Российские беспилотники оснастят напечатанными двигателями
Всероссийский институт авиационных материалов (ВИАМ) и Фонд перспективных исследований (ФПИ) начинают научно-исследовательские работы по созданию первого в стране беспилотного летательного аппарата, оснащенного малоразмерным газотурбинным двигателем, полностью напечатанном на 3D-принтере. C 2018 года Минобороны планирует оснастить им сразу два летательных аппарата: беспилотный самолет-мишень «Дань-М» и беспилотный разведчик «Зеница».
— Двигатель полностью изготовлен на базе аддитивного производства ВИАМ по новой технологии послойного лазерного сплавления с использованием металлопорошковых композиций жаропрочного и алюминиевого сплавов, которые также созданы специалистами института, — сообщил в интервью газете «Известия» гендиректор ВИАМ академик РАН Евгений Каблов. — Благодаря применению аддитивных технологий удалось напечатать детали двигателя с уникальными параметрами, невозможными при обычном литье. Например, толщина стенки камеры сгорания двигателя составляет 0,3 мм. Таких параметров можно достичь, только используя 3D-печать.
Каблов отмечает, что первый успешный опыт внедрения аддитивных технологий (технологий послойного синтеза) в ВИАМ был осуществлен в 2015 году. Тогда впервые в стране специалисты института изготовили завихритель фронтового устройства камеры сгорания перспективного двигателя ПД-14, предназначенного для среднемагистрального пассажирского авиалайнера — «российского самолета XXI века» MC-21. Презентация машины состоялась 8 июня этого года. Самолет призван заменить на российских авиатрассах европейские A320 и американские B737, на которые приходится 40% авиаперевозок. В настоящее время напечатано более 200 завихрителей.
— Работа по созданию совместно с ФПИ малоразмерного газотурбинного двигателя — это прежде всего демонстрация наших технологических возможностей, — рассказал Евгений Каблов. — Технология позволяет получить деталь в 30 раз быстрее, чем традиционными способами. Для их производства были использованы полностью отечественные материалы, созданные в институте: порошковые жаропрочные сплавы на основе никеля и алюминия. На их основе были напечатаны элементы конструкции: турбина, компрессор, диффузор, вал, камера сгорания и корпус изделия. Понятно, что без ручной сборки этих элементов не обойтись, но важно, что «печать» позволила сделать эти детали с недостижимой для обычного литья точностью, исключив дальнейшую ручную обработку компонентов двигателя. Мы смогли создать свои порошковые композиции 28 марок.
В институте отмечают, что весь процесс от создания компьютерной модели, ее печати и начала производства занял четыре месяца. Уникальность двигателя и в том, что, как и у «больших» собратьев, на нем установлена цифровая автоматическая система управления. Она самостоятельно выходит на автоматический режим управления, регулируя подачу топлива для поддержания рабочего количества оборотов. В настоящий момент прототип весом 900 г выдает тягу в 75 кг, в перспективе без существенного увеличения массы должен обеспечить не менее 150 кг, что позволяет использовать его в конструкциях тактических и оперативно-тактических беспилотных летательных аппаратов.
