Співробітництво ДП "Івченко-Прогрес" з установами НАН України постійно розширюється
Збережено в:
| Дата: | 2021 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2021
|
| Назва видання: | Вісник НАН України |
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/180319 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Співробітництво ДП "Івченко-Прогрес" з установами НАН України постійно розширюється / І.Ф. Кравченко // Вісник Національної академії наук України. — 2021. — № 6. — С. 47-51. — укр. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-180319 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-1803192025-02-09T14:47:06Z Співробітництво ДП "Івченко-Прогрес" з установами НАН України постійно розширюється The cooperation of Ivchenko-Progress ZMKB with the institutions of the NAS of Ukraine is constantly expanding Кравченко, І.Ф. Загальні збори НАН України 2021 Article Співробітництво ДП "Івченко-Прогрес" з установами НАН України постійно розширюється / І.Ф. Кравченко // Вісник Національної академії наук України. — 2021. — № 6. — С. 47-51. — укр. 0372-6436 DOI: doi.org/10.15407/visn2021.06.047 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/180319 uk Вісник НАН України application/pdf Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Ukrainian |
| topic |
Загальні збори НАН України Загальні збори НАН України |
| spellingShingle |
Загальні збори НАН України Загальні збори НАН України Кравченко, І.Ф. Співробітництво ДП "Івченко-Прогрес" з установами НАН України постійно розширюється Вісник НАН України |
| format |
Article |
| author |
Кравченко, І.Ф. |
| author_facet |
Кравченко, І.Ф. |
| author_sort |
Кравченко, І.Ф. |
| title |
Співробітництво ДП "Івченко-Прогрес" з установами НАН України постійно розширюється |
| title_short |
Співробітництво ДП "Івченко-Прогрес" з установами НАН України постійно розширюється |
| title_full |
Співробітництво ДП "Івченко-Прогрес" з установами НАН України постійно розширюється |
| title_fullStr |
Співробітництво ДП "Івченко-Прогрес" з установами НАН України постійно розширюється |
| title_full_unstemmed |
Співробітництво ДП "Івченко-Прогрес" з установами НАН України постійно розширюється |
| title_sort |
співробітництво дп "івченко-прогрес" з установами нан україни постійно розширюється |
| publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
| publishDate |
2021 |
| topic_facet |
Загальні збори НАН України |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/180319 |
| citation_txt |
Співробітництво ДП "Івченко-Прогрес" з установами НАН України постійно розширюється / І.Ф. Кравченко // Вісник Національної академії наук України. — 2021. — № 6. — С. 47-51. — укр. |
| series |
Вісник НАН України |
| work_keys_str_mv |
AT kravčenkoíf spívrobítnictvodpívčenkoprogreszustanovaminanukraínipostíjnorozširûêtʹsâ AT kravčenkoíf thecooperationofivchenkoprogresszmkbwiththeinstitutionsofthenasofukraineisconstantlyexpanding |
| first_indexed |
2025-11-27T00:50:00Z |
| last_indexed |
2025-11-27T00:50:00Z |
| _version_ |
1849902608428302336 |
| fulltext |
ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2021, № 6 47
СПІВРОБІТНИЦТВО
ДП «ІВЧЕНКО-ПРОГРЕС»
З УСТАНОВАМИ НАН УКРАЇНИ
ПОСТІЙНО РОЗШИРЮЄТЬСЯ
Вельмишановні члени Академії!
Сучасний авіаційний двигун є одним з найбільш наукомістких
і високотехнологічних продуктів, рівних якому за величинами
напружень і тепловими режимами експлуатації деталей немає
серед інших виробів машинобудування.
Прогрес у створенні авіаційного двигуна нерозривно
пов’язаний з передовими досягненнями в галузі матеріалознав-
ства, металургії, хімії, а також забезпечується використанням
сучасних технологій та методології організації всіх стадій ство-
рення двигуна: науково-технічних розробок, проєктування,
виробництва та експлуатації. Такий продукт можна створити
лише в тісній кооперації передової науки та виробництва. Тому
без участі фахівців НАН України не можна створити перспек-
тивний авіаційний двигун, який буде конкурентоспроможним
на світовому авіаційному ринку.
Як наслідок, у 2010 р. ми підписали Угоду № Д 7541318.35.0057
про науково-технічне співробітництво ДП «Івченко-Прогрес»
з науковими установами і організаціями НАН України в галузі
розроблення нових газотурбінних двигунів авіаційного і про-
мислового призначення, підвищення технічних характеристик
ефективності та ресурсу, супроводу і ремонту техніки в експлу-
атації.
Разом з Інститутом електрозварювання ім. Є.О. Патона
НАН України було відпрацьовано технологічний процес виго-
товлення на дослідному виробництві секторів лопаток турбіни
соплового апарата газотурбінного двигуна з використанням
з’єднання окремих литих лопаток у сектор методом реакційно-
дифузійного з’єднання (РДЗ). Оцінку якості з’єднання викона-
но за допомогою неруйнівних методів контролю (ЛЮМ1-ОВ
та комп’ютерної томографії, виконаної у рамках європейського
проєкту AERO.UA в Технологічному інституті військово-пові-
КРАВЧЕНКО
Ігор Федорович —
член-кореспондент
НАН України,
Генеральний конструктор —
директор ДП «Івченко-Прогрес»
doi: https://doi.org/10.15407/visn2021.06.047
48 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2021. (6)
ЗАГАЛЬНІ ЗБОРИ НАН УКРАЇНИ
тряних сил (ITWL, м. Варшава), на томографі
X-Ray фірми General Electric), а також метало-
графічно на технологічному зразку. Тривала
міцність цього типу з’єднання становить не
менш як 80 % міцності основного матеріалу.
Напрацювання в експлуатації комплекту
секторів лопаток, з’єднаних методом РДЗ у
складі двигуна Д-18Т серії 3, становить при-
близно 1500 годин.
У співпраці з вченими Інституту електро-
зварювання виконано комплекс робіт з розро-
блення та випробування технології зварюваль-
ного з’єднання різнорідних за призначенням
металевих матеріалів, а саме: дискових нікеле-
вих жароміцних сплавів з нікелевими ливар-
ними суперсплавами для реалізації конструк-
ції біметалевого моноколеса турбіни (рис. 1).
Підтверджено характеристики з’єднання, зо-
крема довготривалу міцність на зразках. Зараз
триває процес реалізації технології на зразках-
імітаторах деталі.
Спільно з Інститутом металофізики
ім. Г.В. Курдюмова проводяться роботи з роз-
роблення високоміцного алюмінієвого ли-
варного сплаву для роботи за температур до
100 °С (рис. 2). Сплав планується використо-
вувати для отримання виливків корпусних де-
талей авіаційного двигуна. Підібрано хімічний
склад сплаву та розроблено технологію його
виплавки. Результати попередніх випробувань
механічних властивостей на зразках підтвер-
джують відповідність сплаву заданим характе-
ристикам. Надалі заплановано всебічне дослі-
дження властивостей сплаву та випробування
технології отримання виливків деталей.
Фахівці ДП «Івченко-Прогрес та Інституту
проблем матеріалознавства ім. І.М. Францеви-
ча НАН України продовжують співробітництво
у створенні високотемпературного титанового
сплаву, що деформується, — системи ЖТ-19.
Сплав має працездатність до 700 °С та призна-
чений для робочих лопаток останніх ступенів
компресорів і турбін газотурбінних двигунів.
Завершується проведення випробувань на
зразках, дослідження широкого спектру влас-
тивостей міцності за різних температур, роз-
почато виготовлення партії робочих лопаток
компресора для визначення втомної міцності.
Відповідно до технічного завдання на роз-
роблення жаростійких, жароміцних кераміч-
них матричних композитів для виготовлення
жарових труб та інших деталей камери зго-
ряння, в Інституті проблем матеріалознавства
створено технологію отримання ультрависо-
котемпературної кераміки різних складів для
використання в конструкціях авіакосмічної
техніки та для перспективних газотурбінних
двигунів (ГТД). Випробувано 4 різних склади
ультрависокотемпературної кераміки, з яких
найперспективнішим керамічним матеріалом
для застосування в конструкції деталей гаря-
чої частини ГТД виявився матеріал на основі
бориду цирконію. Зразки з матеріалу цього
складу пройшли запланований обсяг термоци-
клічних випробувань (6000 циклів).
