Ученые Передовой инженерной школы «Высшая школа авиационного двигателестроения» Пермского государственного национального исследовательского университета (ПГНИУ) внедрили высокотемпературные полимерные композиционные материалы в газогенератор авиационного двигателя, что позволило уменьшить его вес на 6 кг, сообщается в пресс-релизе Политеха.
Результаты исследований представлены в виде докладов на XXV Всероссийской научно-технической конференции «Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации — 2024» и II Международной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов «Передовые инженерные школы: материалы, технологии, конструкции».
Ученые Пермского Политеха разработали способ обшивки авиадвигателя из температуроустойчивого полимерного материалаИзображение: пресс-служба ПНИПУ
Различные испытания показали, что в самом газогенераторе рабочая температура повышается до более высоких значений, которые могут достигать более 800 °C, а на поверхности обшивок — до 250 °C. Поэтому возникла необходимость применять новые, более термостойкие материалы.
Существуют высокотемпературные полимерные композиты, способные выдерживать до 350 °C, внедрение которых в газогенератор позволяет отказаться от тепложарозащиты, что упрощает конструкцию и снижает массу двигателя. Так он становится более легким в обслуживании и ремонте, ускоряется замена деталей.
Ученые Передовой инженерной школы Пермского Политеха разработали технологию внедрения полимеров в обшивку газогенератора. Подготовили подробные инструкции для авиастроителей, как нужно изготавливать и собирать обшивку из термостойких композитов для газогенератора, включая последовательность операций, оборудование, инструменты и материалы.
«Применение высокотемпературных полимерных композитов упрощает конструкцию газогенератора и уменьшает его массу менее чем на 6 кг. Это облегчает сбор изделия более чем на 10%. Финалом проекта стало изготовление образца панели обшивки газогенератора в реальных размерах. Еще в ходе исследований мы подобрали оптимальный и соответствующий нормативной документации подход к проверке качества изделия. Это применение акустических методов, при которых используются звуковые волны определенной частоты для обнаружения дефектов и неоднородностей в материалах: ультразвуковой — на монолитных частях изделия и импедансный — на участках, где пустое пространство заполнено структурой, напоминающей соты», — рассказал Вячеслав Артемьев, заместитель директора по производству Научно-образовательного центра авиационных композитных технологий ПНИПУ.
Внедрение высокотемпературных полимерных композиционных материалов в конструкцию обшивки газогенератора существенно повышает эксплуатационные характеристики, обеспечивая надежность и эффективность работы двигателей. Исследование ученых Пермского Политеха позволит отказаться от традиционных тепловых защит, упрощает конструкцию и снижает массу воздушных судов.