонова, Андрей Федоров
Известия
Цели отделены: вертолеты ВМФ научат бороться с надводными дронами
Сергей Гурьянов
Известия
Истина в винте: насколько безопасен вертолетный туризм
Роман Крецул, Алексей Михайлов, Андрей Федоров
Известия
Отвержение ударов: военные аэродромы проверили на прочность
Роман Крецул, Алексей Михайлов, Андрей Федоров
Известия
Охраняющие виды: Севморпуть начнут патрулировать Ту-142
Наталья Башлыкова,Максим Талавринов
Известия
Полет ненормальный: авиакомпании будут штрафовать за недостоверную информацию о билетах
Анастасия Ординян
ИА Регнум
Непосадочный талон. Как овербукинг рушит планы российским авиапассажирам
Тимур Латыпов
«БИЗНЕС Online»
«Татарский» джет: «недобитый» Ту-324 превратят в летающий Aurus
Анастасия Львова,
РБК
Росавиация сообщила о росте числа инцидентов с самолетами из-за птиц
Станислав Федоров, Юлия Леонова
Известия
«Ми» не виноваты: в Росавиации прошли обыски из-за вывоза за рубеж 59 бортов
Анастасия Львова, Герман Костринский
РБК
Ремонт аэропортов предложили финансировать новым сбором с авиакомпаний
Кирилл Комаров
Профиль
"Тушка" в небе: самолеты Туполева вернулись на коммерческие маршруты в России

Известия
120 лет назад родился летчик-испытатель Валерий Чкалов
Виктор Бодров 
ТАСС
Реактивная "летающая парта": каким будет учебно-тренировочный самолет МиГ-УТС
Елена Проколова
Аргументы и Факты
«Они выжили, чтобы их судили». Летчики оценили действия пилотов Falcon 10
Наталья Башлыкова, Максим Талавринов
Известия
Улетный план: пассажирам внутренних рейсов в аэропортах разрешат продажу алкоголя
Евгения Перцева
Известия
Остановили по требованию: «Аэрофлот» обязали отправить людей на Пхукет
Максим Талавринов
Известия
Летательный исход: пилотов разбившегося Falcon 10 лишили «прав»
Станислав Кучушев, Андрей Коршунов
Известия
Орбитальная инстанция: конструктору «российского Хаббла» светит два года
Анастасия Львова
РБК
Пулково попросило ускорить внедрение duty free на внутрироссийских рейсах
Анастасия Львова
РБК
Глава Пулково упрекнул «Аэрофлот» в непредсказуемости его планов
Карашаш Ногаева
Деловой Петербург
Угрозы с неба вынудили предприятия Петербурга и Ленобласти искать защиту от БПЛА
Вадим Кузьмицкий
Деловой Петербург
К аэропорту Пулково хотят сделать новый подъезд с юго-запада Петербурга
Анна Воробьева
Forbes
Первая женщина — военный пилот: почему турецкий аэропорт назван именем Сабихи Гёкчен
Наталия Ячменникова
Российская газета
Когда и чем в России обещают заменить иностранные самолеты
Алексей Клепиков
Деловой Петербург
Покажите природу убытков: овербукинг в России могут полностью легализовать
Евгений Никтовенко
Аргументы и Факты
Москва уступает Сибири. Авиакомпании переносят полётную активность за Урал
Юрий Гень,Михаил Сухарев,Тимур Алиев (СКФО)
Российская газета
На Северном Кавказе построят еще один международный аэропорт

Российская газета
Росавиация установит приаэродромные территории в небольших аэропортах
Анастасия Львова
РБК
«Аэрофлот» и ОАК договорились о том, каким будет салон самолета Ту-214
Андрей Коршунов
Известия
Пошли с прахом: лунная миссия американского Peregrine близка к провалу

 

 

 

 

Реклама от YouDo
erid: LatgC9sMF
 
РЕКЛАМА ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ АККРЕДИТАЦИЯ ПРЕСС-СЛУЖБ

ЭКСПОРТ НОВОСТЕЙ/RSS


© Aviation Explorer