15 мая в г. московском МВЦ «Крокус Экспо» отворился Форум аддитивных технологий «Применение 3D-печати в различных отраслях промышленности», при поддержке ряда ведущих российских компаний и научно-исследовательских институтов, в том числе и Центрального института авиационного моторостроения имени П. И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»).
В рамках форума состоялась конференция, на какой с совместным докладом об использовании аддитивных технологий в газодинамических испытаниях выступили начальник испытательного стенда ЦИАМ Евгений Бороновский и заместитель главу направления «Аддитивное производство» кафедры «Инженерная графика» МАИ Станислав Васильев.
Развитие современных летательных аппаратов идет такими быстрыми темпами, что уже сложно разобрать пределы фюзеляжа и двигателя. Их интеграция диктует повышенные требования к традиционным технологиям производства, которым становится все труднее конкурировать с современными, так, 3D-печатью. Эта технология позволяет не только быстро и дешево построить модель, но и узнать, как она будет собираться и эксплуатироваться.
В своих выступлениях специалисты отметили ряд проблем традиционного производства. К ним относятся: длительное пора изготовления и трудозатраты, невозможность создания образца как единого тела и необходимость составления, влияние технологических ограничений на точность конечного результата, ограничения по максимальной сложности геометрии, невозможность создания сложных внутренних объемов.
Авторы доклада детально изложили возможности новых технологий на примере конкретных работ в области прототипирования для проведения газодинамических испытаний. Сотрудниками ЦИАМ успешно изведаны модели воздухозаборных устройств, компрессоров, завихрителей камер сгорания, лопаток, крыльев, шевронных сопел и деталей аэродинамических стендов.
Примечательно, что столь сложные модели изготавливались в кратчайшие сравнению с традиционным производством сроки. Так, так, сверхзвуковое сопло на число Маха 1,3 изготовлено всего за 36 часов. Оно выдержало 8-часовые испытания при калибровке многоточечного насадка, какая применяется при исследованиях сопел ТРДД 5-го поколения ПД-14 и ПД-35. Изготовлена с помощью новейших технологий крыло самолета МС-21 планируется использовать для изучения взаимодействия акустических колебаний при интеграции силовой установки.
«Трудоемкость и дороговизна эксперимента толкнула нас в сторонку применения аддитивных технологий, – признается Евгений Бороновский, – К тому же, традиционное производство не всегда позволяет добиться желаемой точности, так, при сварке не всегда удается выдержать конечную геометрию образца».
Результаты использования новых технологий нашли отражение в научных и прикладных изысканиях Института, была создана база аддитивных технологий. Интересно, что на ней проходили производственную практику студенты МГТУ им. Н.Е. Баумана: они создавали проекты и реализовывали с поддержкой технологий будущего твердотельные шкалу макеты. Производительная практика стала для них стимулом устроиться на работу в ЦИАМ – некоторые ребята стали сотрудниками Института.
ЦИАМ успешно развивает послойное создание материалов и трехмерную пресса для применения во многих сферах своей научной деятельности.
Справка:
ФГУП «ЦИАМ им. П. И. Баранова» – единственная в стране научно-исследовательская организация, осуществляющая комплексные научные изыскания и научное сопровождение разработок в области авиадвигателестроения – от фундаментальных исследований физических процессов до совместной работы с ОКБ по созданию, доводке и сертификации новых двигателей, в том числе наземных газотурбинных установок. Все отечественные авиационные двигатели создавались при прямом участии института и проходили доводку на его стендах.
Национальный исследовательский центр «Институт им. Н.Е. Жуковского» создан в соответствии с Федеральным законом №326-ФЗ от 4 ноября 2014 года для организации и выполнения научно-исследовательских трудов, разработки новых технологий по приоритетным направлениям развития авиационной техники, ускоренного внедрения в производство научных разработок и использование научных достижений в заинтересованностях отечественной экономики. В состав центра входят Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ), Центральный институт авиационного моторостроения имени П. И. Баранова (ЦИАМ), Государственный научно-исследовательский институт авиационных систем (ГосНИИАС), Сибирский научно-исследовательский институт авиации имени С. А. Чаплыгина (СибНИА) и Государственный казенный научно-испытательный стрельбище авиационных систем (ГкНИПАС).