Подшипники

Статьи

Производители

Производитель подшипников INA
Производитель подшипников FBJ
Производитель подшипников SKF
Производитель подшипников NTN
Производитель подшипников TIMKEN
Производитель подшипников ISB
Производитель подшипников FAG
Производитель подшипников NSK
Производитель подшипников KOYO
Производитель подшипников NACHI
Производитель подшипников ГПЗ
Производитель подшипников Craft

Лепестковые газодинамические подшипники – будущее авиационной отрасли

Близок тот час, когда подшипники, использующиеся в турбореактивных двигателях самолетов, будут смазываться… воздухом. Об этом заявляют ученые и конструкторы Московского энергетического института, работающие над созданием лепестковых газодинамических подшипников. Разработчики принципиально новых опор вращения уверены, что применение их изобретения позволит сократить расход топлива и тем самым снизить влияние современной авиации на развитие парникового эффекта.

Отказ от смазки в авиации возможен

В авиационных турбодвигателях сегодня используются смазки на основе нефтепродуктов. Они стремительно теряют свои эксплуатационные свойства при повышении температуры, то есть как раз в тех режимах, в которых турбины наиболее производительны. Из-за этого смазка в агрегатах непрерывно обновляется, что требует создания сложных систем и наличия емкостей с запасами масла. Известно, что вес системы, обеспечивающей смазку опор турбины, состоящей из насосов, магистралей, фильтров и емкостей, составляет почти четверть веса авиационного двигателя.

Безмасляные подшипники, использующие для смазки и охлаждения воздух, сделают турбины компактнее, легче, проще в обслуживании, а главное – горячее, то есть эффективнее. Топливо будет расходоваться рационально – не на подъем силового агрегата в воздух, а на транспортировку грузов, перевозку пассажиров или увеличение скорости и дальности полетов. Снижаются затраты на обслуживание двигателя и влияние отработанных газов и постоянно сменяемых масел на экологию.

Принцип лепестковых опор был разработан еще 50 лет назад. В наши дни они используются в самом разном оборудовании: в авиационных кондиционерах, в компактных турбогенераторах, в безмасляных компрессорах. К сожалению, надежности существующих моделей таких опор не достаточно для применения в двигателе самолета или вертолета. Выход из положения ученые видят в использовании инновационных материалов, появившихся в последние годы и изменении конструкции подшипников, для повышения их выносливости и термоустойчивости.

Как работают газодинамические подшипники

Руководитель работ по созданию газодинамических лепестковых подшипников, кандидат технических наук Сергей Сигачев рассказал журналистам, что принцип работы узла очень схож с тем, что использует известная всем игра аэрохоккей. Но в отличие от игрового стола, подшипник не требует принудительной подачи сжатого воздуха насосом. Давление создается при вращении турбины.

Устроены лепестковые безмасляные подшипники очень просто, но их производители тщательно хранят коммерческую тайну. Все они имеют несущую поверхность, состоящую из упругих металлических пластин-лепестков, покрытых тонким антифрикционным слоем. Это покрытие работает при старте двигателя, когда между поверхностями опоры еще нет воздушной прослойки. Уже через мгновение скорость вращения вала увеличивается и появляется тот самый воздушный клин, в котором ротор начинает «парить», не касаясь элементов подшипника. Чем выше скорость вращения – тем большую нагрузку может выдержать газодинамический подшипник.

У газодинамических лепестковых подшипников есть еще одна важная особенность, отличающая их от других опор, использующих в качестве смазки воздух. Эти детали способны изменять свою форму для того, чтобы обеспечить зазор идеальной геометрии. Применение подшипников такого типа позволяет стабилизировать систему, так как исключают появление вихревой неустойчивости вращающегося вала. Также они могут выполнять свои функции при незначительной разбалансировке, компенсируя отклонения и перекосы.

Экономический эффект от использования новых газодинамических подшипников

Пока новые опоры проходят стендовые испытания, но уже определена их эффективность. Авторы разработки уверены, что с этими подшипниками ресурс высокоскоростных турбин возрастет в 1,5-2 раза и вполне может достичь 300 тысяч часов. Добавьте сюда отсутствие необходимости в системе смазки, которую необходимо обслуживать и расходные материалы, которые современные турбореактивные двигатели пожирают тоннами. Ученые уверены, что переход на агрегаты с новыми подшипниками пройдет безболезненно для производителей авиационных двигателей, так как их конструкция их продукции значительно упростится, а надежность повысится.

Замена лепесткового подшипника происходит также просто, как и обычного. Интервал между плановыми обслуживаниями турбин увеличится без снижения надежности оборудования, что наверняка оценят эксплуатационные службы. