Продолжается работа конференции «Авиадвигатели XXI века»

Всероссийская научно-техническая конференция «Авиадвигатели XXI века» продолжает свою работу в Центральном институте авиационного моторостроения имени Баранова (ЦИАМ). В рамках мероприятия, посвященного 85-летию ЦИАМ, состоялся круглый стол «Применение топливных элементов в авиации». В нем, помимо сотрудников ЦИАМ, приняли участие представители ИПХФ РАН, НИЦ «Курчатовский институт», ФГУП «Крыловский ГНЦ» и ЦАГИ.

Они обсудили концепции летательных аппаратов с альтернативными источниками энергии, а также вопросы создания новых электрохимических источников тока для авиации.

Специалисты ЦИАМ представили доклады «Условия эффективного использования ТРДД на основе топливных элементов в среднемагистральных самолетах гражданской авиации» и «Формирование облика гибридных маршевых силовых установок для перспективных магистральных самолетов», а также представил сравнительный анализ эффективности применения гибридной силовой установки для перспективного вертолета.

«Крыловский центр» поделился опытом разработок высокоэффективных энергоустановок на основе топливных элементов. Ученые из «Курчатовского института» рассказали о перспективных системах хранения водорода для использования в авиации. Представители промышленности выступили с докладом о собственных наработках в области создания высокоэффективной установки по производству водорода из углеводородного сырья для электрохимических генераторов на топливных элементах.

Как полагают ученые ЦИАМ, топливные элементы в горизонте 2035-40 годов могут использоваться в гибридных силовых установках летательных аппаратов. Это двигатели той же двухконтурной схемы, где вентилятор на взлете приводит в действие турбина, что позволяет получить большую мощность, а в крейсерском полете на высоте он работает от электрического двигателя. Для работы такого электромотора идеально подошли бы топливные элементы.

На конференции большое внимание уделяется вопросам разработки методов и средств испытаний авиадвигателей и их метрологического обеспечения. Это связано с тем, что экспериментальная база ЦИАМ не имеет аналогов в Европе.

В рамках специализированной секции прозвучали доклады по совершенствованию методов и средств испытаний перспективных ТРДД высокой степени двухконтурности с раздельными контурами и демонстраторов-газогенераторов. Ученые обсудили расчетно-технологические и экспериментальные исследования по оптимизации процесса управления холодильными установками в обеспечение проведения климатических испытаний авиационных двигателей и их узлов. По данной тематике представлены следующие доклады специалистов ЦИАМ:

- Обледенение авиадвигателей в кристаллических облаках;

- Разработка экономичной технологической схемы подачи воздуха на высотный стенд в обеспечение проведения испытаний ПОС элементов ЛА и их моделей в имитируемых условиях обледенения на малых скоростях полета;

- Разработка системы генерирования и подачи ледяных кристаллов в АДТ для высотно климатического стенда Ц-1А.

В рамках секции «Методы и средства испытаний и их метрологическое обеспечение» ученые ЦИАМ рассказали о методиках испытаний в условиях неравномерно обводненного потока, о создании новой системы подачи газообразного кислорода на гиперзвуковой стенд.

На секции «Неравновесные физико-химические процессы в газовых потоках и горение» ЦИАМ сделал пленарный доклад «О возможности использования детонационного горения в ГТД». В числе других докладов представителей института можно выделить следующие:

- Интенсификация окисления H2S при возбуждении молекул O2 в синглетное состояние;

- Исследования процессов воспламенения и горения углеводородных топлив при диссоциации молекул О2 резонансным лазерным излучением;

- Анализ влияния активации молекул O2 лазерным излучением на характеристики двигателя внутреннего сгорания с компрессионным воспламенением;

- Воспламенение топливовоздушной смеси в цилиндре поршневого двигателя в присутствии возбужденных молекул кислорода.

Исследованию методов управления двигателями и аппаратного построения реализующих их систем посвящена секция «Системы автоматического управления». На ней ученые ЦИАМ представили порядка 20 докладов, в том числе: «Перспективные направления развития САУ ГТД в работах ГНЦ ЦИАМ»; «Принципы построения САУ на базе виртуального двигателя»; «Исследования способов построения системы защиты ГТД от раскрутки роторов»; «Исследование характеристик демонстрационной электроприводной системы смазки ГТД».

На конференции обсуждают проблемы прочности и надежности авиационных двигателей, новых конструкционных материалов и технологических процессов. В третий день работы научного форума специалисты ЦИАМ отметились следующими докладами по этой тематике:

- Развитие требований к обеспечению прочностной надежности при сертификации авиационных двигателей;

- Проблемы малоцикловой усталости высоконагруженных деталей турбомашин;

- Неразрушающий контроль в системе управления ресурсом основных деталей авиационных ГТД;

- Использование методов рентгеноструктурного анализа при исследовании образцов и деталей ГТД.

Проблемам проектирования, производства и испытаний деталей и узлов авиационных двигателей из современных и перспективных композиционных материалов были посвящены следующие доклады представителей института:

- Опыт изготовления деталей входного направляющего аппарата ГТД из композиционных материалов;

- Экспериментальное определение влияния повреждений (дефектов) на характеристики жесткости и прочности углепластиков;

- Проблема обеспечения стойкости удару посторонними предметами рабочих лопаток вентиляторов;

- Программа квалификационных испытаний композиционных материалов рабочей лопатки вентилятора в обеспечении ее сертификации;

- Конструктивно-технологический облик и экспериментальные исследования рабочего колеса центробежного компрессора из высокотемпературного полимерного композиционного материала.