Приоритет 2030: Средства производства и технологии для авиационного двигателестроения

устранение критической зависимости отечественной беспилотной авиации от импортных поршневых двигателей

разработка средств производства и программного обеспечения в области специальных методов обработки (электрохимические и электрофизические методы) деталей авиационных силовых установок на основе инновационных технологий, их промышленное внедрение и масштабирование, способствующее повышению производительности, конкурентоспособности и устойчивости промышленного сектора

разработка серии стандартов по новым разработкам в рамках деятельности технического комитета по стандартизации ТК070 «Станки»

автоматизация производственных процессов и интеграция в авиадвигателестроительное производство роботизированных комплексов

создание научно-технологического задела в области новых критических технологий (аддитивные, литейные, сварочные, электрохимические, электрофизические и др.) производства газотурбинных двигателей, авиационных поршневых двигателей и малоразмерных газотурбинных двигателей

создание новых авиационных материалов (металлические сплавы, композиционные, керамические, наноструктурированные материалы и др.) обеспечивающие высокую прочность, легкость, устойчивость к экстремальным условиям, а также снижение затрат на производство и эксплуатацию авиационных силовых установок

Применяется для удаления алюминидных покрытий при ремонте лопаток из никелевых суперсплавов в составе турбин ГТД авиационных двигателей и стационарных газоперекачивающих агрегатов. Ключевые преимущества: экологичность и производительность по сравнению с химическим методом удаления покрытий. Преимущества над имеющимися решениями: разработаны и запатентованы оригинальные способы определения момента окончания процесса удаления покрытия, а также способы измерения шероховатости поверхности в ходе процесса электролитно-плазменного полирования по спектральным характеристикам электрофизических параметров процесса.

Основным партнером разработки является ООО «Космические транспортные системы» (S7 Space). Разработка может быть востребована на предприятиях АО «ОДК-Пермские моторы» (г. Пермь), ПАО «ОДК-Сатурн» (г. Рыбинск) при ремонте лопаток ГТД как после наработки, так и при устранении производственного брака.

Разработка применяется для обработки деталей авиационных двигателей, моноколёс, лопаток турбин и компрессоров, деталей, полученных по аддитивной технологии. Преимущества разработки – улучшение качества поверхностного слоя (шероховатость поверхности, отсутствие оксидных плёнок на поверхности). Установка не имеет аналогов в РФ и за рубежом, не копирует зарубежные патенты. По проекту получены 50 патентов РФ. Разработка выполнена в интересах ПАО «ОДК УМПО», АО «Авиадвигатель», ОДК им. Климова (Санкт-Петербург), ГК «Роскосмос», ГК «Росатом». На текущий момент УГТ – 7, прототип установки прошел демонстрацию в эксплуатационных условиях, планируется запуск объекта в серийное производство. Макет установки был продемонстрирован в 2024 году экспертам социоцентра, разработана пилотная линия для производства ионообменных гранул. Выполнение проекта будет осуществляться с привлечением студенческого конструкторско-технологического бюро «Поверхность» и индустриального партнера ООО «АльфаОптТорг».

Проект направлен на создание опытных образцов установок для электроэрозионно-химической (ЭЭХ) обработки и электролитно-плазменного полирования (ЭПП) элементов поддержки металлических деталей, полученных аддитивными технологиями. Разработки выполняются в интересах отечественных производителей, применяющих технологии аддитивного выращивания металлических деталей в производственном процессе. Известно решение австрийской компании RENA Technologies Austria GmbH – технология Hirtisation. Hirtisation - это технология постобработки деталей, основанная на сочетании электрохимических импульсных методов, гидродинамического потока и химического удаления частиц и обработки поверхности. В условиях санкционного давления необходимо импортозамещение продукции и технологий зарубежного производства отечественными аналогами, направленное на развитие отечественной промышленности. Отличительной особенностью проекта является использование комбинированной электроэрозионно-химической (ЭЭХ) обработки и электролитно-плазменного полирования (ЭПП) элементов металлических деталей, полученных аддитивными технологиями, направленных на повышение производительности, точности и качества постобработки. Выполнение проекта будет осуществляться в НИИ «Электротехнологий» с привлечением студенческого конструкторско-технологического бюро и индустриального партнера ООО «ЕСМ».

Технология будет применяться для обработки твердосплавных металлорежущих инструментов, предназначенных для обработки титановых и жаропрочных сплавов, которые применяются для изготовления деталей ГТД, ГТУ и ГПА. Ключевыми преимуществами разработки является установка, собранная полностью из отечественных компонентов и с использованием уникальных плазменных источников с накаленным и полым катодом, аналогов котором зарубежном нет. Использование данных источников позволяет проводить процессы чистки и нагрева деталей, ионной модификации, а также управлять структурой и фазовым составом, не меняя другие технологические параметры процесса нанесения покрытия, что позволяет получать покрытие с уникальными физико-механическими свойствами и структурой. Работа выполняется в интересах ПАО «ОДК-УМПО», НПА «Технопарк АТ», ПАО «Агрегат», АО «Белзан» АО ГМЗ «АГАТ». Работа выполняется совместно с ФГБУН «Институт сильноточной электроники» СО РАН.

