О проекте

       Основная задача проекта – разработка демонстратора роторно-поршневого двигателя (РПД) с высокими удельными характеристиками и ресурсом, низким расходом топлива, часть деталей которого изготовлены из керамических композиционных материалов.Двигатель имеет перспективы применения как в военной авиационной сфере, так и в гражданском сегменте рынка.

       В проекте применены инновационные технологии проектирования и изготовления деталей двигателя из из интеркерамоматричных (ИКМКМ) и металлокерамоматричных (МКМКМ) композиционных материалов нового поколения с высокими физико-механическими характеристиками, в том числе с применением аддитивных технологий (метод 3D послойного отверждения).

       Результаты проекта

       Проект успешно завершен в январе 2020 г. В ходе его реализации проведены исследования процессов смесеобразования и горения в рабочей камере с последующей верификацией разработанных математических моделей и отработки системы зажигания РПД. Видеофиксация процессов горения обеспечила оптическая система визуализации с оптикой из кристаллов SiC, имеющих высокие высокотемпературные и прочностные оптические характеристики. Проведен значительный объем исследования физико-механических характеристик, применяемых в проекте интеркерамоматричных и металлокерамоматричных композиционных материалов, в том числе образцов материалов, изготовленных с применением аддитивных технологий.

       Результаты проекта

       Полученные показатели (жаропрочность, эрозионная и коррозионная стойкость, твердость, аномально низкий коэффициент трения, пределы прочности на изгиб, растяжение и сжатие) превосходят современные жаропрочные стали и интерметаллидные сплавы при значительно меньшей удельной массе. В двигателе также используется специально разработанная уникальная система турбонаддува. Также разработана отечественная электронная система управления двигателем и спроектирована современная система топливоподачи.

       Результаты проекта

       Правильность выбора указанных конструкторских и технологических решений подтверждена в ходе полного комплекса стендовых испытаний. В частности, проведены круглосуточные ресурсные испытания продолжительностью более 250 часов по самолетному и вертолетному циклам работы. Последующие дефектовки подтвердили крайне низкий износ деталей на уровне допустимых износов деталей классических ДВС и лучших РПД. На основании проведенных экспериментальных исследований по утвержденным методикам Центрального института авиационного моторостроения определен межремонтный ресурс двигателя в 1000 часов и полный ресурс – 5000 часов. Также в ходе высотно-климатических испытаний на уникальном стенде УВ-3К с термобарокамерой подтверждена возможность стабильной эксплуатации РПД в широком диапазоне температур — от -63,8°С до +52°С и высот — до 10 000 метров, а также возможность поддержания взлетной мощности до высоты 7 000 метров. При рабочем объеме 0,4 литра и весе роторно-статорного модуля РПД в 28 килограммов достигнутое при моторных определительных испытаниях максимальное пиковое значение мощности составило более 120 лошадиных сил.