Наука и образование

Прочные «сосуды» для «кровеносной системы» самолёта

Воронежские учёные создали технологию и оборудование для выпуска труб из титановых сплавов и коррозийно-стойких сталей, не имеющую российских аналогов

В Воронежской области продолжается реализация региональной программы «Новая индустриализация». Проект призван решить стратегическую задачу вхождения области в первую двадцатку наиболее развитых в промышленном отношении регионов страны и создать к 2024 году дополнительно пять тысяч высокопроизводительных рабочих мест.

В рамках проекта при поддержке областного правительства создаются центры компетенции, работа которых направлена на выстраивание взаимосвязей между предприятиями и университетами. Сегодня «Коммуна» расскажет о новой технологии по выпуску труб для трубопроводных систем, используемых в авиастроительной отрасли. Проект реализован на базе инновационно-технологического центра ВГУИТ.

Изначально разработка учёных ВГУИТ совместно с ООО «Аквапаскаль» предназначалась для трубопроводных систем авиационного транспорта, впрочем, технология может широко применяться и в других гражданских отраслях. Например, для создания фильтров водоподготовки и водоочистки в пищевой промышленности, на предприятиях ЖКХ и в плавательных бассейнах.

Тоньше и прочнее

Проект «Разработка способов, технологии и оборудования для формообразования тонкостенных прецизионных труб из титановых сплавов и коррозионно-стойких сталей и подготовки их к сборке в трассу трубопроводов авиационного транспорта»*. Научный руководитель проекта – профессор кафедры «Техническая механика» ВГУИТ Владислав Егоров.

Половину средств в проект вложил и индустриальный партнёр ООО «Аквапаскаль», возглавляемое Валерием Головым. Это воронежское предприятие уже много лет специализируется на выпуске различных видов фильтров для жидкостей, но одновременно давно связано и с авиастроительной отраслью, поэтому без проблем выиграло грант.

В чём суть проекта? Большинство транспортной техники, и тем более такой сложной, как современные самолёты, содержит различные трубопроводные системы. Это как крупные «артерии», так и «микрокапилляры», по которым в двигатели самолёта поступает топливо, ведётся кондиционирование воздуха и поддерживаются другие жизненно важные функции авиалайнера.

– Количество таких трубок и трубочек в самолёте такое, что если развернуть чертёж всей системы, то он займёт 40–50 метров, – образно объясняет Андрей Рязанов, директор инновационно-технологического центра ВГУИТ, под патронажем которого осуществлялся проект.

Излишне говорить, насколько важно, чтобы такая система у воздушного транспорта работала чётко и безотказно. Ещё один важный аспект для авиастроителей — снижение веса самолёта. От этого зависит и расход топлива, и скорость воздушной машины. А добиться снижения полётной массы можно, в том числе, и за счёт снижения веса трубопроводных систем.

– То есть чем тоньше будут стенки трубок, тем меньше будет и общий вес, – рассказывает ответственный исполнитель проекта, доцент кафедры «Техническая механика» ВГУИТ Максим Васечкин. – Естественно, что при утончении снижается прочность металла. Наша технология направлена на то, чтобы за счёт обработки материала под давлением получить пластическую деформацию, которая изменит механические характеристики материала. Видели, наверно, в фильмах, как куётся старинное оружие? Металл сначала нагревается, затем по нему бьют кузнечным молотом, потом он снова нагревается и так многократно. Таким образом металлические кристаллы начинают максимально плотно прилегать друг к другу, повышается прочность. На этом принципе основана и наша технология, только холодного проката.

На предприятии «Аквапаскаль» создали специальную оснастку для ротационной раскатки таких цилиндрических тонкостенных труб, а также установку для калибровки тонкостенной прецизионной трубы (высокопрочная труба, получаемая холоднокатанным способом). Промышленное применение разработанного оборудования позволит в два-три раза увеличить ресурс трубопроводных коммуникаций при одновременном снижении их металлоёмкости на 30–40%.

Новая технология решает проблему импортозамещения

Вторая важная задача, которую смогли решить воронежские разработчики, импортозамещение.

– Дело в том, что на трубах из титановых сплавов и коррозийно-стойких сталей на иностранных самолётах есть наконечники для соединений. При ремонте и замене трубопроводов можно оставить импортные наконечники, а саму трубку заменить на отечественную. Альтернатива - покупка всех трубок с наконечниками для трубопроводных систем самолётов за рубежом. Ранее не существовала технология сварки импортных материалов (наконечники) с отечественными (трубки). Теперь эта проблема решена, – говорит Максим Васечкин.

Российских аналогов у воронежской технологии не было. Поэтому ею заинтересовались в авиастроительной корпорации «Иркут». ООО «Аквапаскаль» уже масштабировало разработанную технологию под потребности Ульяновского авиазавода, входящего в корпорацию. Новая технология и оборудование также успешно применяются и в основной работе предприятия по выпуску различных фильтров водоподготовки и водоочистки для предприятий ЖКХ, пищевой промышленности и даже для плавательных бассейнов.

* - проект выполнен при финансовой поддержке Правительства РФ в лице Министерства образования и науки в рамках реализации федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технического комплекса России на 2014–2020 гг.», соглашение № 14.574.21.0042, уникальный идентификатор соглашения RFMEF157414X0042