[415x290]
Двигатели пятого поколения будут буквально «сотканы» из нанотехнологий
В 2010 году Уфимское моторостроительное производственное объединение (ОАО «УМПО») приступит к серийному выпуску двигателей для нового истребителя Су-35. На очереди – двигатели пятого поколения, которые будут буквально «сотканы» из нанотехнологий. Об этом говорилось на прошедшем в объединении совещании ведущих специалистов ОАО «УМПО», ФГУП «НПП «Мотор», ИНТЦ «Искра», ГОУ ВПО «УГАТУ», НП «Технопарк авиационных технологий». Современный тренд научно-технического и технологического развития направлен, в первую очередь, на повышение эффективности и получение принципиально новых, недостижимых ранее качеств и свойств техники. Это касается и принципиально новых конструкторских решений, формирующих облик объектов, и новейших материалов, технологий и промышленного оборудования, обеспечивающих качество и требуемые ценовые параметры продукции. В полной мере это относится к одному из важнейших направлений, которое у всех на слуху, – нанотехнологиям и наноматериалам. Внимание к нему обусловлено тем, что традиционные конструкторские и технологические решения уже не обеспечивают создание принципиально новых – прорывных – продуктов, а доводка и «вытягивание» характеристик на базе существующих образцов близки к насыщению и не позволяют достичь столь необходимой конкурентоспособности.
В настоящий момент в России реализуется ряд масштабных проектов, связанных с созданием самолета МС-21 для гражданской авиации, призванного заменить уходящий в историю парк самолетов семейства
Ту-154. Аналогичен по значимости и сложности проект создания истребителя пятого поколения – перспективного авиационного комплекса фронтовой авиации (ПАК ФА), нацеленного на достижение паритета с соответствующими американскими (F-22/F-35) и европейскими (Еврофайтер) военными программами. Формируются похожие проекты по вертолетной технике, беспилотным летательным аппаратам.
Задачи амбициозные, требующие наличия серьезного научно-технического задела и ликвидации отставания, ставшего, увы, реальностью последних 10-15 лет. Для их успешного решения созданы Федеральные целевые программы, в рамках которых ведется финансирование ряда работ и управление проектами. Ключевым направлением является создание и серийное производство газотурбинных двигателей нового поколения, обладающих высоким ресурсом, надежностью, тяговооруженностью и экономичностью, призванных успешно конкурировать с лучшими зарубежными образцами на международном и, что важно, на внутреннем рынках. А тенденция последних лет такова, что не исключены варианты закупки не только западных самолетов, но и установка зарубежных двигателей на вновь проектируемые воздушные суда российского производства. В этой ситуации единственно верным решением является государственная поддержка (Федеральные целевые программы, совместные проекты с ГК «РОСНАНО») и консолидация отечественной авиационной науки и промышленности. В связи с этим научно-технический кластер из ведущих организаций и промышленных предприятий Уфы, объединивших свои усилия – ОАО «УМПО», НПП «Мотор», УГАТУ, РАН ИПСМ, ИНТЦ «Искра», НП «Технопарк авиационных технологий», ООО «УАСТ» - ведёт совместные работы по комплексу наноматериалов, нанотехнологий и высокоточного формообразования, нацеленных на создание и освоение в ОАО «УМПО» серийного производства газотурбинных двигателей нового поколения для гражданской (ПД-14) и военной (ПД ВА) авиации. В выполнение проекта вовлечены федеральные институты ЦИАМ и ВИАМ, а также ОАО «Авиадвигатель», ведущее разработку гражданской машины ПД-14.
Газотурбинный двигатель – сложнейший объект как по конструкторско-технологической размерности, так и по числу инженерных решений и ноу-хау, заложенных в конструкции и производстве. Зонами существенного влияния, определяющими облик двигателя, являются узлы компрессора/вентилятора, камеры сгорания, турбины и сопла. Каждый узел вносит свой вклад в такие важнейшие параметры машины, как вес, ресурс, тяга, эффективность, обеспечение которых является сложнейшим комплексом конструкторско-технологических задач, требуя самых последних достижений науки и техники для успешного решения (см. рис. 1). Отметим, что создание двигателя нового поколения предполагает рост наиболее значимых параметров на уровне 30-40%. Из этого следует, что эволюционным путём достичь подобного повышения невозможно: требуется техническая революция. Именно применением наноматериалов и нанотехнологий, а также новейших методов высокоточного формообразования можно обеспечить требуемые характеристики (см. рис. 2).
Практическое направление совместных работ – модернизация существующего и создание нового производства для изготовления важнейших узлов газотурбинной техники нового поколения на основе методов, обеспечивающих комплексное наноструктурированное состояние материалов и сложное
Читать далее...