В Перми придумали как повысить качество деталей авиадвигателей
Авиационная промышленность России стремится к ускоренному производству большого количества отечественных газотурбинных двигателей, характеристики которых не уступают мировым аналогам. Одна из наиболее сложных частей авиадвигателя — газотурбинные лопатки. Во время эксплуатации они подвергаются высоким температурам, поэтому для охлаждения в них делают множество маленьких отверстий. Процесс считается трудоемким из-за особенностей их геометрии. Ученые Пермского Политеха разработали программу, которая повышает качество и точность перфорации лопаток газовой турбины. Ее применение в современных станках с ЧПУ повышает скорость и эффективность обработки отверстий, снижает риск разрушения их кромок.
Статья опубликована в сборнике «Современные тенденции развития инструментальных систем и металлообрабатывающих комплексов», 2024. Исследование выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Лопатки турбин высокого давления в эксплуатации испытывают большие силовые и тепловые нагрузки, поэтому они отливаются из жаропрочных никелевых сплавов. Для их охлаждения во время работы используют малые отверстия диаметром 0,5-0,8 миллиметра, через которые подается сжатый воздух. На кромках отверстий концентрируются сильные напряжения, приводящие к быстрому разрушению детали. Чтобы исключить такие ситуации, кромки немного скругляют, значительно снижая напряжения.
На данный момент скругление выполняется на станках методом электроэрозионного фрезерования, когда по заданной программе электрод производит отверстия с помощью электрических разрядов. Но для достижения максимального эффекта охлаждения их формируют более сложной формы, из-за чего обеспечить точные координаты расположения отверстий тяжело.
«Современные многоосевые станки с числовым программным управлением (ЧПУ) представляют собой уникальное оборудование, которое выполняет операции скоростного электроэрозионного сверления отверстий диаметром до трех миллиметров в лопатках. Использование мультиэлектрода, а также автоматическая замена инструмента сокращает время выполнения операции и повышает качество обработки. Но существующая управляющая программа имеет упрощенный алгоритм расчета координат, из-за чего обработанные кромки не всегда соответствуют требуемой форме. Подобные отклонения могут нарушать качественное охлаждение лопаток», – объясняет доктор технических наук, декан механико-технологического факультета ПНИПУ Михаил Песин.
Ученые Пермского Политеха разработали математическую модель геометрии скругления кромок отверстий и алгоритм построения траектории обрабатывающего инструмента. На их основе спроектировали новую управляющую программу, которая учитывает сложную криволинейную поверхность лопатки газовой турбины и автоматически рассчитывает коррекцию координат согласно реальному объекту.
Политехники отмечают сложность написания подобных программ для электроэрозионных станков. Помимо корректного скругления кромок отверстий, в процессе обработки необходимо поддерживать постоянный зазор между деталью и электродом. Размерный износ инструмента непосредственно влияет на точность обрабатываемой геометрии, поэтому в программе должны быть предусмотрены функции его вычисления и компенсации.
Проверка разработанной программы ученых ПНИПУ показала, что она точно, без отклонений рассчитывает геометрию скругления и траекторию движения инструмента. Она эффективна для последовательного расчета координат во время обработки отверстий лопаток газовых турбин и может быть успешно интегрирована в систему ЧПУ на отечественных авиационных предприятиях.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Китайские и британские палеонтологи обнаружили древнейший эволюционный прообраз челюстей современных пауков и скорпионов. Просканировав окаменелость животного Urokodia aequalis возрастом 518 миллионов лет, ученые выявили самую раннюю известную науке переходную форму хелицер. Трехмерная модель впервые наглядно показала, как именно возникло главное оружие паукообразных: несколько суставов длинных хватательных конечностей, характерных для кембрийских хищников, срослись воедино и образовали новый ротовой аппарат.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Новая находка доказывает, что эволюция изобрела как минимум два независимых способа бороться с вирусами. Это открытие кардинально меняет представления о развитии иммунитета и расширяет горизонты для поиска новых лекарств.
В вакууме космоса два металлических предмета, прижатые друг к другу, могут спонтанно свариться без какого-либо нагрева. Из-за отсутствия кислорода на поверхностях деталей разрушается защитный слой, в результате чего свободные электроны начинают мгновенно перемещаться между ними и соединяют два элемента в один монолит.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно