Усовершенствование основных компонентов

Чтобы создать двигатель по-настоящему нового поколения, мы сосредоточились на трёх критически важных аспектах конструкции ядра камеры сгорания.

• Встроенный направляющий аппарат сопла турбины: Одним из наиболее значительных усовершенствований является интеграция направляющего аппарата сопла турбины высокого давления (HP) непосредственно в камеру сгорания в виде сварного соединения. Это обеспечивает аэродинамически плавный переход для потока горячего газа и невероятно прочное и надёжное соединение.
• Улучшенная герметизация: Мы модернизировали способ установки и герметизации топливных форсунок в корпусе камеры сгорания. Это обеспечивает более плотное и надёжное уплотнение, что критически важно для эффективности и безопасности двигателя.
• Усовершенствованная термомеханика: Камера сгорания сильно нагревается, и управление тепловым расширением имеет решающее значение. Наша новая конструкция спроектирована так, чтобы «дышать» более эффективно, расширяясь и сжимаясь как в осевом, так и в радиальном направлении внутри двигателя, обеспечивая структурную целостность в любых условиях эксплуатации.

Идеально сформированные кольца

Камера сгорания состоит из нескольких колец, каждое из которых изготовлено из полос высокопрочного никелевого сплава. Для создания новых профилей нам пришлось изготовить совершенно новые комплекты профилировочных инструментов для каждого внутреннего и наружного кольца. Они были закалены в соответствии со всеми производственными стандартами, обеспечивая долговечность и надежность, что гарантирует идеальную форму каждого кольца.

На нашем оригинальном демонстрационном образце мы видели области, где материал был переработан или качество поверхности было неудовлетворительным. Наши новые процессы устраняют эти проблемы, позволяя получать кольца невероятно правильной формы с чёткими и точными профилями.

Прецизионная лазерная сварка

Соединение прокатанных полос в непрерывные кольца требует безупречных сварных швов. Для прототипа двигателя «достаточно хорошо» — не вариант. Наши процессы лазерной сварки теперь тщательно контролируются и выполняются последовательно, чтобы обеспечить требуемые свойства основного металла в каждом сварном шве. Это обеспечивает исключительную усталостную и статическую прочность, гарантируя, что камера сгорания выдержит огромные эксплуатационные нагрузки.

Достижение идеальной формы и размера

После того, как кольца сформированы и сварены, их размер должен быть подобран с абсолютной точностью.

Это достигается с помощью мощного экспандера. Мы создаём новый набор инструментов для изготовления «кусков пирога» для этого станка. Каждый набор инструментов вытачивается из большого стального прутка, а окончательный профиль кольца вырезается по его краю. Затем весь инструмент разрезается на электроэрозионном станке на идеальные сегменты. Когда через центр протягивается конический штифт, эти «куски пирога» расширяются наружу, растягивая кольцо камеры сгорания до идеально круглой формы и точно заданного диаметра.

Одновременно с помощью пресс-формы «папа» и «мама» формируется плоская задняя поверхность камеры сгорания. Между инструментами мы помещаем лист суперсплава и прессуем его, придавая точную форму, необходимую для установки форсунок.

Герметизация топливных форсунок

Одной из самых сложных задач является герметизация 12 топливных форсунок в месте их входа в заднюю часть камеры сгорания. Для этого вокруг топливного коллектора устанавливается плавающая уплотнительная шайба, которая прочно фиксируется на корпусе камеры сгорания специальными пружинными пластинами.

Команда усердно работала, штампуя эти трёхмерные пружинные пластины из того же суперсплава. Затем эти компоненты привариваются к задней части камеры сгорания, обеспечивая необходимое усилие пружины для гарантии идеальной герметизации каждого завихрителя и топливной форсунки.

Разработав и опробовав все эти производственные процессы для новой кольцевой камеры сгорания GT50, мы официально перешли в режим производства. Команда изготавливает первый комплект деталей, которые будут собраны в прототип двигателя для его первого запуска в конце этого года.