ОКБ им. Люльки создало серийную технологию тепловой защиты лопаток двигателей для СУ-35 и СУ-57

• 
•  © soyuzmash.ru

Московское ОКБ им. А. Люльки (входит в Объединенную двигателестроительную корпорацию Госкорпорации Ростех) получило диплом конкурса «Авиастроитель года-2017», проходившего в Казани в рамках IV Съезда авиапроизводителей России (9-10 августа 2018 г.), в номинации «За создание новой технологии» благодаря реализации проекта по созданию серийной технологии нанесения теплозащитного покрытия (ТЗП) для защиты рабочих лопаток турбины перспективного газотурбинного двигателя.

На конкурс авторский коллектив из числа сотрудников отдела турбин ОКБ им. А.Люльки и ОГМет Лыткаринского машиностроительного завода (также филиал ПАО «ОДК-УМПО») представил работу по созданию конструкции, состава и серийной технологии нанесения теплозащитного покрытия (ТЗП) на рабочие лопатки турбины высокого давления.

Данная технология была успешно внедрена в производство лопаток турбины двигателей для истребителей Су-35 (АЛ-41Ф-1С) и Су-57 (АЛ-41Ф-1) и подтверждена длительными испытаниями на ресурс более 1 000 ч.

«Улучшение характеристик авиационных газотурбинных двигателей неразрывно связано с увеличением степени повышения давления в компрессоре и температуры газа в камере сгорания и перед турбиной, — говорит генеральный конструктор — директор ОКБ им. А. Люльки Евгений Марчуков. —  Очевидно, что в ближайшее время станет актуальной задача создания двигателя с соотношением воздуха и топлива близким к стехиометрическому, при котором температура газа на входе в турбину составит более 2000 К.

Освоение таких температур невозможно без создания нового поколения материалов, обеспечивающих конструкционную прочность деталей. Таким образом, теплозащитные покрытия, ресурс которых сопоставим с ресурсом наиболее теплонапряженных элементов горячей проточной части ГТД, являются актуальным и эффективным решением, позволяющим расширить температурный диапазон применения освоенных конструкционных материалов, снизить температурное состояние деталей, что позволяет продлить их ресурс».

При разработке новых двигателей АЛ-41Ф-1С и АЛ-41Ф-1 одной из основных задач было значительное повышение температуры газа перед турбиной высокого давления по сравнению с базовым двигателем АЛ-31Ф для самолёта Су-27 при одновременном повышении требуемого ресурса. Поэтому ключевое значение имел проект создания надежного ТЗП, состоящего из металлического подслоя с высокой жаростойкостью и обеспечивающего высокую адгезию (сцепление) с наносимым поверх него керамическим слоем с высокой коррозионной стойкостью и эффектом тепловой защиты.

Авторским коллективом было предложено использовать в качестве подслоя разработанное ВВИА им. Н.Е. Жуковского покрытие АЖ8+CrAl, которое в итоге было утверждено. Таким образом, была создана базовая конструкция ТЗП, включающая жаростойкий металлический подслой АЖ8+CrAl, нанесённый комбинированным методом, керамический теплозащитный слой и металлический барьерный слой поверх керамического слоя, нанесенные электронно-лучевым методом. Сравнительные лабораторные испытания подтвердили эффективность ТЗП. Завершенность разработанной конструкции подтверждена при длительных стендовых испытаниях на двигателях АЛ-41Ф-1С и АЛ-41Ф-1.

Внедрение нового ТЗП позволяет увеличить ресурс лопаток и ремонтопригодность самого покрытия, что имеет ощутимый экономический эффект. Покрытие успешно прошло государственные стендовые испытания в составе двигателя АЛ-41Ф-1С для самолета Су-35 и передано в серийное производство.

Внедренная в серийное производство технология нанесения ТЗП не имеет аналогов в России.

Хочешь всегда знать и никогда не пропускать лучшие новости о развитии России? У проекта «Сделано у нас» есть Телеграм-канал @sdelanounas_ru. Подпишись, и у тебя всегда будет повод для гордости за Россию.