Новини предоставени от

26 ноември 2018 г., 06:00 ч. ET

Споделете тази статия

МОСКВА, 26 ноември 2018 г./PRNewswire/--

The използване от бионичен дизайн и адитивни технологии могат да намалят теглото на самолета с почти един тон

метод

Руските учени и инженери от NUST MISIS успяха да намерят начин да намалят теглото на частите на авиационния двигател с 20%. Според експерти това намаляване на теглото е от основно значение за самолета, ставайки с тон по-лек. Това намаляване на теглото стана възможно с въвеждането на нова производствена технология - бионична скоба чрез лазерно удължаване от праха от руска титанова сплав. Пилотна партида от иновативните скоби вече е успешно тествана.

В самолетната индустрия всеки килограм е от значение; дори малка промяна в теглото на машината позволява значително да повиши ефективността си и да подобри полетните си характеристики. Нова технология за производство на части за самолетни двигатели, която може да намали теглото на продукта с 20%, е разработена в NUST MISIS. За да произведат усъвършенствани скоби за авиационни двигатели, учените и инженерите се възползваха от най-новите идеи на съвременната наука за материалите и авиационната техника.

"Уникалността на продукта се крие във факта, че формата на скобата е проектирана с помощта на компютърна топологична оптимизация (специален подход към дизайна, който ни позволява да намерим най-доброто разпределение на материала в дадена област за дадено натоварване и условия), както и бионичен дизайн, " казах Андрей Травянов, ръководител на проекта и ръководител на NUST MISIS College of Environmentally Sound Technologies & Engineerinж.

Оптимизирането на формата на скобата прави производството й по традиционни методи като отливане много по-сложно, правейки тези методи безполезни. По този начин единственото решение е да се използват адитивни технологии на слоен печат от метали, по-специално, така нареченото селективно лазерно топене.

Изследователи от лабораторията за хибридни адитивни технологии NUST MISIS са провели редица изследвания, които са им позволили да открият технологичните параметри за 3D отглеждане на сложни продукти от титан. Това отваря възможността за бионичен дизайн, така че свойствата на титановите продукти отговарят на изискванията на всички стандарти на Съюза за леене на титанови части. В допълнение към радикалното намаляване на теглото, учените успяха да постигнат значително намаляване на производствените разходи, като спестиха скъп прах за 3D печат.

"Разработеният технолogy на титанови продукти, произведени с бионичен дизайн, освен че намалява теглото на частите, може и драматично намалете праха консумация при печат, " добавен Pавел Петровски, лабораторен изследовател и асоцииран директор на NUST MISIS Колеж по екологосъобразни технологии и инженеринг.

Пилотната партида иновативни скоби е произведена успешно в една от руските авиационни фабрики и вече е преминала теста на стенда, който доказва качеството на частите, като отговаря на изискванията на всички стандарти на Съюза.

„За конструктора на самолетните двигатели да намали теглото си дори с а сто грамас е голямо постижение. Но красотата на подпоратаизползваната технология не е само в огромно намаляване на продукти` тегло, но също в това то позволява [учени] за разработване на нови дизайни с безпрецедентен скорост, " казах Павел Аликин, специалист по авиационна металургия и доцент в катедра Кастинг в Държавен авиационен технически университет в Уфа.

По-специално, изследователите успяха да проектират изцяло скобата, която в момента е в процес на тестване - от идеята до производствената документация - само за седмица. Преди това развитие, според Аликин, този процес щеше да отнеме поне шест месеца.

Намаляването на теглото на частите с 20% не означава, че теглото на целия двигател също е намалено с 20%. Но според експертите добавъчните технологии ще улеснят двигателите да станат поне 10% по-леки - голям брой. Това би спестило 200-250 кг на всеки самолетен двигател, правейки самолетите по-леки с до тон общо.

Аликин вярва, че самолетната индустрия може да започне серийното производство на самолетни двигатели с части, направени с помощта на адитивни технологии, само за три години.

ИЗТОЧНИК Националният университет за наука и технологии MISiS