В Казани проходит международная выставка «АКТО-2016» – «Авиакосмические технологии, современные материалы и оборудование». Среди представленных экспонатов можно увидеть примеры аддитивного производства авиационных компонентов, изготовленных в ВИАМ и ЦИАМ.

Одним из главных хитов выставки стал 3D-печатный прототип малоразмерного реактивного двигателя для беспилотников, изготовленного специалистами Всероссийского научно-исследовательского института авиационных материалов (ВИАМ). Опытный двигатель уже прошел испытания на тестовых стендах и привлек внимание казанского АО «ОКБ им. Симонова».

«Успешные испытания двигателя с тягой 12 килограммов позволили поставить новую задачу по разработке уже крупногабаритного малоразмерного двигателя с тягой 150 килограммов для беспилотников», – рассказывает начальник лаборатории по аддитивным технологиям ВИАМ Святослав Неруш. «Эта работа начнется в сентябре. Она завершится созданием образца двигателя, который мы испытаем на летных испытаниях в составе беспилотника, который производит ОКБ им. Симонова. Полет намечен на февраль 2019 года. За это время будет изготовлено порядка десяти комплектов двигателей: пять двигателей с тягой 150 килограммов и пять двигателей с тягой 20 килограммов».

Предприятия уже подписали соглашение о сотрудничестве. Совместные работы будут финансироваться за счет Фонда перспективных исследований.

Не менее интересные работы представил Центральный институт авиационного моторостроения (ЦИАМ). На выставку представители института приехали с 3D-печатными деталями газотурбинного мотора, поршнем и цилиндром мотора внутреннего сгорания и биметаллическими блисками турбин для газотурбинных двигателей.

«Аддитивные технологии позволяют не только ускорять процесс производства, но и экономить металл. Титановые компрессорные блиски, например, изготавливают из целиковой штамповки, в которой с помощью многокоординатных обрабатывающих центров вытачивают лопатки. Процедура долгая – на одно колесо порядка месяца. А сколько не самого дешевого металла при этом идет в отход! Конечно, тут стоит задуматься о применении АТ. Ведь при применении АТ выход годного получается до 96 %, а оставшийся порошок может быть использован для следующего изделия», – рассказывает начальник отделения «Динамика и прочность авиационных двигателей» ЦИАМ Любовь Магеррамова. «При использовании аддитивных технологий часто появляется возможность сделать целиком одну деталь, а не собирать ее из частей. Меньшее количество деталей – это тоже один из показателей совершенства авиадвигателя. Наконец, есть вещи, которые просто невозможно сделать традиционным способом. Например, с точки зрения газодинамической эффективности выходные кромки лопаток должны быть очень тонкими. Применение аддитивных технологий позволяет получить кромки толщиной порядка 0,15 мм. Литьем этого добиться невозможно. А тонкие кромки – это в итоге более высокий КПД. Это и есть то новое качество, которое развязывает руки конструкторам».

В качестве наглядного примера Любовь Александровна приводит лопатки с полой конструкцией и сложными дефлекторными системами охлаждения. Так, для минимизации массы была спроектирована неохлаждаемая полая лопатка турбины низкого давления. Топологическая оптимизация позволила добиться максимальной экономии веса с сохранением необходимой прочности, но итоговая конструкция имела сложную конфигурацию с переменной толщиной стенок. Как указывает Любовь Магеррамова, отлить такую деталь невозможно, ее можно только напечатать.

«В недалеком прошлом был лозунг: «Больше товаров хороших и разных!». Сейчас актуальна его модификация: «Больше изделий реальных и сложных!». Практическое применение аддитивных технологий для нужд науки и производства – ключевая задача модернизации промышленности. Успехи ВИАМ и ЦИАМ в этом направлении вызывают уважение и вселяют надежду на динамичное изменение методики производства сложных изделий из металла для наших промышленных предприятий. Мы рады тому, что в этих успехах есть наш интеллектуальный и технологический вклад», – поясняет Олег Гогин, генеральный директор компании NISSA Digispace, поставляющей 3D-принтеры Concept Laser для исследовательских и производственных нужд ВИАМ.

Выставка «AKTO-2016» запланирована на три дня и завершится завтра, 12 августа. Заявки на участие подали свыше ста отечественных и зарубежных предприятий и исследовательских учреждений, демонстрирующих новейшие технологии в авиационной и космической отраслях, информационные системы управления производством, системы навигации и многое другое.