О направлениях развития сотрудничества УГАТУ с предприятиями авиационной промышленности

Направления деятельности

Цели научно-технического взаимодействия

Участие в реальных инновационных проектах

Специалист, востребованный
на предприятиях авиационной отрасли

Подготовка квалифицированных специалистов мирового уровня

Решение локальных научно-технических проблем и задач

Кадры

ПРОЕКТ
«Создание технологий и промышленного производства узлов и лопаток ГТД с облегченными высокопрочными конструкциями для авиационных двигателей новых поколений» (по Постановлению №218 Правительства РФ)

ПРОЕКТ
«Технологическое
опережение» с ОАО РОСНАНО

ПРОЕКТ
«Единое информационное пространство»
УГАТУ-МОТОР-УМПО-Технопарк

ПРОЕКТ
«Полая лопатка для паровой турбины»

ПРОЕКТ
«Разработка и изготовление сложнопрофильных деталей» методами ИЗШ

ПРОЕКТ
«Упрочнение металлорежущего инструмента»

8

ПРОЕКТ
«Разработка и внедрение литейных технологий нового поколения для создания высокотехнологичного производства по изготовлению высокоточных отливок из алюминиевых, магниевых и титановых сплавов для газотурбинных двигателей» (по Постановлению №218 Правительства РФ)

Технопарк
авиационных
технологий

Создание деталей, узлов и систем авиационной техники и разработка технологий их производства

Локальные научно-технические проблемы и задачи

Средне- и
долгосрочная
перспектива

Постановка задач

Предприятия ОДК, ОАК, «Вертолеты России», участники ОКР по авиационной технике новых поколений

Совершенствование имеющихся конструктивных и технологических решений, разработка нормативной и методической документации, новых методов контроля и т.д.

Службы главных специалистов предприятий отрасли

Краткосрочная
перспектива

Постановка задач

Реализация программы сотрудничества на 2016-2020 гг.

Апробация новых конструкторских и технологических решений

Выполнение заказных НИОКТР

Проведение НИР для реализации НТЗ и решения реальных задач отрасли

Целевая подготовка специалистов

Разработка и внедрение системы дуального образования

Создание института повышения квалификации ОДК

Кадры

Развитие базовых кафедр

Разработка и внедрение сетевых и дистанционных образовательных программ

Новые технологические решения в производстве узлов и деталей компрессоров ГТД

Сверхпластическая формовка и диффузионная сварка – полые лопатки вентилятора

Линейная сварка трением – блисковые конструкции лопаток с диском, ремонтные технологии при замене лопаток

Двигатель для военной авиации класса ПАК ФА

Использование новых конструкционных материалов

Использование облегченных конструкций важнейших узлов, в первую очередь лопаток ГТД

Повышение эксплуатационных свойств деталей и узлов

Обеспечение ремонтопригодности узлов и деталей

ИЗШ

СПФ-ДС

ЛСТ

Направления работ по двигателю нового поколения

Новые технологические решения

Двигатель для гражданской авиации класса ПД-14

трехслойная

двухслойная

15

Оценка перспективных конструкций

Моделирование температурного поля

Лопатка 1 ступени КНД перспективного ГТД

Моделирование полей напряжений и деформаций
с учетом зажима в оснастке

Деформационные технологии
формирования заданной структуры
и свойств полуфабрикатов

Изотермическое формообразование
высокопрочных изделий
при пониженных температурах
(макетирование: лопатка изд. 117С)

Исходное
состояние

полуфабрикат

изделие

Эволюция свойств
промышленных сплавов

Титановые
сплавы

Реализация энергосберегающих процессов позволяет снизить температуры процесса изотермической штамповки на 200 -300° С. При этом становится возможным применить недорогие штамповые материалы с низким содержанием никеля.
Технология обеспечивает повышение прочностных и усталостных свойств изделия из AL и Ti сплавов на 30-40% (металлов в 2-2,5 раза).
В результате становится возможным снижение веса конструкции за счет роста физико-механических и эксплуатационных свойств изделия.

Text

Получение ОП для блисковых конструкций

Графики показаний с датчиков машины MDS

Заготовка лопатки

Кассета для сварки в установке MDS

Секция блиска после сварки

Схема ЛСТ имитатора

Положение сварного шва

Исследование режимов и свойств соединения титановых сплавов ВТ-6 и ВТ-8-1
Разработка заготовки лопатки
Изготовление макета сектора блиска
Разработка маршрутной технологии и технологических схем обработки

Разработка ТД и
технологических схем обработки

проекторы

Internet

web-камеры

ОАО «НПП «МОТОР»

web-камеры

19

Производительность
Пиковая - 19.86 Тфлопс
Максимальная - 15.33 Tфлопс (77.2%)

Параллельное программное обеспечение для промышленного моделирования
ANSYS Mechanical, CFX, LS-DYNA
CD-adapco STAR-CD, STAR-CCM
Mathworks MATLAB
Waterloo Maple
DeForm 3D

Лаборатории и участки ЦКП «Нанотех»:

1.Лаборатория механических испытаний;
2.Технологический участок;
3. Аналитическая лаборатория неразрушающих методов исследований;
4. Лаборатория зондовой микроскопии и анализа свойств поверхностных слоев;
5. Лаборатория спектрального анализа и подготовки объектов;
6. Лаборатория электронной микроскопии;
7. Лаборатория физических методов исследования;
8. Лаборатория рамановской спектроскопии;
9. Лаборатория электрохимической обработки поверхности .