На ДП «Івченко-Прогрес» виконано термо-
циклічні випробування деталей у складі до-
слідних відсіків: керамічних конусів і сегмен-
тів, виготовлених в Інституті проблем матері-
алознавства. Отримані результати дозволяють
виконати випробування у складі технологіч-
ного двигуна.
Для авіаційного двигунобудування важ-
ливим напрямом розвитку є застосування
підшипників з тілами кочення з керамічних
матеріалів, що підвищує працездатність під-
шипників за вищих швидкісних параметрів.
Рис. 1. Розрахункова мо-
дель сектора біметалевого
диска турбіни для техноло-
гії зварювання, розробле-
ної в Інституті електрозва-
рювання ім. Є.О. Патона
НАН України
Рис. 2. 3D-модель корпус-
ної деталі для сімейства
двигунів АІ-450, що пла-
нується виготовляти з ви-
сокоміцного алюмінієвого
ливарного сплаву розроб-
ки Інституту металофізики
ім. Г.В. Курдюмова НАН
України
ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2021, № 6 49
ЗАГАЛЬНІ ЗБОРИ НАН УКРАЇНИ
Особливостями підшипників з керамічними
тілами кочення є збільшений ресурс, стабіль-
на робота при високих швидкостях, розмірна
стабільність (збереження геометрії при зміні
температур), менша вага, несприйнятливість
тіл кочення до агресивних речовин, зниження
тертя й тепловиділення, а тому їх можна вико-
ристовувати в розширеному температурному
діапазоні.
ДП «Івченко-Прогрес» та Інститут надтвер-
дих матеріалів ім. В.М. Бакуля НАН України
співпрацюють у цьому напрямі з 2016 р. Було
узгоджено основні напрями співпраці зі ство-
рення керамічних матеріалів для тіл кочення
підшипників і розроблено технічне завдання.
Перший етап виконано вже в 2017 р. — прове-
дено роботи з одержання кульок великого роз-
міру (до 42 мм). При цьому виконано моделю-
вання процесу гарячого спікання керамічних
матеріалів під високим тиском, розроблено і
виготовлено необхідне технологічне облад-
нання. Потім проведено роботи з визначення
фізико-механічних характеристик керамічних
матеріалів для високонавантажених і висо-
кошвидкісних підшипників.
Зараз триває спільна робота з виготовлення
комплектів тіл кочення з кераміки на основі
карбіду бору та нітриду кремнію (діаметр —
12,7 мм) з різнорозмірністю в комплекті 1 мкм
для радіального шарикопідшипника.
Фахівці Інституту надтвердих матеріалів
виготовили комплект правлячих алмазних ро-
ликів (рис. 3), застосування яких дозволило
скоротити час на виправлення, а в деяких ви-
падках навіть виключити його, що дало змогу
підвищити продуктивність праці при обробці
на 20–30 %. При виправленні кругів алмазни-
ми роликами методом шліфування виникають
менші сили, ніж при виправленні кругами з
карбіду кремнію. Алмазні ролики сприяють
високій точності виправленої поверхні шліфу-
вальних кругів, а отже, і їх раціональним ви-
тратам при шліфуванні.
Ролики, що мають складний фасонний про-
філь, дозволяють здійснювати одночасне ви-
правлення кругів по кількох робочих поверх-
нях: прямолінійних, криволінійних, і завдяки
цьому значно підвищити продуктивність шлі-
фування. Виправлення круга алмазним роли-
ком здійснюється з використанням методу врі-
зання або методу поздовжньої подачі.
Отримані алмазні ролики мають низку пе-
реваг порівняно з відомими аналогами, а саме:
забезпечують стабільне зниження шорсткос-
ті; зменшують напруження на периферій-
них поверхнях у 2–3 рази; знижують глиби-
ну і ступінь наклепу в 2–3 рази; поліпшують
структурно-фазовий стан поверхневого шару;
зменшують імовірність появи мікротріщин у
поверхневому шарі лопаток.
