Въпреки санкциите, Русия създава уникална авиационна технология

Въпреки санкциите на западните страни Русия създава уникална авиационна технология. За хората, които не следят икономическото и технологично развитие на Русия е много изненадващо как тя успява да се справи сама. Тази изненада е особено голяма за западните страни, наложили санкции на Русия, защото както споменахме, въпреки санкциите, сама Русия създава уникална авиационна технология.

Въпреки постоянните санкции срещу най-важните индустриални сектори на Русия, страната въвежда свои собствени най-нови технологии. Този път говорим за нов начин на производство на ключова част от съвременните самолетни двигатели. Какво точно е новото и защо е критично за цялата авиационна индустрия?

Обединената двигателна корпорация „Ростех“ обяви, че нейните предприятия са усвоили уникална технология за производство на перки на самолетни двигатели. Има само шест държави в света, които разполагат с пълни технологии за проектиране и производство на перки – и сега Русия консолидира лидерството си в тази индустрия. За да обясним изключителната важност на това събитие, ще трябва да се задълбочим в техническата част на въпроса.

Модерен турбореактивен двигател не може да си представим без много перки. Изкачвайки се по прохода на пътнически самолет, виждаме тяхната „палисада“ в предната проекция на двигателя на самолета – но това е само първият ред. Тази част от двигателя, която е отворена за невъоръжено око, се нарича компресор и компресира входящия въздушен поток по време на работа на двигателя на самолета.

Компресорните перки насочват насрещния поток, позволявайки му да се компресира възможно най-гладко. Това е необходимо, за да няма ненужни и разрушителни скокове на налягането във входящия канал на компресора, а самият двигател да осигури минимално съпротивление. Именно за тези цели на перките се придава сложна, извита форма, която максимално повтаря посоката на насрещния поток, който е принуден да преминава вътре в двигателя на самолета по сложна, свиваща се спирала.

За да се гарантира, че тази спирала и в резултат на това пътят на въздуха в компресора е възможно най-дълъг, а повишаването на налягането е постепенно, компресорът е направен многостепенен, подреждайки перките в десетина последователни реда. Следователно, ако изрежем турбореактивен двигател, вътре в него ще видим основно два основни блока – компресор и турбина, между които има компактна горивна камера.

В горивната камера сгъстен и нагрят въздух се смесва с авиационен керосин – и горивото се изгаря. Въздухът се нагрява рязко, след което навлиза във втория възел – турбината. При турбината част от енергията на струйната струя се отнема, също с перки. Тази енергия позволява на компресора да се върти, осигурявайки компресиране на нови порции въздух.

По-голямата част от енергията в загретия въздух излиза от двигателя, създавайки реактивна тяга, която задвижва самолета напред. Турбината на самолетния двигател също е многостепенна, а перките в нея отново имат сложна криволинейна форма, за да се осигури най-плавното разширяване на струята.

По време на работата си перките на компресора и турбината изпитват силни и многопосочни механични въздействия: центробежни сили, устойчивост на насрещния въздушен поток. Освен това перките на турбината работят при високи температури – струйната струя в първите степени на турбината има температура над 1000 градуса. Следователно, за производството на перки е необходим надежден, лек и топлоустойчив материал.

В резултат на това перката на газотурбинния двигател е едно от най-сложните и наукоемки при проектирането и производството на части за самолетни двигатели. При производството се използват редки метали и уникални сплави, както и композитни материали, които гарантират лекотата и здравината на детайла.

Алуминият, който изгражда корпуса на самолета, е малко полезен за перки, а топлоустойчивата стомана все още е твърде тежка. Идеалният материал е титанът – лек, издръжлив и топлоустойчив метал. Дори композитният материал може да бъде направен от титан: за това може да се създаде двуфазна версия на титан в слитък, където една от фазите ще отговаря за здравината и твърдостта на външния повърхностен слой на острието и вътрешната част, с друга фаза, ще осигури цялостната гъвкавост на частта.

Обработката на титан обаче има своите особености. Тъй като острието има сложна криволинейна форма, производството му чрез механична обработка е много скъпо. В крайна сметка, ако е обработен от твърд детайл, тогава консумацията на материал и инструменти просто ще бъде неприемлива. Не е толкова лесно да се използва заваряване – титанът е капризен материал при заваръчни операции и всеки заваръчен шев в такава критична част като перка ще бъде слабо място.

В резултат на това щамповането се превърна в най-икономичната и висококачествена технология за производство на перки на турбини на компресори и самолетни двигатели в света, когато профилът на острието се получава чрез пластична деформация на оригиналния детайл. В това изпълнение механичната обработка е минимална и служи само за придаване на прецизни контури на крайния продукт, създаден главно в резултат на щамповане. Няма и заварки – перката е монолит, получен от един детайл.

Щамповането на титанови изделия е изключително трудна технологична операция. Много титанови сплави имат много тесен „температурен прозорец“ за ефективно щамповане. Загрейте частта над нормата – свойствата на титановата сплав ще бъдат загубени, използвайте пресата студено – щамповането ще доведе до механични повреди и разкъсвания в металната конструкция. В допълнение, избраната технология за контролирано огъване на заготовката в готовия детайл дава възможност да се направи щамповане възможно най-меко, оставяйки всички предимства на двуфазната титанова сплав в готовата перка.

Следователно развитието в Русия на технологията за високоточно коване на титанови перки не е просто малко технологично „усъвършенстване“, но и цял слой научни, конструкторски и производствени изследвания, които направиха възможно създаването на иновативен технически процес за най-критичната и важна част от всеки самолетен двигател.

Описаните технологии вече ще се използват от Обединената двигателна корпорация на „Ростех“ при разработването и производството на линията от двигатели за граждански самолети ПД-8 за самолета „Сухой Суперджет“, в двигателя ПД-14 за МС-21 за средни разстояния и в нова разработка – ПД-35 за модерни широкофюзелажни самолети на дълги разстояния.

Така съществуващите и бъдещи руски самолети ще могат да получат пълна и разнообразна гама от двигатели на местни самолети, които ще бъдат или наравно с, или дори по-високи качества от най-добрите модели в света по отношение на тяхното технологично ниво. В крайна сметка, използването на композитна сплав на основата на титан е абсолютна стъпка напред в проектирането на самолетен двигател. Той осигурява по-малко тегло на продукта, по-дълъг живот на острието и в резултат на това по-дълги периоди на основен ремонт и намалени разходи за поддръжка.

Освен това технологичните санкции, които сега се използват, за да плашат руската авиационна индустрия, стават безполезни. Отново и отново „Русия се справя сама“, показвайки, че в нашата страна живее и се развива една научна и индустриална школа, работеща в челните редици на световната научна и техническа мисъл.

–––-

В края на статията сами се убедихте, че въпреки наложените санкции, Русия създава уникална авиационна технология. Това е възможно, защото Русия има своето минало в успешното самолетостроене. Все пак да не забравяме, че едни от най-добрите самолети във военно отношение са руски. И това се признава в цял свят.

Като потвърждение на тези думи ви предлагам да видите видео как руският стратегически бомбардировач Ту-160 нанася високоточни удари по ИДИЛ: