В Самарском национальном исследовательском университете имени академика С.П. Королёва успешно прошли испытания малоразмерного газотурбинного двигателя (МГТД), спроектированного и изготовленного по новой производственной технологии, позволяющей примерно в два раза сократить традиционные сроки разработки и создания газотурбинных двигателей.
"В Институте двигателей и энергетических установок (ИДЭУ) Самарского университета прошли успешные испытания малоразмерного газотурбинного двигателя, спроектированного и изготовленного научными сотрудниками института. Разработанная здесь перспективная технология проектирования и производства МГТД позволит на основе математического моделирования и оптимизации конструкции и процессов производства деталей двигателя, в том числе благодаря широкому использованию аддитивных технологий, создавать новые малоразмерные газотурбинные двигатели всего за 1,5 года", - рассказал исполнительный директор ИДЭУ Виталий Геннадьевич Смелов.
Детали двигателя (входное устройство, компрессор, камера сгорания, турбина и сопло) были изготовлены в университетской лаборатории аддитивных технологий на 3D-принтере с использованием Отечественных металлических порошковых композиций. Для печати деталей были разработаны специальные технологические режимы, учитывающие, как различные типы движения лазерного луча влияют на механические свойства синтезируемого материала.
Обычно, при использовании традиционных технологий, на создание подобного двигателя "с нуля" уходит, как минимум, в два раза больше времени - не менее трех лет. Значительно ускорить процессы проектирования и производства нового изделия стало возможным за счет применения цифровых сопряженных двойников разрабатываемого продукта. Для отработки заданных характеристик двигателя был задействован виртуальный испытательный полигон. Ученые смоделировали рациональные параметры рабочих процессов, особое внимание уделялось процессам, протекающим в камере сгорания.
"В ходе испытаний готового образца двигателя были получены следующие технические характеристики: 120 000 об/мин, тяга - 20 кгс. Испытания завершились успешно. Одной из перспективных сфер применения подобных МГТД можно назвать малую распределенную энергетику – создание экологически безопасных газотурбинных приводов малой мощности, работающих на синтез-газе, вырабатываемом из биологических продуктов и отходов, - отметил директор.
Как подчеркнул исполнительный директор ИДЭУ, данный проект по созданию МГТД является не только научно-техническим, но и образовательным, поскольку в его реализации принимали активное участие студенты. В целом же в этом проекте участвовали специалисты пяти кафедр: конструкции и проектирования двигателей летательных аппаратов, теории двигателей летательных аппаратов, теплотехники и тепловых двигателей, технологий производства двигателей и автоматизированных систем энергетических установок.
Данный двигатель является прототипом для создания серии двигателей, которые могут работать на экологически чистых видах альтернативного топлива, в том числе с добавлением водорода. Подобные МГТД могут применяться на беспилотных летательных аппаратах и в энергетике - на объектах энергоснабжения небольших населенных пунктов, микрорайонов, промышленных предприятий, торговых центров и больниц. Ранее проект по созданию опытного образца двигателя был поддержан Инновационным фондом Самарской области.
www.ssau.ru
Много всего интересного в нашей группе Вконтакте!
Источник:
- Стало известно, как будут выглядеть жилища на Марсе
- Ученые готовы накормить человечество искусственными стейками
- Ученые восстанавливают кораллы на 3D-принтере
- Как Томас Эдисон-младший опозорил семью и стал мошенником
- Китайцы научились печатать новые уши
То есть, экструзия и термолитье под давлением.
Достаточное время, чтобы вникнуть в процесс со всех сторон.
Что такое литье под давлением?
Расплав пластика подается через литники в пресс-форму и после заполнение она смыкается под давлением в сотни тонн. Поэтому деталь монолитная и дополнительно еще уплотненная.
Что такое 3д печать, в ней я тоже можно сказать силен, студия 3д печати в городе, стаж более 4 лет.
Ну, скажем так, в любительском плане она может часть деталей заменить, ибо технология совсем не та. Это расплав, который намазывается слой за слоем последовательно.
Слипается то, что успеет слипнутся:)
Грубо, но проще так объяснить.
Ни о каком сравнении с деталью отлитой посредством литья под давлением (термопластавтомат) даже близко нет.
Я, когда обращаются чтобы распечатать что то ответственное, типа патрубок в авто, или там шестерню в ответственный редуктор, сразу говорю нет. Чтобы потом не было проблем.
А тут ноу хау в массы, ага, потом новости, там то и там крякнулся самолет....
