Революционный «керамический» вертолетный двигатель будет готов в 2020 году — Naked Science
6 минут
Василий Парфенов
3

Революционный «керамический» вертолетный двигатель будет готов в 2020 году

Несмотря на устоявшееся мнение, согласно которому газотурбинные двигатели (ГТД) почти достигли технологического совершенства и прироста характеристик более чем на единицы процентов в новых моделях ждать не стоит, инженеры продолжают искать способы радикально их улучшить. Компания GE Aviation уже до конца 2020 года собирается представить предсерийные экземпляры своих революционных силовых установок, которые должны быть на 20% долговечнее, на 35% экономичнее и будут иметь улучшенную на 80% энерговооруженность, чем предыдущие аналогичные модели.

Концепт газотурбинного двигателя FATE
Концепт газотурбинного двигателя FATE / ©GE Aviation

Причем такого значительного прогресса достигнут не благодаря удорожанию конструкции, а вопреки — двигатели будут на 45% дешевле в производстве. Все вышеперечисленные проценты улучшения характеристик — цели программы FATE (Future Affordable Turbine Engine, перспективный недорогой газотурбинный двигатель). Ее инициировала Армия США почти десять лет назад, а совсем недавно, как сообщает портал FlightGlobal, специалисты GE Aviation смогли достичь всех показателей во время испытаний прототипов.

Точная дата демонстрации первых экземпляров готовых революционных силовых установок пока не назначена, но компания обещает сделать это до 2021 года. То есть осталось всего пара месяцев — максимум.

Столь впечатляющих результатов удалось добиться благодаря широкому использованию композитов с керамической матрицей (CMC, ceramic matrix composite) в конструкции газотурбинного двигателя. Эти материалы отличаются впечатляющей жаропрочностью, твердостью и относительной простотой в изготовлении, но, в отличие от обычных керамик, не столь хрупкие. Они весьма устойчивы к сколам и возникновению трещин, а это ахиллесова пята даже металлических лопаток турбин и компрессоров.

Массо-габаритный макет ТРД GE T901
Массо-габаритный макет ТРД GE T901, в котором будут использоваться технологии, отработанные в рамках программы FATE / ©US Army

Керамики отличаются высоким модулем упругости, что означает способность материала противостоять растяжению или сжатию при упругой деформации. Однако они могут разрушиться из-за появления малейших повреждений в своей структуре, что ограничивает сферу применения керамик. Чтобы придать нужную прочность конструкциям на их основе, часто используют более пластичные слои, например металлические. Однако покрытие керамикой других структур — недешевый процесс.

В свою очередь, CMC получаются путем выращивания керамических волокон и внедрения их в матрицу основного материала. Зачастую оба ключевых компонента производят из одного и того же типа керамики, то есть химические свойства композита остаются едиными, а улучшаются только его физические характеристики.

Sikorsky Raider X / ©Lockheed Martin

Инновационные газотурбинные установки уже прошли более 130 часов испытаний, которые включали в себя как работу двигателей в сборе, так и тесты отдельных компонентов и узлов. На сегодня GE Aviation создала два изделия различной производительности, а в перспективе планирует выпустить целую линейку моделей мощностью от пяти до 10 тысяч лошадиных сил.

Первоочередное назначение этих агрегатов — установка на разрабатываемую в рамках программы Армии США Future Vertical Lift (FVL) технику. Это означает, что они, скорее всего, окажутся в серийных версиях конвертоплана Bell V-280 Valor, винтокрыла Sikorsky-Boeing SB-1 Defiant (подпрограмма FLRAA), а также в Bell 360 Invictus и Sicorsky Raider X (подпрограмма FARA).

