Scienty

Фото: img.freepik.com

Китай завершил успешные испытания первого миниатюрного турбореактивного двигателя, полностью напечатанного на 3D-принтере. Во время полета он достиг скорости, равной 0,75 числа Маха, на высоте 6 тысяч метров. По данным Aero Engine Corporation of China (AECC), завершилось первое летное испытание сверхлегкого двигателя, разработанного в стране и изготовленного преимущественно с использованием аддитивных технологий.

Это достижение является важным этапом в развитии отечественного производства авиационных двигателей в Китае и демонстрирует эффективность подхода, основанного на цифровом проектировании и аддитивных технологиях при создании двигателей. Испытания двигателя на земле были завершены в 2023 году, а в июле текущего года состоялся его первый лёт, выполненный с подвеской. Последние испытания включали одиночный полет, что позволило перейти от контролируемых условий испытаний к реальному применению технологии.

В процессе тестирования беспилотник-мишень приводился в действие двигателем, создающим тягу приблизительно 1,6 кН (что соответствует примерно 160 килограммам-силе). Продолжительность полета составила полчаса. За это время он поднялся на максимальную высоту 6000 метров и достиг скорости, равной 75% от скорости звука. Согласно информации, предоставленной AECC, двигатель функционировал «в штатном режиме и без сбоев» на протяжении всего полета, что подтвердило его надежность на значительных высотах и в условиях, характеризующихся повышенной динамичностью.

Этот двигатель стал первым в Китае турбореактивным двигателем соответствующего класса тяги, изготовленным с применением сочетания 3D-печати и многодисциплинарной топологической оптимизации. Топологическая оптимизация – это математический метод проектирования, позволяющий выявить наиболее эффективное распределение материала в заданном объеме, что приводит к созданию конструкции, оптимальной по весу и прочности. Сложные, напоминающие паутину, облегченные структуры, получаемые в результате, зачастую невозможно изготовить традиционными способами, например, литьем или ковкой. Аддитивное производство позволяет создавать такие сложные формы, наращивая их слой за слоем непосредственно из цифровой модели. Более трех четвертей общего веса двигателя приходится на вращающиеся части и компоненты, изготовленные методом 3D-печати.

Благодаря комплексному подходу удалось уменьшить число компонентов в двигателе, что привело к снижению его веса и упростило использование и последующее техническое обслуживание. Успешные летные испытания создают предпосылку для дальнейших проверок, которые будут направлены на достижение больших высот и скоростей. Ожидается, что внедрение этой новой методики проектирования и производства позволит сократить время разработки будущих двигателей и ускорит развитие передовых авиационных двигательных установок.