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: Телеграм | Дзен | Вконтакте


Транспорт

Новая система следит за поведением водителя без камер
Новая система следит за поведением водителя без камер

В Каталонии с начала года на дорогах...

Hyperloop в 2025 году: что происходит с проектами Virgin и Hardt
Hyperloop в 2025 году: что происходит с проектами Virgin и Hardt

Представьте мир, где путь из Москвы ...

Остановка-печка: летом навесы превращают ожидание автобуса в ад
Остановка-печка: летом навесы превращают ожидание автобуса в ад

Оказывается, некоторые остановки общественного...

Как Китай снижает нагрузку на сеть при росте мощных зарядок
Как Китай снижает нагрузку на сеть при росте мощных зарядок

Китай активно развивает сеть сверхбыстрых заря

Sensors: Радары спасают китов от столкновений с лодками
Sensors: Радары спасают китов от столкновений с лодками

Ученые из ProtectedSeas выяснили, что&nbs...

Тонкие места подземки: ученые нашли слабые звенья в работе метро
Тонкие места подземки: ученые нашли слабые звенья в работе метро

Группа ученых изучила, как разные схемы р...

Как устроена игра «Командиры бездорожья» — реалистичные гонки по России
Как устроена игра «Командиры бездорожья» — реалистичные гонки по России

Компания Фоксхаунд анонсировала новую многопол...

Ломать — не строить: как ученые продлевают жизнь мостам
Ломать — не строить: как ученые продлевают жизнь мостам

Мосты в современных городах выдерживают о...

Тишина в небе: как ученые КАИ борются с вибрациями у вертолетов
Тишина в небе: как ученые КАИ борются с вибрациями у вертолетов

Ляйсан Гарипова, заведующая учебной лаборатори...

Секрет прочности: ученые пересобрали датчики для ракет
Секрет прочности: ученые пересобрали датчики для ракет

Ученые из Пензенского государственного ун...

Ученые КНИТУ-КАИ решили проблему углеродистого налета в двигателях
Ученые КНИТУ-КАИ решили проблему углеродистого налета в двигателях

Ученые Казанского авиационного института, КНИТ...

20 км, 4 кг и никаких помех: на что способен дрон «Воган»
20 км, 4 кг и никаких помех: на что способен дрон «Воган»

Компания Авангард, резидент Технопарка высоких...

Дроны в деле: как нижегородские школьники покоряют небо
Дроны в деле: как нижегородские школьники покоряют небо

В Нижнем Новгороде на базе НГТУ им. Р.Е. ...

Дроны в лесу: как на Сахалине берегут природу
Дроны в лесу: как на Сахалине берегут природу

Сотрудники лесного и охотничьего хозяйств...

Беспилотники на вечной мерзлоте: на Ямале открыт уникальный центр
Беспилотники на вечной мерзлоте: на Ямале открыт уникальный центр

В столице Ямала открыли Арктический испытатель...

Дроны в деле: кто лидирует в технологиях и почему Россия набирает обороты
Дроны в деле: кто лидирует в технологиях и почему Россия набирает обороты

Межотраслевой центр трансфера технологий росси...

Поиск на сайте

ТОП - Новости мира, инновации

Аутичные и неаутичные люди общаются одинаково эффективно
Аутичные и неаутичные люди общаются одинаково эффективно
Шлем вместо таблетки: испытан неожиданный способ обмануть боль
Шлем вместо таблетки: испытан неожиданный способ обмануть боль
Луковицы в небе: что нашли ученые в выхлопе реактивных двигателей
Луковицы в небе: что нашли ученые в выхлопе реактивных двигателей
Зеленая смерть лагун: почему соленая вода убивает жизнь у берега
Зеленая смерть лагун: почему соленая вода убивает жизнь у берега
От слепых проб к точному расчету: переворот в создании электролитов
От слепых проб к точному расчету: переворот в создании электролитов
Толстый электрод — тонкий итог: водные батареи сдуваются при масштабировании
Толстый электрод — тонкий итог: водные батареи сдуваются при масштабировании
Жизнь среди зелени снижает тягу к курению и алкоголю
Жизнь среди зелени снижает тягу к курению и алкоголю
Как бактерии и гены помогают выращивать больше еды
Как бактерии и гены помогают выращивать больше еды
Разработан датчик, измеряющий объем молока при грудном вскармливании
Разработан датчик, измеряющий объем молока при грудном вскармливании
Диабет не спросит паспорт: почему взрослые с детской болезнью рискуют больше
Диабет не спросит паспорт: почему взрослые с детской болезнью рискуют больше

Новости компаний, релизы

От школьных проектов до заводских решений: чем живет нефтехимия в Нижнекамске
Бактерии против грибов: как наука защищает картофель без химии
Овцы вместо мышей: как ученые нашли новый способ тестировать материалы для зубов
Пробирки, зелень и взрывы: фестиваль для тех, кто любит науку
Ход конем: в Шагонаре прошел первый шахматный турнир для дошколят