3D-печать композитов VS препреговая технология с полимеризацией

Главная проблема авиадвигателей – большой вес, значительная часть которого приходится на вентилятор. Применение широкохордных рабочих лопаток вентилятора из полимерных композитов является перспективным направлением развития авиадвигателестроения. В Объединенной двигателестроительной корпорации (ОДК) принято решение при создании рабочей лопатки вентилятора авиадвигателя ПД-35 разработать сразу два технологических направления: 1) послойная выкладка препрега – композитного материала-полуфабриката в пресс-форму с последующей полимеризацией в автоклаве (препреговая технология); 2) формирование трехмерного тканного армирующего каркаса с последующей пропиткой под давлением в пресс-форме и полимеризацией (технология 3D-ткачества). Так как ПД-35 пока только проектируется, технология отрабатывается на лопатке вентилятора длиной 750 мм для двигателя ПД-14. 

Заместитель генерального директора – генеральный конструктор ОДК Юрий Шмотин рассказал: «Головным разработчиком двигателя ПД-35 – АО «ОДК-Авиадвигатель» – в 2020 г. выполнен большой объем работ по отработке препреговой технологии, в том числе проведены испытания демонстрационного вентилятора в составе двигателя ПД-14. Создание технологии 3D-ткачества закреплено за разработчиком компрессора низкого давления двигателя ПД-35 – ПАО «ОДК-Сатурн». В настоящее время по технологии 3D-ткачества изготовлены конструктивно-подобные элементы и комплект рабочих демонстрационных лопаток вентилятора. В 2021 г. запланировано проведение комплекса сравнительных испытаний рабочих лопаток вентилятора из ПМК, изготовленных по обеим технологиям».

В прошлом году на «ОДК-Авиадвигатель» успешно прошли эксперименты по переходу от цельной титановой к полой 3D-печатной титановой лопатке на двигателе ПД-14, что позволило сократить массу узла на 30%. Серийное производство лопаток планируется на заводе «ОДК-Сатурн» по технологии LMD – прямого лазерного наплавления сферического металлического порошка. Использование композитной лопатки на ПД-35 снизит вес еще на 30%. Композитные лопатки, по сравнению с металлическими, позволят уменьшить вес двигателя ПД-35 на 400 килограммов. Это значительно повысит его экономичность как при изготовлении, так и при эксплуатации.

Двухконтурный турбореактивный двигатель ПД-35 с тягой 35 тонн разрабатывается для установки на китайско-российский широкофюзеляжный дальнемагистральный самолет CR929 и отечественный Ил-96-400М.

Источник: Ростех