Ученые ЦИАМ представили результаты своих исследований в рамках научной программы II Международного форума двигателестроения

Симпозиум "Перспективы развития воздушно-реактивных и комбинированных двигателей" открыл работу тематических секций Научно-технического конгресса. Руководителем симпозиума выступил начальник отделения "Авиационные двигатели" ЦИАМ Александр Валерьевич Луковников. В докладах ученых ЦИАМ были рассмотрены концепции перспективных двигателей и силовых установок для пассажирских и транспортных самолетов 2025-2030 годов, обсуждались прорывные технологии для перспективных малоразмерных газотурбинных двигателей (ГТД) и энергетических установок гражданской авиации, был сделан анализ возможности повышения крейсерской топливной экономичности многорежимного двигателя с третьим контуром.

Научный руководитель - заместитель Генерального директора ЦИАМ Александр Игоревич Ланшин в своем выступлении отметил, что на современном этапе развития авиадвигателестроения все большее внимание уделяется исследованиям силовых установок нетрадиционных конструкторско-компоновочных схем. Уже сегодня ученые ведущих авиастроительных держав, в том числе и России, ведут активные исследования по турбовинтовентиляторным двигателям ("открытый ротор"), двигателям сложных термодинамических циклов (с промежуточным охлаждением воздуха при сжатии и регенерации тепла в процессе расширения газа в турбине). Особое внимание уделяется распределенным силовым установкам (привод нескольких вентиляторов-движетелей от одного генератора мощности) и гибридным силовым установкам, привод вентиляторов (движетелей) которых осуществляется от турбин и электродвигателей. Новые авиационные двигатели, по расчетам ученых, в перспективе позволят снизить удельный расход топлива на 20-30% по отношению к двигателям 2000 г. и шум по сравнению с нормами Гл. 4 стандарта ИКАО не менее 25 - 40 EPN dB.

Наиболее масштабным мероприятием Научно-технического конгресса МФД-2016 стал симпозиум "Прочность, надежность, долговечность и эксплуатационная технологичность двигателей; неразрушающие методы контроля" под руководством заместителя Генерального директора ЦИАМ по направлению "Прочность, надежность и ресурс двигателей" Юрия Александровича Ножницкого. Отличительной особенностью научной школы ЦИАМ в области прочности и надежности двигателей, широко известной как в России, так и за рубежом, является сочетание фундаментальных исследований с практикой авиадвигателестроения, комплексность решения прикладных задач проектирования и прочностной доводки конструкций, тесная связь творческих коллективов ученых и инженеров ЦИАМ с конструкторскими бюро и предприятиями авиационной отрасли. Именно этим и обусловлен широкий интерес специалистов к симпозиуму.

В рамках симпозиума было представлено 37 докладов, из них 12 были подготовлены учеными ЦИАМ. Тематика докладов ученых института затрагивала широкий спектр вопросов: от исследований ЦИАМ в области создания широкохордной лопатки вентилятора из углепластика для перспективного турбореактивного двухконтурного двигателя (ТРДД) до анализа проблемы отказобезопасности ГТД в облаке вулканического пепла.

Значительное внимание Научно-технического конгресса МФД-2016 было уделено вопросам испытаний авиационных двигателей. Институт обладает уникальными стендами, не имеющих аналогов в Европе, для сложных и энергоемких видов обязательных испытаний авиационных двигателей, воспроизводящих натурные условия эксплуатации. Компетенции ЦИАМ в данной области определили выбор руководителя симпозиума "Совершенствование методов испытаний, испытательное оборудование" — им стал заместитель Генерального директора ЦИАМ по эксперименту Виктор Георгиевич Марков.

В условиях, когда ведущие мировые производители авиационных двигателей борятся за десятые доли процентов топливной и весовой эффективности, повышение коэффициента полезного действия вентиляторных и компрессорных ступеней становится одним из основополагающих условий создания конкурентоспособного изделия. Этим обстоятельством, в частности, обусловлена актуальность симпозиума "Компрессоры ГТД. Проблемы аэроакустики", прошедшего под руководством начальника отделения ЦИАМ "Аэродинамика компрессоров воздушно-реактивных двигателей и газотурбинных установок" Виктора Ивановича Милешина и начальника сектора "Аэродинамика компрессоров воздушно-реактивных двигателей и газотурбинных установок" Юрия Данииловича Халецкого.

В рамках симпозиума были рассмотрены вопросы аэродинамики компрессоров, рассматривалось влияния надроторных устройств лабиринтного типа на характеристики компрессора, были сделаны доклады о расчетных исследованиях характеристик ступеней компрессора высокого давления и модернизации компрессоров наземных газотурбинных установок. В рамках симпозиума были также затронуты темы развития технологий по снижению шума вентиляторов авиационных двигателей.

