Ученые Пермского Политеха создали новую обшивку для компонента авиадвигателей

В авиационно-космической отрасли активно используют современные материалы — полимерные композиты. Из них делают топливные баки, части крыльев и трубопроводы. Это позволяет создавать более легкие, прочные, вместительные, эффективные и экономичные самолеты.

Композиты меньше весят по сравнению с металлами и устойчивы к коррозии, химическому воздействию и высоким температурам. Изначально их использовали при температуре от -60 до +150 °С. Но сейчас в авиастроении пытаются расширить область применения композитов, например, в двигателях.

Ученые из Пермского Политеха внедрили новые композитные материалы в газогенератор — «сердце» авиационного двигателя. Благодаря этому его вес стал меньше на 6 кг.

Результаты исследований представлены в виде докладов на XXV-ой Всероссийской научно-технической конференции «Аэрокосмическая техника, высокие технологии и инновации — 2024» и II-ой Международной научно-практической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов „Передовые инженерные школы: материалы, технологии, конструкции“.

Полимерные материалы, или пластики и композиты, активно используются в авиастроении с 1960-х годов. Они легкие, как перышко по сравнению с металлом, а вес очень важен для самолетов: чем легче самолет, тем меньше топлива он использует и тем меньше загрязняет воздух. К тому же, легкий самолет может перевозить больше пассажиров или груза.

Эти материалы не ржавеют, они прочные и надежные. Но не все из них могут выдержать очень высокие температуры, которые бывают в двигателях.

В турбореактивном двигателе есть важная часть, которую называют газогенератором. Это «сердце» двигателя, где энергия топлива превращается в энергию горячих газов. Газогенератор создает поток газа под высоким напором и температурой. Этот поток используют для полета самолета или работы других частей двигателя.

Во время работы газогенератора внутри него температура может быть очень высокой — более 800 °C. А на поверхности некоторых деталей — до 250 °C. Поэтому нужны новые материалы, которые выдерживают такую высокую температуру.

Ученые создали метод, который позволяет использовать специальные полимеры в конструкции газогенератора. Эти полимеры могут выдерживать очень высокие температуры — до 350 °C.

Благодаря новой технологии можно отказаться от дополнительной защиты двигателя, которая нужна для работы при высоких температурах. Это упрощает конструкцию и делает двигатель более легким. Его будет легче обслуживать и ремонтировать, а замена деталей станет быстрее.

Ученые подготовили подробные инструкции для производителей самолетов о том, как правильно делать обшивку из термостойких композитов для газогенератора. В этих инструкциях есть информация о последовательности операций, необходимом оборудовании, инструментах и материалах.

Использование новых материалов, которые выдерживают высокие температуры, позволило сделать конструкцию газогенератора проще и легче. Газогенератор стал весить как минимум на 6 кг меньше. Это упростило сборку изделия больше чем на 10%.

В конце работы мы создали настоящий образец панели обшивки газогенератора. Во время исследований мы нашли лучший способ проверить качество изделия. Мы будем использовать звуковые волны определенной частоты. Они помогут найти дефекты в материалах. Для проверки монолитных частей изделия мы применим один метод, а для участков с сотами — другой, — рассказывает Вячеслав Артемьев, заместитель директора по производству Научно-образовательного центра авиационных композитных технологий ПНИПУ.

Использование новых материалов при создании обшивки газогенератора улучшает работу двигателя. Благодаря этому исследованию не нужно будет использовать старые системы тепловой защиты. Это позволит сделать конструкцию проще и легче, что важно для самолетов.

Ранее ученые с помощью ИИ повысили точность оценки состояния авиадвигателя.

29.12.2024


Подписаться в Telegram



Транспорт

Без капитана, но с комфортом: в Нижнем Новгороде строят судно без экипажа
Без капитана, но с комфортом: в Нижнем Новгороде строят судно без экипажа

Судостроительное предприятие Чкаловская судове...

Томск беспилотный: в городе открыт уникальный центр беспилотников
Томск беспилотный: в городе открыт уникальный центр беспилотников

Сегодня, 13 февраля, полномочный представитель...

Казанские ученые разработали систему для групповой работы дронов
Казанские ученые разработали систему для групповой работы дронов

Исследователи из Казани разработали алгор...

Новая система расширяет возможности беспилотных автомобилей
Новая система расширяет возможности беспилотных автомобилей

Беспилотные автомобили больше не далекая ...

9 из 10 новых автомобилей в Норвегии — полностью электрические
9 из 10 новых автомобилей в Норвегии — полностью электрические

Норвегия стоит на пороге того, чтобы стат...

