Ключевой компонент: ОДК внедряет новые технологии производства лопаток авиационных двигателей
Лопатка турбореактивного двигателя на стадии производства
Россия является одной из немногих стран мира, способных самостоятельно разрабатывать и серийно производить авиационные газотурбинные двигатели. «Объединенная двигателестроительная корпорация» и предприятия из ее состава работают над перспективными проектами силовых установок и создают новые технологии их производства. Недавно стало известно о внедрении сразу двух новых изобретений в области изготовления лопаток.
Новые технологии
В конце 2019 г. в г. Рыбинск на базе предприятия «ОДК-Сатурн» был открыт крупнейший в стране специализированный центр по производству лопаток для газотурбинных двигателей. Продукцию этого центра планировалось использовать в основном при изготовлении отечественных моторов; часть изделий предназначалась для экспорта. В течение нескольких следующих лет производство должно было выйти на максимальную мощность и выдавать 900 тыс. лопаток в год.
В начале апреля 2022 г. «Ростех» сообщил о новых успехах в области двигателей. ОДК разработала и внедряет новые технологии производства лопаток. Предложено новое устройство закрутки лопаток и технология гибридной штамповки лопатки из двухфазного титанового сплава.
Два перспективных изобретения направлены на оптимизацию процесса изготовления. Они позволяют повысить точность и качество производства, а также снизить трудозатраты и исключить участие человека. При этом используемое производственное оборудование и оснастка без затруднений включаются в налаженные технологические процессы.
Опытный ПД-8 на испытательном стенде
Новые технологии уже используются при развитии нескольких перспективных проектов двигателей. Кроме того, рыбинский центр «ОДК-Сатурн» освоил новые идеи и теперь использует их в серийном производстве лопаток для существующей линейки двигателей. В будущем он должен будет расширить номенклатуру готовой продукции, выполненной на новых технологиях.
Новые технологии также показывают специалистам и широкой публике, и они получают заслуженные оценки. В марте их представили на международном салоне изобретений «Архимед-2022», где они удостоились золотой и серебряной награды.
Два изобретения
Первое новшество от ОДК – т.н. устройство закрутки лопаток. Это изделие разработано нашей промышленностью и используется вместе с отечественным производственным оборудованием; оно полностью интегрировано в технологический процесс. С помощью такого устройства осуществляется формирование обводов лопатки, причем достигается высокая точность и производительность.
Центр производства лопаток «ОДК-Сатурн» освоил новое устройство и методы его использования. Теперь его применяют для изготовления лопаток одного из перспективных авиационных двигателей. В планах расширение подобного производства. Имеющаяся линия сможет выпускать лопатки разных типов и размеров, в т.ч. крупногабаритных.
Выставочный макет изделия ПД-14
Второе изобретение ОДК – технология гибридной штамповки изделия из двухфазного сплава титана. Процесс изготовления лопатки начинается с предварительной обработки заготовки, предусматривающей ряд операций, в т.ч. прогрев до оптимальных температур. Затем заготовка поступает в пресс, который придает ей требуемую форму.
Особенность новой технологии состоит в том, что она формирует из титановой болванки т.н. двухфазный композит, составляющие которого имеют разные характеристики. Внешний слой такого металла приобретает твердость и прочность, позволяющие выдерживать нагрузки. При этом внутренняя часть детали сохраняет пластичность и гибкость.
Как и при других технологиях изготовления, гибридно-штампованная лопатка представляет собой монолитную деталь необходимой формы и массы. При этом готовое изделие имеет более высокие технические характеристики. Также оно положительно сказывается на параметрах двигателя в целом: достигается выигрыш технического и экономического характера.
Необходимо отметить, что две новые технологии стали результатом длительных и сложных научно-исследовательских работ с привлечением различных профильных организаций. С их помощью был создан научный и технический задел, который теперь находит практическое применение и положительно влияет на развитие двигателестроения.
Общий вид перспективного ПД-35
Практический результат
По данным «Ростеха», новые технологии производства уже используются при изготовлении турбореактивных двигателей ПД-8, ПД-14 и ПД-35. Эти изделия имеют разные технические характеристики, и это показывает универсальность и потенциал новых изобретений ОДК.
Названные двигатели предназначаются для ряда моделей и модификаций современных и перспективных самолетов. Так, ПД-14 разных версий используется в проекте среднемагистрального лайнера МС-21 и его вариантах. Также рассматривается возможность его использования в новой версии самолета Ту-204 или при модернизации других существующих образцов.
Перспективный ПД-8 планируется использовать на новых модификациях ближнемагистрального SSJ и многоцелевого Бе-200, выполняемых с учетом импортозамещения. Не исключается его внедрение на других типах в качестве замены недоступных изделий. Буквально накануне было объявлено о завершении стендовых испытаний такого двигателя. Вскоре начнутся новые испытания на автономных установках и летающих лабораториях, что приближает старт серийного производства и установки на самолетах.
Наиболее мощный двигатель ПД-35 планируют использовать в перспективных проектах дальнемагистральных широкофюзеляжных лайнеров. Уже проводятся испытания и отработка отдельных агрегатов такого двигателя. При этом самолеты под него еще не создаются. В этом случае работа ведется с прицелом на отдаленное будущее.
Опытный МС-21 с двигателями ПД-14
Можно предполагать, что сфера применения новых технологий не ограничится только перечисленными двигателями для гражданских лайнеров. Их будут включать в производство других моторов для получения тех или иных выгод и преимуществ. Вместе с этим будет расширяться и список самолетов, оснащаемых такими двигателями.
Кроме того, очевидно, что за устройством закрутки и штамповкой титанового композита последуют новые изобретения и технологии. Они вновь положительно повлияют на производство двигателей и характеристики готовых изделий. При этом речь опять будет идти о широком круге двигателей и самолетов.
Поводы для оптимизма
Таким образом, предприятия «Объединенной двигателестроительной корпорации» и смежные организации продолжают работу и показывают новые успехи. Создаются новые модели двигателей, проводятся их испытания и осуществляется их интеграция в проекты авиационной техники. Также развиваются производственные мощности, как за счет строительства новых объектов, так и при помощи перспективных разработок.
На новые проекты и технологии возлагаются большие надежды. В сложившейся ситуации развитие отечественной авиации, гражданской и военной, будет определяться только возможностями и компетенциями нашей науки и промышленности. К счастью, она не останавливает работу и делает все возможное для решения поставленных задач. Она сталкивается с известными трудностями и ограничениями, но последние новости позволяют проявлять сдержанный оптимизм.
Информация