На симпозиуме "Камеры сгорания ГТД, экологическое совершенствование ГТД по эмиссии", которым руководил начальник отдела "Камеры сгорания" ЦИАМ Сергей Александрович Волков были представлены результаты работы ученых ЦИАМ по совершенствованию камер сгорания авиационных газотурбинных двигателей - одного из узлов, в максимальной степени определяющих эффективность всей машины. Доклады были посвящены исследованиям улучшения основных характеристик камеры сгорания перспективного ТРДД ПД-14, обоснованию технического облика камеры сгорания ТРДД большой тяги. В работах ученых ЦИАМ анализировались также рабочие процессы в камерах сгорания различных схем для перспективного сверхзвукового делового самолета. На симпозиуме были рассмотрены вопросы по снижению эмиссии вредных веществ перспективных авиационных двигателей.

Одна из ключевых инженерных задач при создании ГТД - разработка турбины. Этот узел работает в максимальных условиях нагружения, его совершенствование тесно связано с проблемами прочности, газовой динамики, материаловедения. Теме "Турбины ГТД" был посвящен симпозиум, проходивший под руководством начальника отдела "Газовые турбины" ЦИАМ Сергея Валентиновича Харьковского. Доклады ученых ЦИАМ в рамках тематической секции были посвящены созданию научно-технического задела в данной области.

Являясь головным химмотологическим центром авиационной промышленности России, в рамках научной программы МФД-2016 ЦИАМ выступил организатором симпозиума "Применение топлив и масел в двигателестроении". Руководил симпозиумом начальник отдела "Двигатели и химмотология" ЦИАМ Леонид Самойлович Яновский. Ученые ЦИАМ представили результаты своей работы по формированию научно-технического задела в обеспечение разработки топлив и авиационных смазочных материалов для газотурбинных и поршневых авиационных двигателей.

ЦИАМ имеет богатый опыт и научный потенциал в области исследований, связанных с созданием авиационных поршневых двигателей, которые на современном этапе развития авиации переживают подъем. В ходе симпозиума "Поршневые двигатели", которым руководил начальник отдела ЦИАМ Лев Аронович Финкельберг, обсуждались основные направления развития авиационных поршневых двигателей и новые технологии в создании авиационных бензиновых, дизельных, роторно-поршневых и турбокомпаундных двигателей.

Разработка высокоэффективных, экологически чистых газотурбинных установок (ГТУ) и парогазотурбинных установок (ПГУ) является главной задачей технического перевооружения энергетики, водного транспорта и газоперекачивающих агрегатов топливно-энергетического комплекса России. Данная задача особенно актуальна в свете решения задач по импортозамещению. В ЦИАМ ведутся работы по разработке ГТУ сложных схем, существенно превосходящие прототипы по КПД, экологическим характеристикам и эксплуатационной надежности. На симпозиуме "Индустриальные силовые установки", который проводил начальник отделения "Промышленные и транспортные газотурбинные установки" ЦИАМ Георгий Константинович Ведешкин, ученые ЦИАМ сделали доклад о целесообразности создания и организации серийного производства мощных отечественных полупиковых ПГУ, рассмотрели проблемы создания малоэмиссионных камер сгорания ГТУ и способы их решения, а также результаты первого этапа испытаний камеры сгорания в составе газогенератора ГТУ-16.

ЦИАМ ведет широкий спектр экспериментально-теоретических исследований в области подтверждения работоспособности и ресурса подшипников опор роторов газотурбинных двигателей. Семинар "Опоры и подшипники", руководителем которого выступил заместитель начальника отделения "Динамика и прочность авиационных двигателей" ЦИАМ Николай Иванович Петров, был посвящен рассмотрению вопросов повышения надежности подшипниковых опор ГТД и агрегатов трансмиссий вертолетов, проблемам создания газодинамических подшипников для опор ротора малогабаритного газотурбинного двигателя, применению новых композиционных материалов при изготовлении подшипников авиационных двигателей.

Тематика симпозиума "Авиационные редукторы и трансмиссии", проходившего под руководством начальника отдела отделения "Динамика и прочность авиационных двигателей" ЦИАМ Виктора Васильевича Голованова, была посвящена проблемам обеспечения надежности редукторов, новым методам проектирования конструкций авиационных зубчатых колес, диагностике поверхностного усталостного изнашивания деталей авиационных редукторов и ряду других вопросов.

На симпозиуме "Системы автоматического управления (САУ) и диагностика двигателей", проходившем под руководством заместителя Генерального директора ЦИАМ Оскара Соломоновича Гуревича, рассматривались комплексные проблемы совершенствования систем САУ и диагностики авиационных двигателей.

В рамках симпозиума ученые ЦИАМ сделали около 70 докладов, посвященных наиболее актуальным проблемам создания научно-технического задела для авиадвигателей и газотурбинных установок. Широкое представительство специалистов ЦИАМ в программе Научно-технического конгресса МФД-2016 еще раз подчеркнуло головную роль института в научном сопровождении российского авиадвигателестроения.