Технилище Распутина 🛩
703 subscribers
2.65K photos
443 videos
11 files
1.29K links
Я Иван, мне 34 года. Это мой канал про авиацию, авиатехнику, турбиностроение и вообще всякое техническое и технологическое. Радею за импортозамещение. Вот

Канал создал для себя, но может и Вам будет интересно

По вопросам:
@Ivan_Iatsyuk
加入频道
ПД-14 для МС-21 – надежда российского авиационного двигателестроения
Часть 4. Окончательная концепция


Однако после определенной доработки проекта перспективного авиалайнера МС-21, в результате которой, в частности, его вместимость в базовой модификации выросла до 150 пассажиров (МС-21-200), а в «удлиненном» варианте МС-21-300 – до 180 человек, тягу базового варианта перспективного авиадвигателя пришлось довести до 14 тс (двигатель ПС-14), что в итоге потребовало вести разработку двигателя на базе нового газогенератора и с использованием доработанных остальных компонентов и агрегатов двигателя (например, компрессор низкого давления имел большее количество подпорных ступеней, а диаметр вентилятора достиг 1900 мм). Одновременно с изменением размерности базового двигателя семейства изменились и принципы построения этого семейства. Помимо ПД-14, предназначенного для МС-21-300, в него вошли ПД-14А (тяга 12,5 тс) для МС-21-200 и ПД-14М (15,6 тс) для планируемого 212-местного МС-21-400 и российско-индийского перспективного транспортного МТА. При этом версия ПД-14А полностью идентична базовой конфигурации, отличаясь только регулировками САУ. А ПД-14М уже имеет конструктивные особенности: его КНД получил дополнительную ступень, изменилась и ТНД.

После реорганизации российского авиадвигателестроения, в результате которой практически все отечественные моторостроительные предприятия, включая и пермские, были интегрированы в Объединенную двигателестроительную корпорацию (АО «ОДК»), наименование программы создания перспективного российского двигателя изменили на ПД-14 («Перспективный двигатель с тягой 14 тонн»). При этом после окончательного завершения формирования облика перспективного двигателя отличительными особенностями конструкции последнего стали:

- компактная двухвальная схема с безредукторным, т.е. прямым приводом вентилятора и степенью двухконтурности 8,5;
- двухопорный ротор газогенератора с низким уровнем вибраций;
- вентилятор с широкохордными пустотелыми титановыми лопатками;
- восьмиступенчатый компрессор высокого давления со степенью повышения давления 17, в сварном роторе которого применены блиски;
- малоэмиссионная камера сгорания кольцевого типа из интерметаллидного сплава;
- двухступенчатая турбина высокого давления с эффективной системой охлаждения и шестиступенчатая турбина низкого давления с высоким КПД;
- изготовленная на 65% по массе из композитов короткая мотогондола двигателя с реверсивным устройством решетчатого типа с электромеханическим приводом;
- цифровая система автоматического управления (САУ) с полной ответственностью (FADEC).

Продолжим завтра.

#технилище #авиация #ПД14 #МС21 #авиадвигатель #ОДК
🔥3
Двигатель ПД-14 на МС-21, ПД-14 внутри, подробная компоновочная схема двигателя ПД-14 (3 фото), диск ротора с лопатками компрессора «блиск»

#технилище #авиация #ПД14 #МС21 #авиадвигатель #ОДК
👍3
Немного красивых фото истребителя 5-го поколения Су-57 от Ростеха

Напомню, что сегодня "сушка" отмечает 15 лет со дня первого полета

#технилище #авиация #Су57 #ОАК #ОДК #Ростех
🔥4
ПД-14 для МС-21 – надежда российского авиационного двигателестроения
Часть 5. Немного пафоса


Итак, возвращаемся к истории о ПД-14.

В интервью в октябре 2012 г. Генеральный конструктор «Авиадвигателя» Александр Иноземцев указывал, что, «с целью обеспечения ресурсных характеристик и последующей сертификации двигателя c применением 3-й стратегии управления ресурсом впервые в российском двигателестроении развернута работа по созданию банка механических характеристик конструкционных материалов, применяемых в двигателе». По словам Александра Иноземцева, задачей российских двигателестроителей является выдерживание паритетных характеристик по двигателям, а вот, собственно, сам МС-21 благодаря «черному» крылу из композиционных материалов сможет получить превосходство над ремоторизированными зарубежными авиалайнерами. Крыло из композиционных материалов…

Следует отметить, что в процессе разработки двигателя ПД-14 российскими специалистами наряду с проверенными и подтвердившими свою практическую значимость решениями впервые в отечественном двигателестроении был применен целый ряд важных технологий и производственных практик, в том числе:
- двигатель впервые в отечественной практике проектировался на директивно заданную производственную себестоимость (производственную материалоемкость и трудоемкость). Как подчеркивал в своем докладе «Создание семейства двигателей для перспективных самолетов гражданской авиации» на московском «Научно-техническом конгрессе по двигателестроению» НТКД-2014 в апреле 2014 г. Александр Иноземцев, в данном случае решалась «обратная» задача – разработчик двигателя определил конкурентоспособную рыночную цену двигателя, от которой «отмотал» задачу вплоть до производственной себестоимости отдельных узлов и деталей, после чего предельные показатели материалоемкости и стоимости по новому двигателю были выданы предприятиям кооперации в качестве директивы (требования были вписаны на уровень основных деталей), на основе чего предприятия разработали программы техперевооружения в обеспечение заданных показателей (в данную подпрограмму были инвестированы более 20 млрд руб.);
- впервые в истории российского авиационного двигателестроения специалистами «Авиадвигателя» создавалась сразу полная двигательная установка, включающая в себя и собственно двигатель, и мотогондолу для него;
- КВД, камера сгорания, а также ТВД и ТНД создавались с использованием методов 3D-проектирования;
- диски компрессора и турбины выполнены из нового никелевого гранульного сплава;
- конструкция камеры сгорания содержит детали из жаростойкого интерметаллидного сплава, а также форсунки с пневмораспылом;
- в конструкции камеры сгорания и ТВД применено теплозащитное покрытие с термобарьерным керамическим слоем второго поколения, а рабочие и сопловые лопатки ТВД были специально «выращены» из монокристаллических сплавов нового поколения – внедрение на Пермском моторном заводе технологии изготовления монокристаллических рабочих лопаток турбины из сплавов нового поколения с ТЗП второго поколения позволило поднять температуру газа перед турбиной до 2000 К;
- конструкция турбин высокого и низкого давления предусматривает активное управление радиальными зазорами.

Технологически базовый двигатель ПД-14 состоит из 14 модулей, из которых семь можно менять во время эксплуатации без съема двигателя с крыла.

#технилище #авиация #ПД14 #МС21 #авиадвигатель #ОДК
👍21
ПД-14 для МС-21 – надежда российского авиационного двигателестроения
Часть 6. Чем же он хорош?


Немного поговорим о конкурентных преимуществах двигателя ПД-14, которые по показателям экономической эффективности эксплуатации будут обеспечены реализацией следующих основных параметрических и конструктивных особенностей:
– меньшие температуры на выходе из камеры сгорания – важнейший фактор уменьшения стоимости, снижения рисков в достижении заявленных показателей долговечности и надежности двигателей самолетов с коротким полетным циклом;
– меньший диаметр вентилятора позволяет разработчику ПД-14 добиться объективного снижения массы двигателя и лобового сопротивления мотогондолы;
– оптимальные размеры внутреннего контура – газогенератора – облегчают решение проблемы относительно больших отборов воздуха из компрессора на различные нужды и снижают установочные потери тяги;
– достаточно высокая расчетная степень сжатия вентилятора – вследствие применения несколько меньшей степени двухконтурности – исключает необходимость применения регулируемого сопла наружного контура с неизбежным увеличением массы и сопротивления двигательной установки и снижает установочные потери тяги;
– проверенная в эксплуатации классическая безредукторная схема двигателя ПД-14 позволяет достичь требуемых показателей массы, ресурса, надежности и стоимости обслуживания.

Заложенные в двигатель ПД-14 схемно-конструктивные решения обеспечивают высокую надежность, технологичность производства (это в свою очередь позволяет снизить себестоимость двигателя), а также низкий уровень эксплуатационных расходов. Как подчеркивают представители компании-разработчика, «оптимальное сочетание умеренно высоких параметров цикла и проверенной схемы двигателя с прямым приводом вентилятора позволяет обеспечить снижение цены двигателя, затрат на обслуживание и ремонт, массы и лобового сопротивления двигательной установки и обеспечить преимущество двигателя ПД-14 по показателям экономической эффективности эксплуатации и стоимости жизненного цикла». Причем снизить уровень эксплуатационных расходов разработчику удалось, среди прочего, и за счет внедрения так называемой эксплуатации «по состоянию».

Особо отмечу, что главным разработчиком новых материалов для ПД-14 является ФГУП НИЦ «Курчатовский институт» – ВИАМ, а Ваш покорный слуга принимал участие в некоторых работах Института по проекту. Всего для ПД-14 при участии «ВИАМ» было разработано порядка 20 новых материалов.

Помимо пермских организаций, в разработке и производстве ПД-14 участвуют и другие организации как из контура АО «ОДК», так и профильные НИИ и научные центры (Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н. Е. Жуковского – «ЦАГИ», ФГУП «Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И.Баранова» – «ЦИАМ»). Особо следует отметить, что отечественным специалистам удалось выполнить один из главных критериев второго этапа программы – создать эффективную и работоспособную кооперацию по перспективному двигателю.

#технилище #авиация #ПД14 #МС21 #авиадвигатель #ОДК #ВИАМ
👍3👌1
Вентилятор двигателя ПД-14, пустотелая лопатка вентилятора двигателя ПД-14, стенд с двигателем ПД-14 (2 фото), ФГУП НИЦ «Курчатовский институт» – ВИАМ на улице Радио, д. 17, в Москве

#технилище #авиация #ПД14 #МС21 #авиадвигатель #ОДК #ВИАМ
1🔥1
Отойдем чуть в сторону от ПД-14

Немного ликбеза по тематике, очень близкой к моей работе в ВИАМ. Теплозащитное покрытие (ТЗП) состоит из внутреннего металлического жаростойкого слоя и внешнего керамического термобарьерного слоя. Жаростойкий слой является конденсационно-диффузионным покрытием, осаждаемым с использованием вакуумной плазменной технологии высоких энергий путем конденсации на подложку (лопатку) материала из плазмы вакуумно-дугового разряда. Внутренний жаростойкий слой (ЖСС) наносят в три этапа: на первом этапе наносят слой покрытия на основе никелевого сплава, например, системы Ni–Cr–Al–(Ta)–(Re)–(Y)–(Hf), т.е. с добавками РЗМ, на втором – слой покрытия на основе алюминиевого сплава системы Al–Ni–Y, на третьем этапе – проводят вакуумный отжиг полученных слоев при температуре 1000-1100°С в течение 3-4 ч для формирования β-фазы NiAl с повышенным содержанием Al в поверхностном слое жаростойкого покрытия, обеспечивающим при легировании Hf высокую стойкость к окислению при высоких температурах. Гафний эффективно повышает жаростойкость алюминидных покрытий в области температур до 1200°С.

Особое развитие вакуумная плазменная технология высоких энергий получила в нашей стране. Выдающиеся ученые ВИАМ во главе с Сергеем Артемовичем Мубояджяном и Сергеем Александровичем Будиновским фактически являются основоположниками данной технологии, а также разработчиками уникальной установки и ее нескольких модификаций, известной как МАП (первая машина – МАП-1, ее более современная версия – МАП-2, МАП-3, а также МАП-Р и МАП-5 для нанесения покрытий на крупногабаритные детали). Вот уже более 30 лет особый интерес к данной технологии и уникальным машинам проявляют разработчики и ученые в области авиационного материаловедения со всего Мира, однако создать достойный аналог – задача непосильная. Установка МАП-3 отличается возможностью проводить имплантацию поверхности газовыми ионами и ассистированное осаждение. Последнее помогает изменить структурное состояние покрытия, что в ряде случаев существенно повышает защитные свойства. Кроме того, коллективы ВИАМ во главе с С.А. Мубояджяном и С.А. Будиновским являются разработчиками огромного количества составов защитных покрытий для деталей авиадвигателей и технологий их нанесения. Я имел часть хоть и недолго, но поработать с этими людьми.

Керамический слой, состоящий из оксидов редкоземельных металлов с низким коэффициентом теплопроводности, наносят после формирования жаростойкого слоя ТЗП в среде кислорода и аргона методом электронно-лучевого осаждения, среднечастотного магнетронного плазмохимического осаждения, используя, соответственно, штабики и мишени из циркониевого сплава, или газотермическим напылением порошков (этот метод преимущественно для нанесения на сопловые лопатки и поверхность камеры сгорания). Материалом керамического слоя ТЗП для рабочих лопаток турбин в нашей стране и за рубежом является соединение на основе системы ZrO2-8%Y2O3 (8YSZ) с добавками РЗМ. Альтернативой цирконию может быть гафний, научным сообществом также активно ведутся поисковые работы по выбору новых составов. За рубежом также используются платино-алюминидные покрытия в качестве жаростойкого слоя, наносимые методом плазменного напыления в вакууме (Vacuum plasma spraying – VPS или Low-pressure plasma spraying – LPPS).

На фото: схема системы ТЗП, нанесенного на рабочую лопатку ТВД, установка МАП-3 ВИАМ, газотермическое напыление покрытий

#технилище #авиация #ликбез #наука #авиадвигатель #ВИАМ
👍42🤝2