В Центральном институте авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ ？Институт имени Н.Е. Жуковского？) рассмотрели комплекс работ лаборатории ？Газодинамика и силовая установка？ в 2024 году и подвели итоги ее деятельности в целом.
В рамках НЦМУ, работающего при поддержке Министерства образования и науки России, ЦИАМ проводил фундаментальные и методические исследования в обеспечение создания силовых установок второго поколения для сверхзвуковых пассажирских самолетов (СПС).
– За эти годы лаборатория разработала базовые варианты двигателей с наиболее эффективными техническими характеристиками, компоновками на будущем летательном аппарате в нескольких постановках – от двухдвигательной до четырехдвигательной схемы, – отметил в своем выступлении научный сотрудник отдела ？НЦМУ Сверхзвук？. – Были рассчитаны и проанализированы технические сложности, связанные с удовлетворением основных требований к силовой установке. Помимо этого, проработаны проекты технического задания и технического предложения по созданию сверхзвуковой силовой установки как объекта научно-технического задела, выработана дорожная карта внедрения критических технологий.
В результате исследований, проведенных лабораторией ЦИАМ, появились математические модели, с помощью которых можно определить облик и провести исследования силовой установки гражданского сверхзвукового самолета и ее элементов с учетом разных факторов. Специалисты Института разработали матрицу риск-ориентированного подхода в технико-экономическом анализе создания силовой установки СПС.
– При построении карты рисков внимание уделялось как научно-техническим, так и экономическим рискам, – отметил докладчик.
По его словам, также был проведен анализ оптимального расположения воздухозаборного устройства (ВЗУ) перспективной СУ СПС, построена расчетная модель распределения акустических возмущений в канале ВЗУ, исследовались методы повышения характеристик ВЗУ, – рассказал докладчик.
Повышение экологических требований, предъявляемых к авиационной технике, легли в основу исследований лаборатории в области моделирования образования загрязняющих веществ от перспективной СУ СПС: это позволило оценить возможности снижения их эмиссии. Были изучены современные технологии организации малоэмиссионного горения в камере сгорания, разработана методика прогнозирования эмиссии вредных веществ.
Не обошли вниманием специалисты ЦИАМ и вопрос применения новых материалов в конструкции будущего двигателя – керамокомпозитов (ККМ). Был приведен анализ критериев их выбора, требования к покрытиям деталей и др. В рамках работ по опытной технологии была изготовлена экспериментальная рабочая лопатка турбины низкого давления, а также использована установка для изготовления деталей из таких материалов.
– Главной задачей лаборатории стало получение новых знаний в области разработки перспективных силовых установок сверхзвуковых пассажирских самолетов, – подчеркнул научный руководитель лаборатории, советник генерального директора по научной работе ЦИАМ Александр Игоревич Ланшин. – Это методическая работа, которая позволит ответить на вопрос – возможно ли создание уникального по своим характеристикам двигателя для нужд сверхзвуковой гражданской авиации: какими параметрами он должен обладать, какие сложности на этом пути необходимо решить для соответствия силовой установки всем требованиям. В любом случае ЦИАМ и в рамках этой работы, и в рамках других проектов, как и всегда, решает задачу по формированию научно-технического задела, беря на себя роль первопроходца в этой области.
Напомним, что НЦМУ ？Сверхзвук？ решает фундаментальные, поисковые и прикладные научно-технические задачи для разработки сверхзвукового пассажирского самолета нового поколения. Координатор центра – ЦАГИ. В состав НЦМУ ？Сверхзвук？, помимо ЦАГИ и ЦИАМ, также входят ФИЦ ？Институт прикладной математики имени М.В. Келдыша？ РАН, ГосНИИАС, МАИ, МГУ имени М.В. Ломоносова, ПФИЦ УрО РАН. Проект реализуется с 2020 по 2025 год. Планируемые результаты деятельности НЦМУ ？Сверхзвук？ – инновационные конфигурации СПС с низким уровнем звукового удара и шума, технология многокритериального проектирования летательного аппарата, система отображения информации на базе технического зрения и технологий дополненной реальности в кабине экипажа и др.