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:

Аэрофлот увеличил на 16% ёмкость рейсов между Москвой и Геленджиком
ПАО "Аэрофлот"

S7 Group и Новосибирский государственный университет договорились о кадровом партнерстве
АО "Авиакомпания "Сибирь"

Экономичное торможение и уникальная теплозащита: в МАИ разрабатывают технологии для исследования Венеры
Московский авиационный институт

«Не ждали», «Крестный ход в Курской губернии», «Садко» и еще более 90 произведений отправились в Китай на борту самолетов авиакомпании «Волга-Днепр»
Авиакомпания "Волга-Днепр"

Международный аэропорт Владивосток увеличил пассажиропоток на 13% по итогам 6 месяцев
АО "Международный аэропорт Владивосток"

Авиакомпания «Аврора» открыла продажу авиаперевозок по Приморскому краю до конца 2025 года
АО "Авиакомпания "Аврора"

Аэрофлот расширил услугу по перевозке животных в салоне самолёта
ПАО "Аэрофлот"

ИИ не даст посетителям аэропортов забрести в опасные зоны
NtechLab

Аэропорт Домодедово демонстрирует стабильные показатели пунктуальности
Московский аэропорт Домодедово

Red Wings перевезла более 1,2 миллионов пассажиров за полгода
АО "Ред Вингс"

«АльфаСтрахование» открыла прямые онлайн-продажи страховок от задержки и отмены рейса на собственном сайте
АО "АльфаСтрахование"

Аэропорт Внуково встречает пассажиров системой интуитивной навигации
Международный аэропорт Внуково

AZUR air увеличивает частоту полетов в Даламан
Авиакомпания AZUR air

AZUR air увеличивает частоту полётов в Даламан из Казани
Авиакомпания AZUR air ; АО "Международный аэропорт "Казань"

МАИ открыл летнюю аэрокосмическую школу для студентов из Китая
Московский авиационный институт

Невероятный Египет: рейсы в Хургаду из аэропорта «Казань» с новым зарубежным партнёром – авиакомпанией Nesma Airlines
АО "Международный аэропорт "Казань"

S7 Airlines открыла продажу билетов на рейсы в Геленджик
АО "Авиакомпания "Сибирь"

Сергей Чемезов посетил Иркутский авиационный завод
Госкорпорация Ростех

Пассажиры S7 Airlines почти 700 000 раз оценили работу бортпроводников
АО "Авиакомпания "Сибирь"

Группа «Аэрофлот» объявляет операционные результаты за июнь 2025 года
ПАО "Аэрофлот"