Эпоха вялiкiх адкрыццяў

Новую разработку белорусских ученых планируют использовать в сверхзвуковой авиации

Адна справа, калі ломiцца дэталь аўтамабіля. Мы можам заехаць на СТА ці выклікаць эвакуатар... Зусім іншае, калі ўзнікаюць праблемы з дэталлю самалёта, які ляціць на вышыні некалькіх тысяч метраў. Наступствы могуць быць фатальнымі. Распрацаваная вучонымі Фізіка-тэхнічнага інстытута Акадэміі навук тэхналогія дазваляе павысіць трываласць дэталяў рухавіка самалёта ў два-тры разы. І яны адрозніваюцца высокай устойлівасцю да нагрузак нават пры тэмпературах да 900 градусаў. Карэспандэнт «Р» даведалася падрабязнасці.

Цяпер выраб адной дэталі займае не больш за паўхвіліны часу.
Фота Аляксея ВЯЗМIЦIНАВА

— Бачылі калі-небудзь рухавік самалёта? — літаральна на пальцах тлумачыць мне навуковец Фізіка-тэхнічнага інстытутаНАН  Уладзімір Пятрэнка. — Калі паглядзіце на яго заборную частку, то ўбачыце вінты, якія круцяцца і пад вялікім ціскам падаюць паветра ў камеру згарання. Адтуль спецыяльныя лапаткі выкідваюць запаленую сумесь. Яна ператвараецца ў брую, якая і рухае самалёт у паветры. Гэтыя вінты нагадваюць вялікі прапелер з мноствам лопасцей. Гэта і ёсць лапаткі газатурбінных рухавікоў самалёта.

Зараз гэтыя дэталі вырабляюць на аснове нікелю — інканэлю. Гэты вогнетрывалы сплаў распрацавалі ў ЗША, дзе яго ўжываюць як матэрыял для дэталяў газатурбінных рухавікоў, а таксама звышгукавых самалётаў і ракет. Інканэль адрозніваецца высокай трываласцю пры тэмпературах да 900 градусаў. Гэта запатэнтаваная распрацоўка. Выкарыстоўваць яе без адпаведнай ліцэнзіі нельга. Нашы вучоныя прапанавалі альтэрнатыву — вырабляць дэталь з нікелевага сплаву, але прынцыпова іншым метадам.

Сёння падобныя дэталі атрымліваюць спосабамі ліцця і дэфармацыі. У першым выпадку матэрыял растопліваецца і заліваецца ў форму. Аднак літое рэчыва саступае па сваіх параметрах таму, якое падверглася апрацоўцы ціскам. Гэта другі спосаб. Яго сутнасць у тым, што разагрэтаму матэрыялу надаецца патрэбная форма з дапамогай інструмента.

Акрамя запчастак для авія- і ракетабудаўнічай галіны, на гэтых жа ўстаноўках можна вырабляць дэталі для аўтамабіляў і іншай тэхнікі.

— Нечым нагадвае лепку з пластыліну... — складаныя рэчы простай мовай тлумачыць Уладзімір Пятрэнка. — Пасля апрацоўкі ціскам дэталь атрымліваецца больш трывалай і без унутраных дэфектаў. Для вырабу дэталяў газатурбінных рухавікоў аптымальна падыходзіць метад дэфармацыі. Класічная тэхналогія даволі складаная. Яна ўключае пяць-шэсць цыклаў штампоўкі. Мы прапанавалі новы спосаб. Ён дазваляе атрымаць нарыхтоўку за адзін такі цыкл. Цяпер выраб адной дэталі займае не больш за паўхвіліны часу.

Заходзім у вытворчы цэх Фізіка-тэхнічнага інстытута, дзе непасрэдна адбываецца працэс вырабу дэталяў. У цэху стаяць вялікія прэсы. Тут жа знаходзіцца абсталяванне, на якім з цыліндрычнай дэталі фарміруецца паўфабрыкат, максімальна набліжаны да канчатковага варыянта. Зараз у індукцыйнай печы да 1000 градусаў награваецца жалезанікелевы сплаў. Награваецца паступова, каб адбылася рэкрышталізацыя. За гэтым складаным тэрмінам хаваецца простае паняцце, зразумелае кожнаму, хто вывучаў фізіку і хімію ў школе. Тым, хто прагульваў урокі, Уладзімір Пятрэнка патлумачыў:

— Мяняецца ўнутраная структура матэрыялу. Ён становіцца больш падатлівым да дэфармацыі. Аднак працуем мы са сплавам пры тэмпературы 700 градусаў, таму даём  яму трохі астыць. Пасля гэтага працэсу яго трываласць павышаецца.

Тэхналогія распрацоўваецца сумесна з кітайскімі вучонымі. Наш Фізіка-тэхнічны інстытут ужо некалькі гадоў супрацоўнічае з Інстытутам даследаванняў металаў Акадэміі навук Кітая. У Мінску нават з’явілася сумесная лабараторыя вучоных, дзе вывучаюць уласцівасці металаў. Тут мы зараз і знаходзімся. Абсталяванне, тэхналогіі і інструмент для апрацоўкі разнастайных сплаваў і матэрыялаў тут маюцца.

Тым часам свежавырабленая дэталь адпраўляецца на дыягностыку ў суседняе памяшканне. Загрузіўшы яе ў спецыяльную камеру рэнтгенаўскай устаноўкі, спецыялісты праводзяць кантроль якасці. З дапамогай джойсцікаў на пульце кіравання круцяць выраб пад рознымі вугламі. Карцінка ў рэжыме рэальнага часу выводзіцца на вялікі манітор. Апарат настолькі магутны, што дазваляе прасвечваць прамянямі наскрозь прадметы вагой да ста кілаграмаў.

Акрамя запчастак для авія- і ракетабудаўнічай галіны, на гэтых жа ўстаноўках можна вырабляць дэталі для аўтамабіляў і іншай тэхнікі. Сёння, напрыклад, тут рыхтуюць партыю дэталяў для МТЗ. Уладзімір Пятрэнка круціць у руках адну з іх і кажа пра яе асаблівасці:

— Гэтая дэталь ідзе ў каробку перадач. Яна цікавая тым, што мае па сваёй даўжыні розны дыяметр. Прычым месцамі большы дыяметр плаўна перацякае ў меншы. Дэталь выраблена на тым жа апараце, што і нарыхтоўкі лапатак газатурбінных рухавікоў. Тыя па форме падобныя на гантэлі. Жалеза-нікелевы сплаў у працэсе пракаткі праяўляе сваю пластычнасць. Таму пры пэўнай геаметрыі інструмента яму можна надаць любую патрэбную форму.

Вучоныя сабралі апарат з узмоцненымі параметрамі спецыяльна для вытворчасці лапатак газатурбінных рухавікоў. Зараз гэтая машына знаходзіцца на патэнтаванні. Напрыканцы вучоны дадаў:

— Па сваіх тэхналагічных параметрах машына не мае аналагаў у свеце. А распрацаваным намі метадам можна вырабіць абсалютна любую дэталь, якая працуе пры вялікіх нагрузках. Гэта значыць, апарат можна наладжваць пад патрэбы канкрэтнага заказчыка ў залежнасці ад таго, што ён стварае: самалёты, ракеты, аўтамабілі ці нешта іншае.



Полная перепечатка текста и фотографий запрещена. Частичное цитирование разрешено при наличии гиперссылки.
Заметили ошибку? Пожалуйста, выделите её и нажмите Ctrl+Enter
Загрузка...