26 Nov 2018 15:35 Российским ученым и инженерам удалось найти способ для снижения веса детали авиадвигателя на 20%. Для самолета такое снижение веса принципиально - по подсчетам специалистов, машина может стать легче почти на целую тонну. Снижение веса стало возможным с введением новой технологии изготовления кронштейна бионического формата методом лазерного выращивания из порошка российского титанового сплава. Опытная партия инновационных кронштейнов успешно прошла испытания.
В авиастроении на счету каждый килограмм: даже небольшое - хоть на пару процентов - снижение веса машины позволяет ощутимо поднять экономичность и улучшить летные характеристики.
В НИТУ "МИСиС" разработали технологию изготовления некоторых деталей авиационного двигателя, которая позволила добиться снижения массы изделий сразу на 20%. Для изготовления кронштейна перспективного авиадвигателя ученые и инженеры воспользовались новейшими идеями современного материаловедения и авиастроения.
- Уникальность разработки для отечественного авиастроения в том, что форма кронштейна была спроектирована с использованием бионического дизайна - компьютерной топологической оптимизации. Это особый подход к проектированию, позволяющий найти для конструкции наилучшее распределение материала в заданной области для заданных нагрузок и условий работы, - рассказал "Известиям" директор института экотехнологий и инжиниринга (ЭкоТех) НИТУ "МИСиС" Андрей Травянов.
В результате оптимизации форма кронштейна существенно усложнилась, поэтому изготовить его традиционными методами, например литьем, стало невозможно. В этом случае единственный путь - использование аддитивных технологий послойной печати металлами, в частности, так называемого селективного лазерного плавления (selective laser melting).
Сотрудники лаборатории гибридных аддитивных технологий НИТУ "МИСиС" провели ряд исследований, которые позволили найти такие технологические параметры для 3D-выращивания сложных изделий из титановых сплавов с бионическим дизайном, чтобы их свойства удовлетворяли требованиям ГОСТа к литым титановым деталям. Помимо радикального снижения веса ученым попутно удалось добиться существенного сокращения производственных расходов за счет экономии дорогостоящего порошка для 3D-печати.
- Разработанная нами технология выращивания титановых изделий с бионическим дизайном помимо снижения веса детали позволяет сократить расход порошка при печати более чем в три раза, - рассказал "Известиям" сотрудник лаборатории, заместитель директора ЭкоТех Павел Петровский.
Опытная партия инновационных кронштейнов была успешно изготовлена на одном из российских авиазаводов и уже прошла стендовые испытания, доказавшие соответствие качества полученных деталей всем требованиям ГОСТа к литым изделиям.
- Для конструктора авиационных двигателей снизить вес изделия даже на 100 г - уже большое достижение, - рассказал "Известиям" специалист по авиационной металлургии, доцент кафедры литья Уфимского государственного авиационно-технологического университета Павел Аликин. - Но прелесть предлагаемой технологии не только в колоссальном снижении веса изделий - она еще и позволяет вести разработку новых конструкций с небывалой прежде скоростью.
В частности, испытываемый сейчас кронштейн удалось полностью - от идеи до производственной документации - спроектировать за неделю. Раньше, по мнению Павла Аликина, на это ушло бы не менее полугода. Он полагает, что к серийному производству двигателей с деталями, изготовленными с применением аддитивных технологий, авиационная промышленность сможет приступить уже через два-три года.
Конечно, снижение веса одной детали на 20% не означает снижения веса всего двигателя на ту же величину. Но, по оценке эксперта, аддитивные технологии позволят облегчить двигатель не меньше чем на 10% - а это грандиозная цифра. Она сулит экономию 200-250 кг на каждом авиадвигателе, то есть самолет станет легче почти на тонну.
Источник: https://www.aviaport.ru/digest/2018/11/26/564929.html
(опубликовано: OldStrannik)
Случайные статьи
- Неизвестный коллега Инженера2010 - Инженер2010 писал: Хотя Вам, АвиаАлекс3, и нравится позиционировать себя в качестве главного «охотника на ведьм» (простите на «офисный планктон»), однако не стоит огульно записывать в «планктон» всех тех, кто не согласен с Вашими взглядами – всегда можно изрядно промахнуться. Сошлюсь на один из...… (+11)
- Радар Суперджета: режим обзора земной поверхности - 7 февряля 2013 состоялся завершающий полёт по оценке нового метеолокатора. Полет был по 3000-км маршруту - к Азовскому и Чёрному морям, для оценки режима обзора земной поверхности (Map Mode). В тех краях много характерных ориентиров - населённые пункты, береговая черта, горы и т.д. Наши пилоты...… (+4)
- Еще один полет на SSJ - SU2040 SVO->ZAG - Сегодня еще раз довелось слетать на SSJ, в этот раз - на относительно большое расстояние, из Москвы в Загреб. Полет прошел настолько обычно, ничем не отличаясь от перелетов на других Аэрофлотовских неширокофюзеляжниках, что даже и рассказать особо нечего. Рейс был полупустой, я по традиции сидел в...… (+5)
Использование материалов сайта разрешается только при условии размещения ссылки на superjet100.info
Красиво, но непосредственно с SSJ-100 не связано.
Надеюсь, что через некоторое время и связь появится… :)
А пока что действительно удалось только "найти способ снижения веса", но и это уже довольно большое и многообещающее достижение…
Вся история реализации хорошей идеи в "железе", от СССР до современной РФ, говорит о том, что запад уже выпустят сотнями то, что у нас выйдет в свет в штучном виде. Начиная от авиадвигателей для гражданской авиации и заканчивая боевой - самолетами 5 поколения. Они для двигателя LEAP карбоновые лопаты вентилятора печатают на 3Д принтере, а у нас совсем недавно научились на Сатурне широкохордовые лопатки на этот же вентилятор делать для Sam, а учителями были - французы. А вы говорите.!!!