Исследование свойств при разработке ТП и их аттестация при получении опытных и промышленных партий изделий для контроля геометрии, свойств определяющих качества готового изделия

Направления взаимодействия по НИОКТР

Исследование процессов обработки путем математического моделирования для существенного снижения затрат за счет исключения необходимости изготовления большого количества опытных образцов.
Моделирование производственно-технологической среды с целью снижения рисков при освоении производства. Разработка САПР

Исследования и разработка формообразующих технологий, влияющих на внутреннюю структуру (свойства готовых изделий), в т.ч. аддитивных технологий

Отработка полного цикла производства изделий от получения полуфабрикатов до финишных операций с целью реализации концепции поставки готовых изделий с заданными эксплуатационными характеристиками

Разработка формообразующих технологий

Моделирование

Разработка конструкции прототипов

Исследования и испытания

Разработка финишных технологий

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ВАКУУМНО-ИОННОПЛАЗМЕННОГО УПРОЧНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ:

Повышение эксплуатационных свойств и надежности деталей ГТД, ГПА и паровых турбин на различных этапах их жизненного цикла (в том числе при ремонте), путем целенаправленного формирования свойств в поверхности в соответствии с условиями работы (температура, нагрузка, среда, назначенный ресурс).

Разработки НИИ авиационных технологий

НАНЕСЕНИЕ СПЕЦИАЛЬНЫХ ЗАЩИТНЫХ ПОКРЫТИЙ

Упрочнение рабочих лопаток осевого компрессора 1-10 ст.:
1. Электролитно-плазменное полирование 2. Ионная имплантация (легирование) 3. Нанесение защитного многослойного
вакуумно-плазменного покрытия системы
Ti-TiN

Упрочнение металлообрабатывающего инструмента

Штамповой оснастки для изотермической штамповки от 2 до 6 раз
Холодно-высадочного инструмента и раскатников от 2 до 6 раз
Пресс-форм для литья под давлением алюминиевых
и магниевых сплавов от 2 до 3 раз
Металлорежущего и деревообрабатывающего инструмента от 2 до 3 раз
Повышение износостойкости пар трения в различных средах от 1.5 до 10 раз

Разработанные технологии упрочнения металлообрабатывающего инструмента позволяют повысить стойкость инструмента, увеличить производительность и качество обработки

УПРОЧНЕНИЕ ИНСТРУМЕНТА И ОСНАСТКИ ПОВЫШАЕТ СТОЙКОСТЬ*

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ И ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ВАКУУМНО-ПЛАЗМЕННЫХ ПОКРЫТИЙ:

АНАЛИЗ ПОВРЕЖДАЕМОСТИ РАБОЧИХ ЛОПАТОК ТУРБИНЫ ГПА

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКОГО ПОКРЫТИЯ НА БАНДАЖНЫХ ПОЛКАХ РАБОЧИХ ЛОПАТОК

Разрушение износостойкого
покрытия на бандажных
полках после эксплуатации (↓)

Подбор оптимального режима наплавки ОБЕСПЕЧИВАЕТ НАИЛУЧШУЮ АДГЕЗИЮ износостойкого покрытия к бандажной полке

Микроструктура
переходной зоны наплавки
износостойкого кобальтового сплава на бандажную полку

Микроструктура
сплава лопатки

РЕМОНТ И УПРОЧНЕНИЕ ТУРБИННЫХ ЛОПАТОК ГПА

ДЕФЕКТАЦИЯ 2. НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ (ЦМ, ЛЮМ. ВИК) 3. УДАЛЕНИЕ ПОКРЫТИЯ 4. АБРАЗИВОСТРУЙНАЯ ОБРАБОТКА 5. ВОССТАНОВЛЕНИЕ ГЕОМЕТРИИ И КАЧЕСТВА
ПОВЕРХНОСТИ ЛОПАТКИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
СПЕЦИАЛЬНЫХ СВАРОЧНЫХ ПРИЕМОВ 6. МЕХАНИЧЕСКАЯ ОБРАБОТКА 7. ВОССТАНОВЛЕНИЕ КАЧЕСТВА МАТЕРИАЛА ЛОПАТКИ МНОГОСТАДИЙНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ (в т.ч. вакуумной) ОБРАБОТКОЙ 8. НАНЕСЕНИЕ ЖАРОСТОЙКОГО ПОКРЫТИЯ 9. ИОННАЯ ИМПЛАНТАЦИЯ ИТЕРБИЯ

Достигается повышение: - жаростойкости в 2,5 раза, - коррозионной стойкости в 1,9 раза - длительной прочности в 1,6 раза - сопротивления усталости в 1,2 раза

Микроструктура
кобальтового сплава

НИИ Инновационных технологий и материалов УГАТУ

Участие УГАТУ в проектах:

Ожидаемые результаты взаимодействия