Спільно з Інститутом проблем міцності
ім. Г.С. Писаренка НАН України проводяться
роботи з розроблення методології запобіган-
ня руйнуванню в експлуатації попарно бан-
дажованих лопаток авіаційних ГТД, а також з
ініціювання формування загальнодержавних
науково-технічних програм щодо вирішення
проблем створення конкурентоспроможних на
світовому ринку вітчизняних двигунів, розро-
блення нормативних документів для забезпе-
чення їх надійності.
З Інститутом проблем машинобудування
ім. А.М. Підгорного НАН України проведено
спільні розрахункові дослідження аеродина-
мічної стійкості до флатера робочих лопаток
вентилятора двигуна Д-436-148ФМ. Отрима-
но результати розрахунків аеропружних ха-
рактеристик і коефіцієнтів аеродемпфіруван-
ня лопаткового вінця вентилятора при гармо-
нійних і пов’язаних коливаннях за різних кутів
зсуву по фазі коливань лопаток.
Ще одним напрямом спільних робіт з Інсти-
тутом проблем машинобудування є розвиток і
Рис. 3. Виготовлені в Інституті надтвердих матеріалів
ім. В.М. Бакуля НАН України дослідні зразки прав-
лячих алмазних роликів для глибинного шліфування
50 ISSN 1027-3239. Visn. Nac. Acad. Nauk Ukr. 2021. (6)
ЗАГАЛЬНІ ЗБОРИ НАН УКРАЇНИ
вдосконалення методу розрахунку просторо-
вої течії в’язкого турбулентного газу в проточ-
них частинах турбомашин, який розроблено
в ІПМаш і широко використовується на ДП
«Івченко-Прогрес» при аеродинамічному про-
єктуванні газових турбін різного призначення.
Метод, що ґрунтується на добре відомому про-
грамному коді FlowER, дозволив спроєктува-
ти цілу низку сучасних високотемпературних
та високоперепадних турбін. Метою вдоскона-
лення методу є підвищення точності та надій-
ності розрахунків, зниження трудомісткості їх
обробки, прискорення пошуку найбільш раці-
ональних конструктивних рішень.
У результаті співпраці з Інститутом техніч-
ної теплофізики НАН України розроблено
методику розрахунку ефективності плівково-
го охолодження соплових і робочих лопаток
турбін, яка включає інженерні співвідношення
для розрахунків середньої по ширині поверхні
ефективності плівкового охолодження та ко-
ефіцієнта тепловіддачі. Результати цих робіт
використано в програмі розрахунку плівко-
вого охолодження FILMCKPI, розробленій
на ДП «Івченко-Прогрес», при проєктуванні
й створенні перспективних лопаток з конвек-
тивно-плівковим охолодженням.
У рамках НДР з визначення вигляду пер-
спективного прямоточного повітряно-реак-
тивного двигуна (ППРД) для ракет космічного
призначення фахівці ДП «Івченко-Прогрес»
опрацювали концепцію зміни площі реактив-
ного сопла за допомогою центрального тіла.
Спільно з Інститутом кібернетики
ім. В.М. Глушкова та Українською інженерно-
педагогічною академією виконано НДР «Роз-
роблення комплексу програм побудови тео-
ретичних контурів зовнішньої і внутрішньої
поверхонь сопла з центральним тілом по зада-
ному закону зміни площ», в рамках якої було
розроблено математичну модель побудови
профілю центрального тіла сопла за заданими
графіками площ і за зовнішнім контуром со-
пла Лаваля; алгоритм обчислення відповідних
значень коефіцієнтів штрафних функцій для
розв’язання оптимізаційних задач; математич-
ну модель побудови профілю центрального
тіла сопла Лаваля як задачу мінімізації квадра-
тичної функції за наявності квадратичних об-
межень для пошуку глобального екстремуму;
комплекс програм для реалізації алгоритмів
побудови профілю центрального тіла сопла
Лаваля (рис. 4).
