В рамках проекта Российского научного фонда (конкурс по лабораториям мирового уровня) № 21-79-30041 «Закономерности критичности в материалах с дефектами, разработка подходов по мониторингу и прогнозированию ресурса при широкодиапазонном силовом и энергетическом воздействии (приложения в авиационном моторостроении), 2021-2024 гг.» совместно с АО «ОДК-Авиадвигатель» (индустриальный партнер) выполняется широкий класс экспериментальных и теоретических исследований по разработке методов оценки ресурса материалов и конструкций авиационного моторостроения применительно к перспективным отечественным двигателям ПД-14, ПД-35.

Рис.1 Двигатели для гражданской авиации ПД-14, ПД-35. Первое применение ПД-14 — самолеты МС-21-300

В работе используются передовые методики испытаний и экспериментальное оборудование: ультразвуковые нагружающие машины, системы для анализа акустической эмиссии, системы инфракрасного сканирования, рентгеновская томография, количественная фрактография. Приведенный комплекс методик и оборудования позволит установить зарождение внутренних и поверхностных дефектов микроскопических масштабов на широком классе материалов и конструкций, а также проследить их эволюцию в процессе нагружения.

Фундаментальные аспекты оценки долговечности и прочности материалов авиационного моторостроения отражены в высокорейтинговой публикации (M. Bannikov, V. Oborin, Yu. Bayandin, D. Ledon, D. Kiselkov, A. Savinykh, G. Garkushin, S. Razorenov, O. Naimark.  Damage-failure transition under consecutive dynamic and very high cycle fatigue loads. J. Appl. Phys. 131, 135902 (2022); doi: 10.1063/5.0085348) и отражают оригинальные результаты по прогнозированию свойств материалов и элементов конструкций при широкодиапазонных условиях нагружения.

Понимание остаточного ресурса крайне важно для установления баланса между безопасностью полётов и экономическими факторами при изготовлении и эксплуатации двигателей. Полученные результаты позволят установить, какие материалы должны быть использованы для тех или иных деталей двигателя, и дать прогноз их долговечности при штатной работе или после случайного удара, вызванного, например, столкновением самолёта с птицей. Использование перспективных материалов (титановые и алюминиевые сплавы, углепластики и т.д.), свойства которых изучаются в рамках проекта, обеспечит конкурентные преимущества и возможности по импортозамещению в области авиационного моторостроения.

• Prev
• Next