При инерционной сварке трением используется схема длительного накопления энергии и быстрой ее отдачи, что дает возможность сваривать за один цикл поверхности площадью в сотни квадратных сантиметров. Установки для инерционной сварки трением имеют существенно отличающиеся от много лет применяемых в РФ машин для сварки трением с прямым приводом, кинематикой, набором задаваемых параметров и циклом сварки. Выполнение проекта будет осуществляться в интересах АО ОДК с привлечением студенческого конструкторско-технологического бюро и индустриального партнера НПА «Технопарк АТ».

Проект направлен на прецизионную обработку сложнопрофильных деталей, в том числе ГТД, с автоматизацией контроля остаточных напряжений. Ожидается повышение точности обработки по сравнению с аналогами. А также, проект направлен на разработку и изготовление фрезерного станка с ЧПУ из сталь-композитных материалов. Данный станок, по сравнению с аналогами, выполненными из традиционных материалов, будет иметь снижение массы станка при сохранении (а предпочтительно – повышении) жесткости и демпфирующих свойств, что положительно скажется на точности обработки и производительности. Разработанное и отлаженное ПО обеспечит управление станком, а именно высокую производительность и простоту использования. Разработка может быть востребована на предприятиях ПАО «ОДК-УМПО, ОО «Цифра», АНО «УК НОЦ РБ», ООО «Авиатех», ООО «Инженерный центр Автоматизация и промышленная робототехника», ООО «Ишимбайская станкостроительная группа», АО «Гражданские технологии».

Проект направлен на разработку технологии изготовления смесей для твердоспекаемых стержней сложнопрофильных лопаток газотурбинных и энергетических установок. Известно, что требования к стержневым составам должны согласовываться с требованиями к стержням, которые, в свою очередь, регламентируются индивидуально, с учетом конструкции отливки и принятой технологии литья. Причем, многообразие и противоречивость, часто взаимоисключающих, требований к стержням затрудняет научно-обоснованный выбор химического и фракционного состава стержневой смеси. Разработка данной технологии изготовления перспективных стержневых смесей, позволит удовлетворять высоким требованиям изделий ГТД и ГТУ в широком интервале температурных и прочностных характеристик с применением новых материалов, основываясь на их физико- химических свойствах. На данный момент, в связи с большой номенклатурой изделий требующих имортозамещение, разработкой новых отечественных двигателей нового поколения и ограничением использования иностранных материалов многие предприятия авиационной отрасли и машиностроения столкнулись с проблемой быстрого и качественного перехода на отечественные материалы и технологии. Поэтому данная работа будет интересна большинству предприятий, связанных с изготовлением ГТД и ГТУ. В частности, ПАО «ОДК УМПО» и НПП «Технопарк АТ». Проект является продолжением и расширенной версией уже разработанной и внедренной на ПАО «ОДК УМПО» технологии по изготовлению стержневой смеси для рабочих лопаток ГТД.

Проект направлен на разработку технологий получения новых высокотемпературных (до 1600оС) электроизоляционных комплектующих частей ГТД взамен традиционно применяемых органических композитов (800оС), а также получения литейной оснастки (тиглей, насадок) для изготовления комплектующих компонентов ГТД из жаропрочных металлических сплавов и стали. Преимущества разработки: композиционная керамика, изготовленная с использованием неорганических химических связующих компонентов, позволяет проектировать составы на основе оксидной, нитридной, карбидной керамики, при этом упрочнение материала происходит за счет образования неорганического полимера при сравнительно низких температурах, без технологии традиционного высокотемпературного спекания. В зависимости от компонентного состава становится возможным реализация заявляемых характеристик требуемых материалов. Изделия, изготовленные из дисперсно-упрочненной композиционной керамики на химических связках и на основе зернистых наполнителей, превосходит спеченную керамику по таким характеристикам, как термостойкость, ударная вязкость, вибрационная стойкость. Преимущества и отличительные характеристики: новая энергосберегающая технология позволяет получить электроизоляционные композиционные изделия на основе корунда, диоксида циркония, алюмосиликатов, нитрида кремния и других тугоплавких бескислородных соединений с термостойкостью более 10000 циклов, рабочей температурой эксплуатации до 1600оС, высокой кислотостойкостью, вибростойкостью, прочностью не менее 200 МПа. Заинтересованность в совместной разработке электроизоляционных комплектующих ГТД проявлены со стороны «ОКБ им. А. Люльки», а разработка литейной оснастки (тиглей, насадок) для изготовления комплектующих компонентов газотурбинных двигателей из жаропрочных металлических сплавов и стали входит в интересы ПАО «ОДК-УМПО». Разработка выполняется вместе с ПАО «ОДК-УМПО», «ОКБ им. А.Люльки», АО «ОНПП «Технология» им. А.Г. Ромашина».