Разработка двигателя GT50

Модернизация стартер-генератора (MGU)

Помните мотор-генератор (MGU)? Он играет ключевую роль в запуске GT50 и выработке электроэнергии. Первоначальные испытания прошли успешно, однако выявили ряд направлений для улучшения, особенно в отношении датчика положения ротора и балансировки высокоскоростных компонентов.

Обеспечение плавной работы при невероятно высоких скоростях (до 40 000 об/мин!) потребовало столь точной балансировки в исходной «бесподшипниковой» конструкции, что серийное производство стало нецелесообразным. Поэтому мы перепроектировали MGU, применив более надёжную традиционную двухподшипниковую схему.

Хотя конструкция и стала несколько сложнее, она обеспечивает надёжность и технологичность производства. Мы также разработали, интегрировали и валидировали новый датчик положения ротора.

Испытания с новым датчиком и обновлённой конструкцией завершены. Блок управления питанием прошёл валидацию, системы управления откалиброваны. В настоящее время система проходит испытания под электрической нагрузкой.

Стенд для испытаний понижающего редуктора (SRG)

Тщательные стендовые испытания позволяют выявить и устранить любые возможные проблемы до установки редуктора на двигатель, обеспечивая готовность SRG к полётным нагрузкам.

Стенд имитирует нагрузку на всю трансмиссию двигателя — момент на входе от силовой турбины (при 35 500 об/мин!), а также приводы хвостового и несущего винтов.

Мы испытываем два редуктора в паре под максимальным крутящим моментом, проверяя их на пределе возможностей в ходе моделируемого ресурса на 5 000 часов. Это позволяет подтвердить работу всего комплекса — от системы смазки и пятен контакта зубчатых зацеплений до ротородинамической устойчивости.

Сложный испытательный стенд, оснащённый высокоскоростным приводным электродвигателем и промышленными системами, имитирующими функции двигателя (масляные насосы, клапаны), находится на этапе окончательной сборки.

На следующем этапе в ходе начальных испытаний будут откалиброваны масляные форсунки, что обеспечит точную смазку. Затем последуют проверка пятен контакта, анализ рабочих характеристик и теплоотвода и, наконец, полное ресурсное испытание на 5 000 часов.

Топливные форсунки и испытания камеры сгорания

Мы совершенствуем наши уникальные двухконтурные топливные форсунки и готовимся к критически важным испытаниям камеры сгорания.

- Топливная форсунка: Алекс проектирует специализированный гидравлический испытательный стенд для независимой проверки характеристик форсунок — измерения расхода топлива, формы факела и качества распыла с применением передовых датчиков и лазерного сканирования.

- Валидация камеры сгорания: Мы проанализируем взаимодействие между распылительной форсункой и завихрителем воздуха, обеспечив стабильное и надёжное горение во всём рабочем диапазоне двигателя.

Противопожарная перегородка и воздухозаборник: новые разработки

- Противопожарная перегородка: Базовые испытания материалов завершены. Мы также успешно протестировали абляционные покрытия. В случае нарушения целостности основной противопожарной перегородки это покрытие расширяется под воздействием тепла, создавая временный теплоизолирующий слой для защиты конструкции вертолёта на время, достаточное для безопасной посадки.

- Воздухозаборник двигателя: По мере добавления навесных агрегатов в передней части двигателя и их интеграции с фюзеляжем второго поколения мы переработали тракт воздухозаборника. Оптимизированный радиальный воздухозаборник обеспечивает большую площадь для равномерного поступления воздуха в высокочувствительный компрессор, сводя к минимуму потери давления и органично вписываясь в конструкцию планера.

Компрессор, лопатки и валы

- Компрессор: Мы внесли точечные изменения в форму лопаток, увеличив массовый расход и КПД (теперь на 2 % выше!). Кроме того, мы применили истираемое уплотнительное покрытие на бандажной полке, позволяющее обеспечить минимальные радиальные зазоры для достижения максимальных характеристик и одновременно защищающее от возможного возгорания титана.

- Лопатки турбины: Мы добились огромного прогресса: преодолев первоначальные трудности, мы освоили стабильное литьё лопаток с отличным заполнением формы и идеальным качеством поверхности — и всё это на собственных мощностях. Следующие шаги — переход на финальный жаропрочный суперсплав и совершенствование его кристаллической структуры для достижения оптимальной прочности.

- Приводные валы: Они должны быть невероятно тонкостенными, но при этом исключительно прочными. Производственный процесс (глубокое сверление, термообработка, механическая обработка в закалённом состоянии) отличается высокой сложностью, а термообработка может приводить к короблению. Мик и его команда разработали передовые методы механической обработки, благодаря которым готовые детали строго соответствуют жёстким допускам. В настоящее время главный приводной вал двигателя проходит именно этот производственный процесс.