Метод нанесения защитного покрытия на лопатки турбин из интерметаллида, разработанный учёными МИСИС, представляет собой инновационный подход к обеспечению стойкости жаропрочных сплавов от окисления в экстремальных условиях температур до 850°C.
Эта технология, при внедрении в производство, не только исключает возможные дефекты в материалах, но также значительно увеличит срок службы лопаток турбин и авиационных двигателей в условиях высокой температуры.
Жаропрочные сплавы на основе интерметаллида, содержащего титан и алюминий, широко применяются в авиационном двигателестроении благодаря их стойкости к окислению и низкой плотности. Однако сложности, связанные с обработкой деталей из таких сплавов, приводят к некоторым трудностям в производстве.
Создание защитного покрытия на поверхности деталей из сплава Ti-Al-Nb с использованием импульсно-дугового метода вакуумного бесконтактного плавления гранульных слоев проводили учёные НИТУ МИСИС.
Этот метод оказался эффективным в повышении механической стабильности ниобийсодержащих жаропрочных сплавов, что делает их перспективной альтернативой в настоящее время. Однако, из-за низкой устойчивости к окислению, применение таких сплавов при высоких температурах ограничено.
Научный сотрудник НУЦ СВС МИСИС-ИСМАН Александр Шевейко сообщил, что новая методика обеспечивает отличное сцепление с базовым компонентом, сохраняя при этом оптимальные характеристики прочности. После проведения окисления при температуре 850°C, наружный слой образует тончайший защитный окислительный слой толщиной в 1,5 мкм.
Согласно экспериментальным данным, через 100 часов нагрева этот слой остается почти нетронутым, что, по мнению ученого, свидетельствует о способности разработанного покрытия эффективно защищать материал при высоких температурах и продолжительной эксплуатации.
Научный журнал Coatings (Q2) содержит детальный анализ результатов эксперимента, где было разработано прочное покрытие, способное выдерживать высокие температуры и негативное воздействие окислов.
И ещё одно изобретение под названием "Основная опора шасси самолёта" получило регистрацию в Роспатенте. Инженеры ПАО «Яковлев» обнаружили, что модернизированные пассажирские самолеты с двигателями под крылом требуют особого внимания к высоте основных опор шасси для обеспечения безопасности при посадке и взлете двигателей с большим диаметром.
В мае 2019 года произошел инцидент с самолетом "Суперджет 100" в аэропорту Шереметьево. Он совершил жесткую посадку из-за нештатного воздействия на крыло, что привело к пробитию топливных баков. Топливо из баков начало вытекать из-за удара, а затем воспламенилось.
В результате пожара на борту погибло 40 человек, включая одного члена экипажа. Важно отметить, что в таких ситуациях возможны серьезные повреждения крыла и разрушение самолета.
После совершения трех последовательных контактов с ВПП, самолет RA-89098 с большими перегрузками приземлился, приведя к авиационному инциденту. При получении сертификата типа "Суперджет" учли, что конструкция крепления шасси к заднему лонжерону крыла должна выдерживать ударные нагрузки в 3,75 g. Превышение этого значения активирует систему защиты от повреждения топливных баков, что приводит к откреплению основных опор шасси от заднего лонжерона.
В процессе посадки самолета произошли три события, приведшие к катастрофе. Сначала ВПП был коснутся с минимальным давлением, затем второе касание произошло с большой нагрузкой, что привело к разрыву штифтов на шасси. В результате третьего касания, конструкция не смогла выдержать вертикальные нагрузки, и стойки шасси не смогли поглотить удар при посадке, что вызвало разрушения крыла и инцидент с керосином.
Важно, чтобы при взлёте и посадке шасси самолёта соответствовали стандартам безопасности воздушного движения. ПАО «Яковлев» получило патент на уникальную конструкцию основной стойки шасси, предотвращающей возможные негативные последствия разрушения.
Особенности этой конструкции, описанные в патенте RU2824229, включают определённое расположение шарнирных узлов. Авиационные правила (АП-25, раздел 25.721, стр. 91) подчёркивают важность того, чтобы шасси не провоцировали утечку топлива и риск возгорания из-за превышения расчётных нагрузок.
При ситуации аварийной приземления самолета с выпущенным шасси, которое выполнено в соответствии с предложенным решением, происходит выдвижение корпуса амортизационной стойки вперед и вверх до встречи с нестандартной поверхностью. Это приведет к разрушению шарнирных соединений и отделению корпуса стойки с амортизатором от нижней поддержки, как описано в разработке. Таким образом, разрушение и отделение корпуса стойки произойдет до повреждения элементов крыла, что уменьшит вероятность возгорания и утечки топлива.