Лого Сделано у нас
129

Освоены аддитивные технологии изготовления ключевых компонентов двигателя 14Д23 ракеты Союз-2.1б

  • Двигатель РД-0124 в составе III ступени РН "Союз-2-1б"
  • Двигатель РД-0124 в составе III ступени РН "Союз-2-1б"
  •  © novosti-kosmonavtiki.ru

Предложение о внедрении в производство двигателей аддитивных технологий было внесено конструкторским бюро НПО «Энергомаш» после успешных огневых испытаний на воронежском Конструкторском бюро химавтоматики (КБХА, входит в НПО «Энергомаш») камеры двигателя 14Д23 (РД-0124, применяется в «Союзе-2.1б»), которые подтвердили возможность применения аддитивных технологий при производстве жидкостных ракетных двигателей. При этом на предприятии уже освоена методика изготовления смесительной головки и сопла двигателя 14Д23 с помощью аддитивных технологий", — сказали в госкорпорации «Роскосмос».

По оценке специалистов КБХА, применение аддитивных технологий сократит трудоемкость производства этого двигателя на 20%. К примеру, смесительная головка, произведенная по традиционной технологии, состоит из 220 деталей, имеет 124 паяных соединения и 62 сварных шва. А смесительная головка, изготовленная по аддитивной технологии, состоит из одной цельной детали. Срок ее «выращивания» — 77 часов, передает ТАСС.

«НПО «Энергомаш» будет использовать аддитивные технологии при производстве жидкостных ракетных двигателей для семейства ракет-носителей «Ангара», «Союз-5» и «Союз-2».

--------------------------------------------

P. S.: Другое название аддитивных технологий: технологии 3D-печати. Суть аддитивных технологий заключается в соединении материалов для создания объектов слой за слоем. Этим они отличаются от обычных субтрактивных технологий производства, подразумевающих механическую обработку — удаление вещества из заготовки.

  • 11
    Нет аватара foxkeys
    03.03.1818:05:40

    За сложными пространственными конструкциями да еще и выполненными из различных материалов (сталь, керамика, волокна) — будущее. Во всяком случае, в космических, авиационных и высокоэнергетических конструкциях (двигатели, агрессивные среды, особые требования по массе и т. п.)

    Так что любые достижения в этих областях — это очень серьезно.

    Стальная деталь с наружным керамическим покрытием и полостями охлаждения сложной формы с антифрикционным покрытием очень далеко не всегда может быть изготовлена с помощью «классических» технологий. А если и может — то стоит, как правило, действительно космических денег…

    Отредактировано: foxkeys~18:06 03.03.18
    • 0
      Нет аватара qwerty_asd
      04.03.1823:55:39

      «Стальную деталь с наружным керамическим покрытием» аддитивными технологиями тоже не изготовить.

      • 0
        Нет аватара foxkeys
        05.03.1813:20:25

        За сложными пространственными конструкциями да еще и выполненными из различных материалов (сталь, керамика, волокна) — будущее

        Во первых — обратите внимание на выделенное слово.

        А во вторых — например DMD/DMT позволяют использовать различные материалы (включая и металлы и керамику и пластики) в едином процессе. Там сложности чисто технологического порядка (нужны несколько форсунок для разных материалов + сложный расчет температурных режимов на границах материалов).

  • 2
    Нет аватара Стрелок
    03.03.1819:02:02

    Хотя бы пару слов, что такое «аддитивные технологии». А то ведь сразу надо в поиск лезть.   

    • 6
      leon_777 leon_777
      03.03.1819:32:10

      Хотя бы пару слов, что такое «аддитивные технологии».

      Хорошо, спасибо. По заявкам телезрителей сделано.   

      • 1
        Макс Южный
        05.03.1815:41:10

        Спасибо.

        А ещё лучше вместо кальки с американского писать «технологии наслоения (наращивания)», например. И так уже язык перенасыщен ненужным новозязом.    

    • 2
      Strange Hunter Strange Hunter
      03.03.1820:01:49

      Аддитивные технологии — такие, при которых исходный материал для получения изделия добавляется(литьё, порошковая металлургия, «3D печать» итп).

      • 1
        Kolyda Kolyda
        03.03.1820:34:20

        ADD — обозначение команды «прибавить» в языках программирования. Отсюда, надо полагать, и аддитивные, прибавляющие, технологии.

        • 5
          Andrey Tupkalo Andrey Tupkalo
          04.03.1808:42:04

          Бедные англичане. Они, небось, и не подозревали, что на языке программирования говорят.    

        • 2
          Нет аватара brat_po_razumu
          04.03.1809:23:09

          ADD — обозначение команды «прибавить» в языках программирования. Отсюда, надо полагать, и аддитивные, прибавляющие, технологии.

          Не надо полагать.

          Это — просто латынь. Приблизительно II тыс. до н.э. — ну то есть задолго до появления языков программирования.

          Которые (языки программитрования) все без исключения основаны на древней латыни.

          Как и вся научная терминология, с вариантами более древнего — древнегреческого, или чуть менее древнего — древнеарабского — происхождения.

          Отредактировано: brat_po_razumu~09:26 04.03.18
          • 0
            Макс Южный
            05.03.1815:58:07

            А уходит это в праиндоевропейский, откуда видно, что при прямом переносе на русский слово звучала бы как «удать» всмысле «додать».

            • 0
              Нет аватара brat_po_razumu
              05.03.1817:46:42

              Совершенно верно, дать и add — это однокоренные слова. Праиндоевр. — *do-.

          • 0
            Andrey Tupkalo Andrey Tupkalo
            23.03.1804:09:36

            2000 лет до н.э. латыни ещё не существовало, поскольку не было латинян.     Основание Рима, как считается по традиции, произошло в 738 году до нашей эры, это ещё глубокая архаика.

            • 0
              Нет аватара brat_po_razumu
              23.03.1805:26:25

              По научным данным, латинский язык зародился именно 2000 лет да н.э.

              На латинском языке говорили и до основания Рима, естественно — как на русском языке говорили до основания Москвы.

              • 0
                Andrey Tupkalo Andrey Tupkalo
                23.03.1810:28:53

                «Латынь» 2000 года до нашей эры — это ОЧЕНЬ условно говоря латынь. Тут даже Законы Двенадцати Таблиц уже в классическую эпоху требовали перевода, потому что их никто не понимал, а это всего-навсего 450 год до нашей эры. А то что вы говорите — это как если бы язык, ходивший ДО распада балто-славянской общности кто-то назвал бы «русским».    

      • 8
        Сергей Перовский
        03.03.1820:40:14

        Литье — классическая технология с единовременным формообразованием детали (чаще заготовки). Ее вряд ли можно отнести к аддитивным. Традиционная порошковая металлургия тоже основана на единовременном спекании порошка в форме.

        Аддитивные технологии по своему названию предполагают постепенное формообразование путем добавления материала. Это, как правило, очень медленный процесс зато не требует оснастки, поэтому выгоден только для штучного и мелкосерийного производства. В ракетостроении — самое то.

        Конечно, было бы интересно узнать, какие материалы используются в данном случае. И, соответственно, как происходит сцепление новых порций с уже готовой частью детали.

        • -2
          Владислав Болдов
          03.03.1821:28:13

          А авиационные лопатки для реактивных двигателей в котором их сотни, это мелкосерийное производство? А печать зданий, это тоже мелкосерийное производство?

          Максимальная тяга Trent XWB-97 достигает 44 тонн вместо 38 тонн, характерных для XWB-84. Повышенная тяга достигается за счет использования комбинации новых высокотемпературных турбин с увеличенным диаметром и компрессоров, обеспечивающих более высокую скорость потока воздуха во внешнем контуре. Более совершенная геометрия турбинных лопаток была достигнута за счет применения 3D-печати.

          2015 год.В Ярославской области презентован дом, «напечатанный» на 3D-принтере. По данным Минпромторга, это первое в Европе жилое строение, изготовленное с помощью аддитивной технологии. Его площадь почти 300 кв. м.

          Отредактировано: Владислав Болдов~12:02 04.03.18
          • 8
            Сергей Перовский
            03.03.1823:01:03

            Есть сверхмасовое производство: патроны, гвозди, подшипники…

            Тут царствуют роторно-конвейерные линии и им подобные. Иначе миллиарды изделий не получить.

            Есть массовое производство: автоматы, автомобили, трактора…

            Соответственно: конвейеры и автоматические линии.

            Производство серийное: станки, инструмент, тепловозы…

            Переналаживаемые линии, а чаще цеха с произвольным прохождением деталей.

            Производство мелкосерийное: корабли, турбины, приборы, ракеты …

            Тут уже нет смысла организовывать линии под техпроцесс. Меньше высокопроизводительного специализированного оборудования. В основном универсальные станки и т. п.

            Ну и штучное и уникальное. Отличается не сильно.

            В авиадвигателе сотни лопаток. Но, заметим, многих типоразмеров. И выпускаются двигатели не тысячами. Типичная мелкосерийка. Хотя автомат для обработки хвостовиков я бы поставил — они стандартные.

            Что касается строительства, то оно со времен пещер перешло на аддитивную технологию. Только единицей материала была не капля, как в 3D принтере, а кирпич или бревно. Кирпич оказался достаточно мелкой единицей для воплощения любых архитектурных замыслов. Но плох для автоматизации. Слишком заточен под человеческую руку. Поэтому сейчас конкурируют десяток технологий возведения стен для различных условий и требований. Попытка использования для возведения стен (а не строительства дома) 3D принтера забавна и поучительна. Но конкуренции индустриальным методам создать не может.

          • 0
            Нет аватара ymarkovitch
            03.03.1823:02:35

            Ну, положим, лопатки здесь не при чём — их выращивают, это монокристалл (по крайней мере, те несколько стран, кто умеет — мы умеем).

            • 1
              Е.Юрий Е.Юрий
              04.03.1800:12:44

              их выращивают, это монокристалл

              Их не выращивают, а льют в вакууме. И создали эту технологию в СССР, до этого заводы их производящие называли в Англии «заводы по производству стружек»   

              Отредактировано: Е.Юрий~03:34 04.03.18
              • 0
                Нет аватара ymarkovitch
                04.03.1802:50:59

                И всё-таки выращивают. «Кристаллизуют». Залитое в вакууме охлаждают в таком режиме, чтобы происходила медленная кристаллизация и получался монокристалл без дефектов; само по себе литьё в вакууме ещё не фокус (ну, не совсем фокус).

                Отредактировано: ymarkovitch~02:54 04.03.18
                • 0
                  Е.Юрий Е.Юрий
                  04.03.1803:25:44

                  И всё-таки выращивают

                  Согласен, употребляют и такой термин. А вообще к выращиванию кристалла больше подходит осаждение химических элементов в различных средах, в результате которого образуются, собственно, кристаллы(например светодиоды). А в литье лопаток это — придание кристаллической решетке металла нужно-ориентированое положение. А в остальном Вы правильно сказали. Кстати, меняя режимы специалисты добиваются разной направленности кристаллической решетки.   

                  ©Видео с youtube.com

                  Отредактировано: Е.Юрий~02:14 05.03.18
            • 0
              Владислав Болдов
              04.03.1812:03:15

              Максимальная тяга Trent XWB-97 достигает 44 тонн вместо 38 тонн, характерных для XWB-84. Повышенная тяга достигается за счет использования комбинации новых высокотемпературных турбин с увеличенным диаметром и компрессоров, обеспечивающих более высокую скорость потока воздуха во внешнем контуре. Более совершенная геометрия турбинных лопаток была достигнута за счет применения 3D-печати.

  • 0
    Нет аватара mikr
    04.03.1800:26:14

    Ну, допустим, напечатать на 3Д принтере какую-нибудь штуковину замысловатой формы — не проблема. Это я как-то готов понять. Но, каким образом придать этой штуковине такую же монолитность и механическую прочность, какой обладает деталь выточенная из цельной заготовки и прошедшая разные виды механической, химической и термической обработки, лично для меня остается загадкой. Ведь металл имеет высокую прочность за счет сложной внутренней структуры, организованной на молекулярном уровне и охватывающей всю деталь. А если мы склеиваем эту деталь из разрозненных кусочков, то об общей кристаллической структуре всей детали говорить не приходится. Даже если эти кусочки сами по себе достаточно прочные, то места их скрепления окажутся слабым звеном. Я уже не говорю о том, что деталь вообще может оказаться пористой с пузырьками воздуха в промежутках. И, если для пластмассовой игрушки низкая прочность допустима, то как это будет работать в ракетном двигателе?

    • 0
      megajob megajob
      04.03.1801:59:47

      А вот тут мы давайте посмотрим на вашу «проблему» с другой стороны. В статье сказано что некие детали смеси топлива то есть два потока чего-то там нужно быстро (самотеком) премешать что бы они потом «бахнули» в камере сгорания. Но вопрос в том что тут важнее «тоненькие» стенки детали, но вытаченной из отлитой заготовки или «хрен занет какой сложно» со всякими канальцами и завихрениями, но с толстыим (для прочности) стенками порошкового спекания?    

      Ведь вес такое детали — невелик, и разница в весе может быть незначительна для «отлитой и выточенной» и «печеной» детали, а вот эффект сгоряния более хитро смешанных компоненнтов может быть очень большим! Ведь там горят чай не литры топлива, а ТОННЫ и даже 1% уже будет давать или эффект в забросе веса, или в надежности системы.

    • 3
      Нет аватара AbrValg
      04.03.1804:31:58

      Фраза про

      124 паяных соединения и 62 сварных шва
      подразумевает, что в исходной детали никакой общей кристаллической структурой и не пахнет. А вот в напечатанной детали как раз можно получить при спекании цельную кристаллическую решётку без дефектов. Что до последующей обработки, то обрабатывается уже готовая деталь, не важно сварная или напечатанная, так что разницы никакой нет.

      • 1
        Роман В Роман В
        04.03.1812:13:32

        боюсь вы слабо представляете себе, что такое цельная кристаллическая решетка. Вот графен — да, а кусок железа, даже самой лучше плавки — даже близко не обладает таковой. Правильная (цельная) кристаллическая решетка — это мечта и будущее

        • 5
          Tezen44 Tezen44
          04.03.1815:40:19

          При ближайшем рассмотрении металл представляет из себя конгломерат мелких кристаллов (зёрен), различных размеров и форм. Связи между этими кристаллами в разы слабее чем в металле внутри кристалла. К тому же на границах зёрен выделяются различные примеси, которые могут дополнительно ухудшать механические свойства. Чем кристалл больше — тем слабее связи.

          Как инженер механической обработки — мечтаю получить в свои руки средство собирать деталь по атомам в виде монокристалла,с заданным фазовым состоянием, контролируя структуру кристаллической решётки, каждую дислокацию, исключая вредные примеси. Собранная таким образом деталь — будет обладать в разы лучшими механическими свойствами, следовательно для выполнения тех же функций будет нужна в разы более лёгкая деталь. В двигателестроении это бы было настоящей революцией.

          Но нет у меня такого средства. (может доживу до того как будет)

          • 1
            Макс Южный
            05.03.1819:10:07

            А ещё можно пойти по обратному пути -- полнотью декристаллизовать, аморфизировать сплав. Тоже получается очень прочно и не хрупко, благо никаких пластов и слоёв атомов не образуется.

            • 0
              Tezen44 Tezen44
              06.03.1820:33:48

              Тоже заманчиво. Правда слабо представляю как это сделать. Если начнётся кристаллизация — получатся зёрна. Надо расплавить материал — а потом охладить на столько быстро — чтоб он не закристаллизовался — а перешёл в состояние загустевшей жидкости, на манер смолы стекла или полимеров. С поверхностным слоем такое проходит. Если облучать поверхность детали лазером — он создаёт такую малую зону нагрева — что она мгновенно охлаждается и кристаллизация не успевает пройти. А как на столько быстро охладить всю деталь?

              Но манипулируя структурой можно бы было ещё сильнее улучшить свойства.

              • 0
                Макс Южный
                06.03.1821:16:55

                Вроде бы это получается, но требует большого количества примесей более дорогих металлов. В итоге сплав получается вдвое дороже по сырью, и, действительно, требует дорогих и хитрых условий выплавки:

                Состав некоторых сплавов (проценты указаны в молях):

                первый сплав, Vitreloy 1:

                Zr: 41,2 Be: 22,5 Ti: 13,8 Cu: 12,5 Ni: 10

                Vitreloy 4, или Vit4:

                Zr: 46,75 Be: 27,5 Ti: 8,25 Cu: 7,5 Ni: 10

                Vitreloy 105, или Vit105:

                Zr: 52,5 Ti: 5 Cu: 17,9 Ni: 14,6 Al:10

                последний разработанный сплав (Vitreloy 106a):

                Zr: 58,5 Cu: 15,6 Ni: 12,8 Al: 10,3 Nb: 2,8

                Отредактировано: Макс Южный~21:17 06.03.18
  • -6
    Александр Инин Александр Инин
    04.03.1806:57:28

    Будущее человечества — это сборка из атомов с необходимой кристаллической решёткой. Это сразу конечная стадия изготовления. Нам необходимо не опоздать в этой технологии. При такой технологии и у роботов работы поубавится. Написал об этом Президенту РФ ещё в июне 2009 года. Не опоэдать бы!

    Отредактировано: Александр Инин~07:00 04.03.18
  • 0
    Нет аватара qwerty_asd
    05.03.1800:06:11

    «К примеру, смесительная головка, произведенная по традиционной технологии, состоит из 220 деталей, имеет 124 паяных соединения и 62 сварных шва."

    — Здесь использование аддитивной технологии просто напрашивается. Сложная пространственная конструкция, не требующая точной мех-обработки и высоких температурных и механических нагрузок идеальна для 3D-печати.

    А вот печать сопла («освоена методика изготовления … сопла двигателя 14Д23 с помощью аддитивных технологий») меня удивила. Всё-таки 3D-печать не гарантирует однородности материала полученной детали.

Написать комментарий
Отмена
Для комментирования вам необходимо зарегистрироваться и войти на сайт,