Вертолеты-«косатки» Ми-8МТВ-1 совершили перелет в 6300 км
Вертолеты-«косатки» Ми-8МТВ-1 совершили перелет в 6300 км

Два вертолета Ми-8МТВ-1 перелетели из Каз...

NE: Батареи для электромобилей могут прослужить на 40% дольше, чем ожидалось
NE: Батареи для электромобилей могут прослужить на 40% дольше, чем ожидалось

Аккумуляторы электромобилей, подвергающихся об...

В Пензе разработали бионический подводный дрон
В Пензе разработали бионический подводный дрон

Новый подводный аппарат разработали в Пен...

В ОЭЗ «Алабуга» для перевозки грузов запустили роботы-грузовики
В ОЭЗ «Алабуга» для перевозки грузов запустили роботы-грузовики

6 автономных грузовых электрокаров Evocargo N1...

В НовГУ придумали, как сканировать дефекты дорожного полотна
В НовГУ придумали, как сканировать дефекты дорожного полотна

В лаборатории беспилотных систем и цифров...

Ростех поставил новые вертолеты Ми-8МТВ-1 в российские регионы
Ростех поставил новые вертолеты Ми-8МТВ-1 в российские регионы

Холдинг Вертолеты России передал Государственн...

Communications of the ACM: Беспилотные авто Tesla можно сделать дешевле
Communications of the ACM: Беспилотные авто Tesla можно сделать дешевле

К 2025 году на дорогах появятся миллионы ...

На ДЭФ показали макет экологичного водородного поезда
На ДЭФ показали макет экологичного водородного поезда

В Южно-Сахалинске стартовал Дальневосточный эн...

Одной бедой меньше: в МФТИ создадут новый способ проверки качества дорог
Одной бедой меньше: в МФТИ создадут новый способ проверки качества дорог

Сотрудники отдела радиофотоники МФТИ создали т...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Невидимые враги: как ароматизаторы превращают ваш дом в угрозу для здоровья
Невидимые враги: как ароматизаторы превращают ваш дом в угрозу для здоровья
Легкие и прочные: как Al-Sc сплавы покоряют промышленность
Легкие и прочные: как Al-Sc сплавы покоряют промышленность
Cell Reports: Голодание приносит пользу взрослым, но создает риск для подростков
Cell Reports: Голодание приносит пользу взрослым, но создает риск для подростков
69 ученых, которые меняют мир: история успеха из Нижнего Новгорода
69 ученых, которые меняют мир: история успеха из Нижнего Новгорода
Как взрываются звезды: открытия, которые меняют наше представление о Вселенной
Как взрываются звезды: открытия, которые меняют наше представление о Вселенной
Спасти жизнь за минуты сможет кетамин в борьбе с эпилептическим статусом
Спасти жизнь за минуты сможет кетамин в борьбе с эпилептическим статусом
Как получить инструмент будущих инженеров бесплатно, если ты студент
Как получить инструмент будущих инженеров бесплатно, если ты студент
От шахт до чистой энергии: путь австралийской горнодобывающей промышленности
От шахт до чистой энергии: путь австралийской горнодобывающей промышленности
Больничные раковины и невидимый враг, который в них живет
Больничные раковины и невидимый враг, который в них живет
Цикорий и кобальт: дуэт против рака, бьющий точно в цель
Цикорий и кобальт: дуэт против рака, бьющий точно в цель
Без капитана, но с комфортом: в Нижнем Новгороде строят судно без экипажа
Без капитана, но с комфортом: в Нижнем Новгороде строят судно без экипажа
Лазер, графен, полимер: как создают электронику, которую можно сгибать
Лазер, графен, полимер: как создают электронику, которую можно сгибать
Ученые объединили два прибора в один, чтобы лучше анализировать газы
Ученые объединили два прибора в один, чтобы лучше анализировать газы
Световые качели: физики открыли новый способ управлять светом
Световые качели: физики открыли новый способ управлять светом
Удаленка навсегда: как бизнес адаптируется к новым реалиям
Удаленка навсегда: как бизнес адаптируется к новым реалиям

Новости компаний, релизы

Более 200 нижегородцев посетили научные кинопоказы честь Дня российской науки
Школьников и студентов Хабаровского края приглашают написать всероссийский диктант «Наука во имя Победы»
На Фестивале «Москва — Точка старта» победили проекты из МИФИ
«Десятилетие науки и технологий»: волгоградские ученые получили премии и гранты
Три представительницы Республики Татарстан стали победителями Всероссийского конкурса Знание.Лектор