Для отримання більш якісних розрахун-
ків щодо проєктування сопла з центральним
тілом передбачається вдосконалити матема-
тичну модель шляхом врахування параметрів
зовнішнього контуру як невідомих оптиміза-
ційної задачі. При цьому оптимізаційну задачу
буде доповнено цільовою функцією, яка вра-
ховує газодинамічні властивості сопла.
Спільно з Харківським фізико-технічним
інститутом проводяться роботи зі створення
жаростійкого покриття для захисту вуглеце-
вих матеріалів від впливу високотемператур-
ного окиснювального середовища в інтервалі
температур 1700–1800 °С. На сьогодні Інсти-
тут виконує пошук компонентів і складів ша-
рів для жаростійкого покриття на вуглець-вуг-
лецевих композиційних матеріалах.
Разом з Національним технічним універ-
ситетом України «Київський політехнічний
інститут ім. Ігоря Сікорського» проводяться
роботи, які дозволять знизити трудомісткість
виготовлення деталей з алюмінієвих сплавів —
моноколіс.
Процес деформування деталей з тонкостін-
ними елементами відбувається в ізотерміч-
Рис. 4. Тривимірний вигляд геометрії одного з варі-
антів надзвукового сопла з центральним тілом, геоме-
трію якого було отримано за допомогою розробленого
в Інституті кібернетики ім. В.М. Глушкова НАН Укра-
їни комплексу програм
ISSN 1027-3239. Вісн. НАН України, 2021, № 6 51
ЗАГАЛЬНІ ЗБОРИ НАН УКРАЇНИ
них умовах за температури 440°С внаслідок
в’язкопластичної течії металу в часі. Пер-
спективами розвитку процесу є виготовлення
пресуванням в ізотермічних умовах деталей з
титанових сплавів (моноколеса, відцентрові
колеса, дифузори).
Однією з найважливіших характеристик
сучасної авіаційної техніки є її живучість і,
зокрема, зменшення помітності та імовір-
ності ідентифікації літальних об’єктів. У ре-
зультаті співробітництва з Інститутом фізики
напівпровідників ім. В.Є. Лашкарьова НАН
України розроблено алгоритм перевідбит-
тя ІЧ-випромінювання всередині двигуна з
можливістю врахування неосесиметричних
елементів, а також алгоритм для розрахунку
поглинання і відбивання ІЧ-випромінювання
газом всередині газотурбінного двигуна.
ДП «Івченко-Прогрес» планує продовжу-
вати роботи з розроблення і впровадження у
виробництво перспективних матеріалів. Най-
більш необхідними для проєктування новітніх
авіаційних двигунів є такі матеріали:
• високоміцний, жароміцний нікелевий
сплав для дисків турбіни (штамповки або за-
готовки, які отримують методом грануль-
ної технології) з такими характеристиками:
σв 1550 МПа при 20°С, σ100 1050 МПа при
650 °С, з температурою використання до 800 °С;
• високоміцний нікелевий сплав для робо-
чих лопаток турбіни (ливарний пруток) з та-
кими характеристиками: σв 1150–1220 МПа
при 20 °С, σ100 350–380 МПа при 975 °С, з
температурою використання до 1200 °С;
• високоміцний титановий сплав для дисків
компресора з робочою температурою до 550 °С
(штамповка для дисків компресора) з такими
характеристиками: σв 1270–1300 МПа при
20 °С, σ100 730 МПа при 550 °С, з температу-
рою використання до 600 °С;
• високоміцний алюміній для робочих лопа-
ток вентилятора (деформована заготовка для
лопаток вентилятора) з такими характеристи-
ками: σв 650 МПа, σ0,2 580 МПа, δ > 8 % при
20 °С, з температурою використання до 80 °С.
Співробітництво з установами Національ-
ної академії наук України розвивається і роз-
ширюється з кожним роком. Запрошуємо
науковців Академії до співпраці з нашим під-
приємством у нових проєктах. Впевнений, що
ми разом зможемо зміцнити і розширити по-
зиції України на світовому ринку авіаційної
техніки.
Дякую за увагу!
|