Исследователи Передовой инженерной школы «Высшая школа авиационного двигателестроения» Пермского Политеха (ПИШ ВШАД ПНИПУ) преодолели одно из ключевых препятствий на пути облегчения самолетов. Они завершили этап разработки технологии производства важнейшего компонента реактивного двигателя — створки реверсивного устройства — из современных термостойких композитов.
Реверсивное устройство — это система, которая перенаправляет часть выхлопных газов двигателя вперед для торможения самолета при посадке. Замена тяжелых металлических деталей на композитные позволяет значительно снизить массу, что ведет к прямой экономии авиатоплива и сокращению вредных выбросов.
Основной инженерной проблемой долгое время был ограниченный температурный диапазон полимерных композиционных материалов (ПКМ). Они работают при 120-150 °C, что недостаточно для перспективных двигателей с более высокой температурой в камере сгорания.
Ученые ПИШ Пермского Политеха нашли решение, разработав и внедрив в конструкцию створки углепластики на основе бисмалеимидных связующих. Такое усовершенствование кардинально повысило устойчивость узла к высоким температурам. Этот проект станет основой для защиты магистерских диссертаций студентов в формате «технология как диплом». Данный принцип реализуется в ПИШ ВШАД второй год и подразумевает командное выполнение реальной инженерной задачи от индустриального партнера. Результатом является не просто теоретическое исследование, а готовая технология или прототип.
— Применение высокотемпературных полимерных композитов повышает эксплуатационные характеристики конструкции, а именно диапазон рабочих температур возрастает более чем на 100 °С, — пояснил Павел Писарев, руководитель образовательной программы магистратуры ПИШ ВШАД ПНИПУ, кандидат технических наук.
Этот прорыв имеет несколько важных последствий. Прежде всего, повышенная термостойкость материала позволяет отказаться от применения традиционных тяжелых тепло- и огнезащитных панелей, что, в свою очередь, ведет к дальнейшему облегчению и упрощению всей конструкции узла. Снижение массы является ключевым фактором для топливной экономичности. Кроме того, завершенная разработка технологии с детальными инструкциями по изготовлению и сборке открывает путь к практической реализации — созданию полноразмерного опытного образца створки для проведения испытаний.
Таким образом, работа пермских ученых вносит существенный вклад в стратегию мирового авиастроения по снижению массы летательных аппаратов, повышению экономичности и экологичности авиаперевозок.