Прибавка к мощности: В России испытан новый материал для авиадвигателей

Одними из важнейших деталей авиационного газотурбинного двигателя являются лопатки турбины. Материал, из которого они изготавливаются, должен обладать высокой механической и термической прочностью. Эти характеристики накладывают ограничения на температуру горения топлива и скорость вращения турбины, а следовательно, на мощность и производительность двигателя.

В нашей стране разработкой и производством газотурбинных двигателей занимается Московское АО «НПЦ газотурбостроения «Салют» (входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию Госкорпорации Ростех). В структуру предприятия входят научно-исследовательский институт, конструкторское бюро и производственные площадки, т.е. на «Салюте» двигатель проходит весь путь – от идеи до готового изделия.

Заместитель главного металлурга «Салюта» утверждает, что возможности жаропрочных никелевых сплавов, которые сейчас используются для изготовления турбинных лопаток, уже достигли предела. С их помощью уже не получится ещё больше наращивать тягу двигателей и снижать их массу. Для этого нужен другой материал. Но другие материалы – композитные сплавы – требуют более высоких температур для отливки лопаток и более химически инертных материалов для изготовления литейных форм.

Учёными-технологами «Салюта» на основе алюминий-органических соединений был разработан керамический материал «Алюмокс», который выдерживает температуру 1800°С, что на 200° выше, чем у используемых материалов. Он также химически не взаимодействует с расплавом композита, из которого предполагается изготавливать лопатки. Специалисты кафедры «Технологии и системы автоматизированного проектирования металлургических процессов» МАИ под руководством доктора технических наук, профессора Виктора Моисеева разработали технологию изготовления литьевых форм из «Алюмокса».

Следует отметить, что разработанная технология не требует серьёзного изменения аппаратурного обеспечения, т.е. литьевые формы из нового материала могут изготавливаться уже на существующих линиях после их небольшой перенастройки. Увеличение рабочей температуры до 1800°С позволит обеспечить высокое качество литья и, как следствие, высокое качество изделий. Использование жаропрочных композитов позволит увеличить тягу авиационных двигателей и снизить их вес.