Обеспечение прочностной надежности монокристаллических рабочих лопаток высокотемпературных турбин перспективных ГТД

12.04.2019

Современные газотурбинные двигатели магистральной гражданской авиации работают при максимальной температуре газа перед турбиной до 1640-1940 К. Повышение эффективности двигателя связано с повышением максимальной температуры газа. Успех разработки такого высокотемпературного двигателя определяется возможностью создания более высокотемпературной рабочей охлаждаемой лопатки турбины высокого давления (ТВД), обладающей требуемым ресурсом и высокой надежностью при приемлемом расходе охлаждающего воздуха. Можно без преувеличения сказать, что рабочая лопатка ТВД является деталью, в значительной мере определяющей уровень авиационного двигателестроения.

Создание рабочей лопатки высокотемпературной турбины — сложная комплексная проблема, успешное разрешение которой зависит от решения большого количества материаловедческих, технологических и конструкторских задач. Наряду с газодинамическими требованиями, к рабочим лопаткам турбины предъявляются жесткие требования по сопротивлению ползучести, статическому, мало- и многоцикловому разрушению, стойкости к высокотемпературному окислению. Применяемые при создании рабочих лопаток высокотемпературных турбин конструктивные решения во многом определяются современными материалами с необходимым уровнем характеристик конструкционной прочности и технологическими возможностями производства лопаток.

Научная школа ВИАМ, основателем и руководителем которой являлся С.Т. Кишкин, действительный член АН СССР и РАН, является пионером разработки технологии получения литых лопаток ТВД и на протяжении последних десятилетий успешно решает задачи, связанные с созданием и исследованием новых высокожаропрочных никелевых сплавов, с разработкой специальных технологий и технологического оборудования для производства литых охлаждаемых лопаток ТВД.

 Ножницкий Ю.А., докт.техн.наук, Голубовский Е.Р., докт.техн.наук, (ЦИАМ)