Раньше в России турбореактивные двигатели на 3д принтере не делали и студентов этим производственным методам не учили, теперь делают и учат, в чем проблема то?
Не понятно, что там показано?
Студентов учат пользоваться не просто принтером, студентов учат проектировать детали в САПР под принтер, учитывать особенности принтеров с лазерным спеканием делать такие топографии которые другим образом кроме как на принтере не произвести. Также 3д принтер с лазерным спеканием это весьма сложная в использовании и дорогая машина.
Я надеюсь вы не будете оспаривать тот факт что 3д печать в авиакосмической промышленности это следущий шаг и что вместо конструкций в 30 деталей и винтов, будущие узлы будут создаваться на 3д принтерах с 1 деталью.
Так что в СГАУ сделали совершенно разумный шаг, потратили деньги, время и создали учебный образец на котором можно отрабатывать различные механизмы спроектированные и созданные студентами для быстрой итерации модернизации этого образца.
3Д принтеры печатают титановые детали при помощи лазерного спекания уже десяток лет если не больше и не требуют никакого высокого давления.
Не думали же вы что для печатания турбореактивных двигателей используются китайские FDM принтеры с пластиком.
Монокристаллические детали не делают под большим давлением, их делают в формах в вакуумных печах и путем контроллируемого нагрева и медленного охлаждения полностью расплавленного металла.
Область применения монокристаллических материалов - исключительно лопатки больших современных двигателей на десятки тон тяги с экстремальными давлениями, нагрузками и температурами в камере сгорания.
Титановые детали распечатанные на лазерном принтере совершенно адекватны задачам, а процесс позволяет создавать сложные формы зачастую недостижимые другими методами.
Распечатанный титан имеет прочность порядка 60-80% от титана спрессованного из губки, при этом отсутствие сборных соединенний позволяет снизить отходы в разы, значительно упростить и облегчить детали. Студенты учатся этим методам это хорошо и правильно.
1. Это не охренительное достижение науки, которое призвано заменить другие способы производства именно по соображениям прочности. Хотелось бы, чтобы эти студенты в конце концов не ограничились игрушками, а могли делать и "большие современные двигатели"
2. Проблема современного образования, что подобные технологии преподносятся как основные для процесса обучения. А с основами беда. Студенты учатся жать на кнопки, а основ не понимают. Они как пользователи, а не творцы.
Эти утверждения не верны, детали сделанные на 3д принтере достаточно прочны, они прочнее и легче деталей сделанных другими методами в силу отсутствия элементов для сборки и использования пустотелых деталей которые невозможно произвести другими способами. Единственное что 3д печать не может заменить это производство лопаток, но для небольших двигателей печатают даже турбины.
2) Это не проблема, это будущее и сложные детали в будущем будут производить при помощи таких процессов а не выпиливая из чушки теряя в процессе 90% материала на стружку. Студентов НУЖНО учить этим процессам. Их учат моделировать двигатель на компьютере и тестировать на реальном. Это не "на кнопки жать" и это и есть те самые основы, расчета прочности, моделирование газодинамических процессов и т.п.. Или по вашему студентов должны учить слюсарному делу?!
В Военке нет проблемы IP там военная тайна и российские истребители самые истребительные в мире ну или хотя бы на уровне.
После чего все ближайшие рынки сбыта продукции были отщеплены всякими замечательными организациями которые профинансировали и чеченов и многих других "борцов за свободу", внутренние рынки заняты нашими западными партнерами. Если СССР был 250миллионов человек против 1-1.5миллиарда, то теперь 144миллиона против 2-3х миллиардов. А следовательно поздняк метаться и как у Китая с его 1.5 миллиарда и 50% мирового производства в заложниках, не получится.
Если бы Китай попытался класть на интеллектуальную собственность 30 лет назад то кирдык бы был Китаю. Вместо этого Китай сказал - приходите, отравляйте наши реки, переносите все ваше вредное производство, мы не обременим вас экологическими и или соц нормами. Наши люди готовы работать за чашку риса 15 часов в сутки как бравые биороботы.
Умение работать руками - ну и много миллиардеров руками умели работать? Я знаю только одного.
К примеру профсоюз, не обязательно должен быть карманным профсоюзом места работы. Даже лучше если это профсоюз отрасли или какой-то региональный. Владелец не почешется поднимать зарплату или улучшать условия труда пока его не заставишь. А заставить его можно только путем переговоров когда большинство его работников адекватно представлены каким либо организованным образом.
Никакой Алишер Усманов - не может уволить всех и сам стать за станок нефть из недр ковырять.