В МАИ разрабатывают покрытие для повышения срока службы авиадвигателей

В Московском авиационном институте разрабатывают покрытие, предохраняющее узлы трения авиационных двигателей и энергетических установок от преждевременного износа. Работы проводятся на кафедре 205 «Технология производства двигателей летательных аппаратов» МАИ под руководством профессора Леонида Лесневского и доцента Максима Ляховецкого в интересах предприятий АО «ОДК». 

— Срок службы авиационного двигателя во многом определяется износостойкостью трущихся деталей, например соединений хвостовика лопатки с диском ротора, поворотных узлов статорных лопаток, элементов механизации, шлицевых и зубчатых соединений и других, — рассказывает Максим Ляховецкий. — При этом использовать жидкие смазки — масла — из-за высоких температур и давления в зоне контакта практически невозможно. В связи с этим для защиты таких поверхностей необходимо разрабатывать особый вид покрытий — твёрдые смазки. Такие покрытия сочетают в себе свойства смазки и износостойких материалов одновременно.

В настоящее время для защиты трущихся деталей двигателей используются однокомпонентные твёрдые смазки на металлической или полимерной основе. Один из их недостатков — невысокая прочность сцепления с подложкой, что при повышенных давлениях ведёт к выдавливанию смазки из зоны контакта.

Маёвская разработка имеет более сложный состав и структуру. Покрытие представляет собой твердую никелевую матрицу, заполненную смазочным материалом — графитом. Оно, с одной стороны, обладает лучшим сцеплением с защищаемой поверхностью и хорошей износостойкостью, а с другой, позволяет уменьшить коэффициент трения. Таким образом, поверхность детали значительно меньше страдает от износа, что было доказано сравнительными испытаниями.

— Проект стал особенно актуальным при разработке линейки новых отечественных авиадвигателей, — говорит Максим Ляховецкий. — При производстве новых типов двигателей проявляются «детские болезни», и для того чтобы довести ресурс и надёжность изделия до нужного уровня, необходимо внедрять новые технологии и материалы.

Сейчас идут работы по подготовке к наземным испытаниям покрытия в составе двигательной установки. В начале 2024 года ожидается проведение испытаний в реальных условиях.

Разрабатываемые технологии могут использоваться не только в авиационных двигателях. В частности, рассматривается возможность применения новых покрытий в составе высоконагруженных узлов техники, работающей в экстремальных условиях, например космических аппаратов.