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.
Позавчера, 20:00
10 минут
Мария Азарова

Ученые провели анализ по 353 профессиям и оценили, насколько различия в статусе потребления алкоголя можно объяснить родом занятий.

Сегодня, 13:39
4 минуты
Илья Ведмеденко

Немцы заключили соглашение, предполагающее поставку израильских комплексов активной защиты Trophy для оснащения основных боевых танков Leopard 2.

Сегодня, 09:47
4 минуты
Сергей Васильев

Моделирование показало, что Фобос и Деймос могли появиться пару миллиардов лет назад, в результате гибели древнего спутника Марса.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

23 февраля
4 минуты
Виктория Сафронова

Звук — шум от передвижения марсохода — записан одним из его микрофонов.

22 февраля
5 минут
Илья Ведмеденко

Новое видео демонстрирует использование новейшего российского разведывательно-ударного БПЛА «Орион» на территории Сирии. Ранее этот комплекс приняли на вооружение.

27 января
6 минут
Василий Парфенов

Интересным наблюдением поделились сотрудники Чернобыльского радиационно-экологического биосферного заповедника. Они уже более трех лет следят за жизнью стада одичавших коров, поведение которого сильно отличается от того, что можно наблюдать у домашних сельскохозяйственных животных.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

[miniorange_social_login]

Комментарии

3 Комментария

Grigory Bazhul
25.10.2020
-
0
+
На авиацию я бы не стал ставить так сразу, если только на беспилотники...., ну посмотрим..., я только за.
Парамон Пиктурес
21.10.2020
-
0
+
Лет двадцать-тридцать назад говорили о керамическом движке на авто. "А воз и ныне там".
Михаил Солдатов
21.10.2020
-
0
+
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: