В МАИ разрабатывают технологию для повышения прочности деталей авиатехники

Московский авиационный институт, 26 мая 2022 года

В Московском авиационном институте разрабатывается технология лазерного ударного упрочнения, повышающая предел выносливости титановых, алюминиевых и других видов сплавов, применяемых для производства деталей авиационной техники. Технология позволит повысить усталостную прочность материалов, а значит, ресурс летательных аппаратов и надёжность их двигателей.

Работы проводятся на кафедре 205 «Технология производства двигателей летательных аппаратов» МАИ под руководством доцента Максима Ляховецкого в интересах предприятий АО «ОДК». Суть технологии состоит в деформировании поверхностного слоя детали за счёт микровзрывов наносекундной длительности, которые происходят под воздействием лазерного излучения.

"При попадании посторонних предметов в тракт авиационного двигателя на кромках лопаток могут возникать забоины, — рассказывает Максим Ляховецкий. — Такое повреждение может привести к быстрому развитию трещины во время полёта и даже отрыву лопатки. Ударная лазерная обработка является одним из способов, снижающих вероятность таких инцидентов. В процессе обработки лазерными импульсами большой мощности в поверхностном слое детали происходит образование локальных деформированных участков. При этом формируются сжимающие остаточные напряжения, которые препятствуют зарождению и распространению трещин".

Для России технология является новой. Она имеет в несколько раз большую эффективность, чем дробеударные методы, традиционно применяемые на отечественном производстве. Их суть состоит в ударном воздействии на детали металлических или керамических шариков.

"При обработке лопаток дробеударными методами добиться величины и глубины залегания сжимающих напряжений на уровне, сравнимом с лазерной ударной обработкой, физически невозможно", — говорит Максим Ляховецкий. 

С конца 2020 года в МАИ проводилась научно-исследовательская работа в рамках договора с ПАО «ОДК-УМПО» — филиалом ОКБ им. А. Люльки. Учёным удалось подтвердить уникальные характеристики поверхностного слоя, получаемые в процессе лазерного ударного упрочнения титановых сплавов. Эксперименты проводились на отечественной лабораторной лазерной системе производства ООО «НПП ВОЛО».

Весной 2021 года был заключён договор с АО «ОДК-Авиадвигатель» на разработку технологического процесса лазерной ударной обработки лопаток газотурбинного двигателя. В рамках этой работы была создана отечественная экспериментальная установка для обработки деталей.

Среди дальнейших задач, стоящих перед исследователями, — разработка математического аппарата, позволяющего моделировать и прогнозировать остаточные напряжения в процессе обработки детали, а также возникающие в связи с этим деформации. В будущем это позволит быстрее проводить оптимизацию технологического процесса, а также перейти к ещё одной возможности данного метода: формообразованию крупногабаритных конструкций, таких как элементы обшивок, силовые конструкционные элементы планера и т. д. После этого планируется перейти к разработке опытно-промышленной системы.

В перспективе использование технологии возможно не только для нужд авиации. Она может стать востребованной в нефтедобывающей отрасли, ядерной технике, судостроении, автомобилестроении — словом, везде, где ресурс и надёжность техники являются ключевыми факторами успеха на рынке.




Сообщения компаний:

ГТЛК успешно разместила выпуск 5-летних облигаций серии 001P-21 на 11 млрд рублей с кредитным рейтингом АА-(RU)
АО "ГТЛК"

Аэрофлот открыл онлайн-продажи субсидируемых билетов для жителей Калининградской области
ПАО "Аэрофлот"

AZUR air открыла полетную программу в Анталью из регионов России
Авиакомпания AZUR air

Nordwind Airlines планирует увеличить количество рейсов до 5 в неделю.
АО "Международный Аэропорт "Уфа"

Летние рейсы «России» Красноярск – Южно-Сахалинск
АО "Авиакомпания "Россия"

Лидеры авиационной отрасли обсудили взаимодействие пилотируемой и беспилотной авиации
АО "Навигатор"

День Победы в Демонстрационном центре ЦАГИ
ФАУ ЦАГИ

В ОДК-УМПО студенты «Крыльев Ростеха» получают практические навыки профессии конструктора
АО "ОДК"

Авиакомпания NordStar будет выполнять рейсы из Нижнего Новгорода в Махачкалу и Норильск
АО УК "Аэропорты Регионов"

Хабаровск – начало путешествий с «Россией» по Дальнему Востоку
АО "Авиакомпания "Россия"

Авиакомпания «Россия» свяжет прямыми рейсами Хабаровск с городами Дальнего Востока
АО "Хабаровский аэропорт"

ГТЛК поставит 2 вертолета авиакомпании «Конверс Авиа» по инвестпроекту с использованием средств ФНБ
АО "ГТЛК"

S7 Airlines возобновила рейсы из Новосибирска в Шанхай
АО "Авиакомпания "Сибирь"

Сомон Эйр открывает рейс из Худжанда в Урумчи
Авиакомпания Somon Air

ЦАГИ – на XXI Научных чтениях по авиации, посвященных памяти Н.Е. Жуковского
ФАУ ЦАГИ

Новый аэровокзал Ставрополя получил еще одну оценку Главгосэкспертизы
ФАУ "Главгосэкспертиза России"

«Аэромакс» к 2030 году подготовит порядка 10 тысяч операторов агродронов
ООО "Аэромакс"

ОДК применяет искусственный интеллект для предикативной диагностики газотурбинных двигателей
АО "ОДК"

Utair открывает из Югры 60 направлений
ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"

Из аэропорта Сургут начались полеты в Анталью
Международный аэропорт Сургут