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:

В аэропорту Внуково открылся пункт вакцинации: безопасность полетов начинается со здоровья!

S7 Airlines запускает дополнительные рейсы в Краснодар из Москвы
S7 Airlines

«Эксперт РА» и «Терра Тех» проанализируют регионы России с помощью космических геотехнологий
РКС

В шаге от короны: бортпроводница Уральских авиалиний вышла в финал международного конкурса
Уральские авиалинии

Red Wings открыла распродажу авиабилетов со скидками до 70% по всей России
Red Wings

Аэрофлот подвёл итоги авиаперевозок в города ДФО за лето
Аэрофлот

Авиакомпания «Аврора» открыла продажу билетов на рейсы из Южно-Сахалинска в Советскую Гавань, из Хабаровска в Амурзет, из Петропавловска-Камчатского в Северо-Курильск до конца 2025 года
Авиакомпания «Аврора»

Команда аэровокзала «Южно-Сахалинск» встретила миллионного пассажира
Аэровокзал «Южно-Сахалинск»

Аэрофлот за три летних месяца перевёз более полумиллиона детей со скидкой 50%
Аэрофлот

Геоскан впервые использовал беспилотник для видеотрансляции тактических соревнований
Геоскан

Аэрофлот представляет самые популярные направления летнего отдыха
Аэрофлот

Оборудование «Азимута» поможет самолетам ориентироваться на Крайнем Севере
Компания "Азимут"

Аэрофлот запускает рейсы в солнечный Краснодар из Казани
Международный аэропорт «Казань»

Двигатели ОДК обеспечили запуск ракеты-носителя «Союз-2.1б» с космодрома Плесецк
ОДК

Аэрофлот принял участие в транспортировке двух амурских тигрят из Хабаровска в Казанский зооботанический сад
Аэрофлот

ОАК передала очередную партию Су-34 для ВКС России
Ростех

Из аэропорта Владивосток в Нячанг на крыльях «Аэрофлота»
Международный аэропорт Владивосток

Авиакомпания Азимут информирует о возможности переоформления авиабилетов без удержаний на ряд рейсов из Краснодара по аналогичным направлениям
Авиакомпания Азимут

Авиакомпания Азимут возобновляет полеты из базового аэропорта Краснодар в Стамбул, Анталью и Ереван
Авиакомпания Азимут

Коллектив Казанского вертолетного завода награжден орденом «За доблестный труд»
Вертолеты России