Самарские ученые испытали 3D-печатный реактивный двигатель для беспилотников

В Самарском национальном исследовательском университете имени академика С. П. Королева прошли успешные испытания малоразмерного газотурбинного двигателя (МГТД), изготовленного с применением аддитивных технологий. Новые методы проектирования и производства позволили сократить сроки разработки и изготовления примерно в два раза.

Как сообщает пресс-служба вуза, двигатель служит прототипом для создания серии силовых установок, способных работать на экологически чистых видах альтернативного топлива, в том числе с добавлением водорода. Подобные МГТД могут применяться на беспилотных летательных аппаратах и в энергетике — на объектах энергоснабжения небольших населенных пунктов, микрорайонов, промышленных предприятий, торговых центров и больниц. Ранее проект по созданию опытного образца двигателя был поддержан Инновационным фондом Самарской области, на его реализацию выделены три миллиона рублей.

«В Институте двигателей и энергетических установок (ИДЭУ) Самарского университета прошли успешные испытания малоразмерного газотурбинного двигателя, спроектированного и изготовленного научными сотрудниками института. Разработанная здесь перспективная технология проектирования и производства МГТД позволит на основе математического моделирования и оптимизации конструкции и процессов производства деталей двигателя, в том числе благодаря широкому использованию аддитивных технологий, создавать новые малоразмерные газотурбинные двигатели всего за полтора года. Задача проектирования именно малоразмерного газотурбинного двигателя является очень актуальной и противоречивой, так при уменьшении размеров самого двигателя уменьшаются величины КПД узлов, возрастают потери в проточной части. Поэтому создаваемые математические модели рабочих процессов двигателя должны корректироваться с учетом малоразмерности будущего изделия», — рассказывает исполнительный директор ИДЭУ Виталий Смелов.

Входное устройство, компрессор, камера сгорания, турбина и сопло двигателя изготовлены в университетской лаборатории аддитивных технологий на 3D-принтере SLM 280 HL по технологии селективного лазерного сплавления с использованием отечественных металлических порошковых композиций. Для 3D-печати деталей разработаны специальные технологические режимы, учитывающие, как различные типы движения лазерного луча влияют на механические свойства синтезируемого материала.

«В ходе испытаний готового образца двигателя были получены следующие технические характеристики: 120 000 оборотов в минуту, тяга в 20 кгс. Испытания завершились успешно. Одной из перспективных сфер применения подобных МГТД можно назвать малую распределенную энергетику — создание экологически безопасных газотурбинных приводов малой мощности, работающих на синтез-газе, вырабатываемом из биологических продуктов и отходов», — поясняет Виталий Смелов.

Проект по созданию МГТД является не только научно-техническим, но и образовательным, поскольку в его реализации принимали активное участие студенты. В целом в проекте участвовали специалисты пяти кафедр: конструкции и проектирования двигателей летательных аппаратов, теории двигателей летательных аппаратов, теплотехники и тепловых двигателей, технологий производства двигателей и автоматизированных систем энергетических установок.

А у вас есть интересные новости? Поделитесь с нами своими разработками, и мы расскажем о них всему миру! Ждем ваши идеи по адресу news@3Dtoday.ru.