Перспективы применения аддитивных технологий для создания деталей и узлов авиационных газотурбинных двигателей и прямоточных воздушно-реактивных двигателей

Важными преимуществами при внедрении аддитивных технологий (АТ) являются возможности уменьшения массы, упрощения конструкции, снижения затрат времени и средств на разработку, изготовление и эксплуатацию. На основе применения АТ можно существенно повысить топливную эффективность, улучшить экологические и другие характеристики авиационных двигателей. В ЦИАМ в настоящее время проводятся исследования возможности применения АТ при создании различных деталей и узлов двигателей. Приведены примеры разработок, выявлены преимущества применения АТ и обозначены проблемы, возникающие при внедрении этих технологий. Спроектированы с использованием методов оптимизации и с учётом возможностей АТ изготовлены модели лопаток турбин с высокоэффективной системой охлаждения, в частности, с проникающим охлаждением. Показаны возможности применения АТ для изготовления элементов пресс-форм для прецизионного литья лопаток газотурбинных двигателей (ГТД) из жаропрочных сплавов и керамических стержней. Спроектированы и изготовлены методом АТ элементы двухзонного фронтового модуля малоэмиссионной камеры сгорания перспективного ГТД. Проводятся исследования перспективных ветвистых древовидных каналов теплообменных аппаратов с взаимно-пористыми телами, которые могут быть изготовлены только методами АТ и применение которых позволит повысить эффективность теплообмена при меньшей массе, чем у конструкций, изготовленных по традиционным технологиям. АТ применены для изготовления сложных элементов прямоточного воздушно-реактивного двигателя (ПВРД). Проведены успешные огневые испытания напечатанных секций камер сгорания. Разработаны ячеистые конструкции для применения в деталях ГТД с целью снижения их массы. Изготовлены методом АТ модельные полые лопатки с ячеистым заполнителем. Проведены испытания спроектированных ячеистых образцов. Показаны возможности снижения массы элементов конструкции при использовании ячеистых структур, полученных методами АТ. Осуществляются исследования созданных с помощью АТ полых дисков турбин и других деталей двигателя. Проведённые работы показывают перспективность применения АТ при создании широкого спектра деталей и узлов двигателей.