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:

Никаких фуражек и строгих воротничков: S7 Airlines представила новую форму для бортпроводников
S7 Airlines

Авиакомпания Азимут выполнила первый международный авиарейс из базового аэропорта Краснодар
Авиакомпания Азимут

Развитие доступной среды - приоритет Домодедово
Международный аэропорт Домодедово

S7 Airlines расширяет полетную программу в Таиланд из Сибири
S7 Airlines

Учебную площадку «Фабрика процессов» Улан-Удэнского авиационного завода прошли более 3,5 тысяч человек
?Улан-Удэнский авиационный завод

В международном терминале аэропорта «Уфа» открылся новый зал повышенной комфортности «Курай»
Международный Аэропорт «УФА»

Utair открыл продажу билетов в Краснодар
Авиакомпания «ЮТэйр»

Авиакомпания AZUR air запускает рейсы из Краснодара в Анталью
AZUR air

В МАИ разработали стенды для испытаний электрических силовых установок тяжёлых БЛА
МАИ

Количество рейсов из Нового Уренгоя в Екатеринбург увеличивается до 10 в неделю
Аэропорт Новый Уренгой

В МАИ разработали БЛА для мониторинга пастбищ
МАИ

Аэрофлот выполнил первый рейс в Краснодар
Аэрофлот

Уральские авиалинии открыли продажу билетов на рейсы в Краснодар
Авиакомпания "Уральские авиалинии"

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»