В МАИ разрабатывают расчётно-экспериментальную методику для лопаток компрессора авиадвигателей

Методика поможет точнее решать, можно ли эксплуатировать лопатки с забоинами и после ремонта. Ожидается, что это сократит досрочные замены двигателей и расходы на ремонт.

В Московском авиационном институте разрабатывают методику, которая определяет допустимые повреждения лопаток компрессора низкого давления в авиационных двигателях. Её создаёт коллектив кафедры 203 «Конструкция и проектирование двигателей» МАИ по заказу индустриального партнёра. Методика должна помочь точнее оценивать, можно ли дальше эксплуатировать лопатки с повреждениями и после ремонта. Ожидаемый результат — меньше досрочных замен двигателей и меньше затрат на ремонт.

Компрессор внутри двигателя сжимает входящий воздух и направляет его в камеру сгорания. Лопатки его вращающихся колёс принимают удары песка, камней и льда, которые несёт воздух. На кромках появляются небольшие забоины, и со временем они могут стать причиной трещины.

Исследователи сравнивают, какую вибрационную нагрузку выдержат лопатки в трёх состояниях: без повреждений, с забоинами и с зачищенными забоинами. Так становится видно, насколько повреждение снижает прочность и восстанавливает ли её зачистка. Инженеры рассчитывают допустимую глубину забоины отдельно у корня, посередине и у вершины лопатки, чтобы деталь сохраняла запас усталостной прочности.

В итоге для каждой лопатки формируют «карту допустимых повреждений» — схему с размеченными зонами и предельно допустимыми размерами дефектов. В дальнейшем её можно включить в руководство по техническому обслуживанию авиационных двигателей. Проект находится в активной стадии исследований. Как предполагается, накопление базы данных по испытаниям позволит определять допустимые повреждения уже на стадии проектирования и сократить объём дорогостоящих натурных испытаний.

МАИ