В МАИ исследуют методы повышения прочности авиационных деталей при аддитивном производстве

В Московском авиационном институте разрабатывается комплекс методов и технологий для обеспечения повышенной прочности и легкости компонентов планеров и двигателей воздушных судов из металлических и полимерных композиционных материалов, изготавливаемых с помощью 3D-печати.

В работах, поддержанных Министерством науки и высшего образования РФ, задействованы несколько подразделений университета, в том числе лаборатория гибридных и электрических силовых установок и центр аэрокосмических материалов и технологий Передовой инженерной школы (ПИШ) МАИ, сообщает пресс-служба вуза.

«Реализация проекта позволит не только значительно повысить безопасность и надежность будущих российских самолетов, но и существенно сократить сроки и затраты на их разработку и сделать процесс изготовления более гибким и эффективным. Более того, применение аддитивных технологий в ряде случаев позволяет реализовать решения, которые невозможно воплотить другим путем», — прокомментировал начальник лаборатории гибридных и электрических силовых установок ПИШ МАИ Николай Иванов.

Участниками проекта разрабатывается комплексная методика, которая ляжет в основу проектирования, производства и сертификации 3D-печатных деталей различных летательных аппаратов. В основе методики — синергия теоретических знаний, численных методов и обширных экспериментальных исследований. Она позволит получать точные характеристики материалов на всех этапах — от проектирования до лабораторных и стендовых испытаний готовых деталей и агрегатов. Помимо этого проводится детальное экспериментальное изучение микроструктур и характеристик изготавливаемых материалов, разрабатываются методы и программные средства машинного обучения, которые позволят предсказывать структуру и свойства 3D-печатных деталей, формируются методические рекомендации по совершенствованию всего цикла расчетно-экспериментальных исследований с помощью современных инструментов — микромеханики, микроскопии и томографии.

Особое внимание уделяется влиянию термической и механической обработки. Также исследуются особенности производства толстостенных композитных деталей силовых элементов планеров и двигателей с толщиной стенок до ста миллиметров. На основе разработанных моделей специалисты изучают напряженно-деформированное состояние элементов конструкций электродвигателей самолетов, что позволит сформировать точные требования к деталям, произведенным методом 3D-печати.

В настоящее время ученые занимаются изготовлением и испытанием опытных образцов. Например, методом 3D-печати создан корпус электродвигателя для беспилотного летательного аппарата с массой на двадцать пять процентов ниже, чем у аналогов, произведенного классическими способами. На 2026 год намечена сборка конструкционных компонентов из изготовленных деталей и продолжение испытаний.

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.