Помимо перспективных двигателей и летательных аппаратов, результаты девяти лет упорного труда инженеров GE Aviation можно будет применять для усовершенствования уже выпущенных или стоящих на конвейере изделий. Компания планирует использовать наработки FATE при модернизации ГТД T901, который выбрали для ремоторизации вертолетов Sikorsky UH-60 Black Hawk и Boeing AH-64 Apache в ближайшем будущем, а также T700, приводящей в действие сотни этих машин по всему миру сегодня.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 21:25
1 минута
Мария Кривоченко

Видео Инги Аванесовой завораживают своей величественностью и безмятежностью. Глядя на них, создается впечатление, что ночь — это не просто другое время суток, а некое иное измерение.

Позавчера, 12:00
2 минуты
Илья Ведмеденко

Как следует из обнародованных материалов, дальность действия перспективной американской системы гиперзвукового оружия Long Range Hypersonic Weapon превышает 2775 километров.

Позавчера, 09:30
9 минут
РНФ

Лечение онкологических заболеваний стандартным методом химиотерапии не только уничтожает злокачественные клетки, но и повреждает здоровые. Для решения проблемы российские ученые разработали химически «сшитые» вещества, способные избирательно накапливаться в «энергетических станциях» раковых клеток — митохондриях. Липофильный катион транспортирует вещество в клетки, а функционально активный компонент, бетулиновая кислота, провоцирует их гибель. Предполагается, что препарат будет воздействовать только на злокачественные клетки, что в будущем дает возможность лечения онкологии без тяжелых побочных эффектов.

11 мая
3 минуты
Мария Кривоченко

Рейс должен состояться 26 мая. Полет продлится три часа. Пассажиры смогут увидеть суперлуние, которое в этот раз совпадет с полным лунным затмением. Происходящее будет комментировать нанятый астроном.

11 мая
3 минуты
Ольга Иванова

Исследователи из Японии отправили мышей в космос, чтобы изучить влияние гравитации на мышцы и их истощение на молекулярном уровне, и определили потенциального кандидата на роль гена, который влияет на атрофию мышц в условиях невесомости.

11 мая
5 минут
Университет ИТМО

Ученые Университета ИТМО научились создавать биоинтегрируемые наночастицы, которыми можно управлять с помощью нагревания. При облучении светом они меняют не только свою форму, но и цвет. Открытие поможет в разработке неинвазивных биосенсоров, сигнальных систем, а также нетоксичных красителей.

16 апреля
4 минуты
Илья Ведмеденко

Исследователи установили, что обнаруженный в Баренцевом море объект — погибшая советская субмарина типа «Крейсерская». Это одна из самых больших подлодок СССР периода Второй мировой.

23 апреля
11 минут
Василий Парфенов

Действующий глава NASA в рамках общения с прессой ответил на ряд вопросов, касающихся недавних заявлений российских политиков и главы «Роскосмоса» о скором отказе от собственного сегмента МКС. Администратор заверил всех, что агентство находится в хороших отношениях с Россией, а также поделился информацией о согласовании обмена местами для астронавтов и космонавтов в пилотируемых миссиях двух стран.

25 апреля
17 минут
Александр Березин

На этой неделе СМИ выдали новость, от которой можно впасть в шок: «Ранее из России уезжало около 14 тысяч исследователей [в год], теперь — 70 тысяч». Мы внимательно разобрались в ситуации и вынуждены отметить, что ничего подобного не было и нет. В реальности речь вовсе не об ученых и даже не о высококвалифицированных специалистах. Проблемы с учеными в России есть. Но в этом случае речь идет не о них, а о том, что отдельные бывшие комсомольские вожаки, удачно устроившиеся в РАН, перепутали утечку мозгов из России с отъездом из нее гастарбайтеров. Разбираемся, как это у них получилось.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария

25.10.2020
-
0
+
На авиацию я бы не стал ставить так сразу, если только на беспилотники...., ну посмотрим..., я только за.
Лет двадцать-тридцать назад говорили о керамическом движке на авто. "А воз и ныне там".
Сдается мне, что эту новую разработку весело скомуниздят товарищи из Поднебесной.
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: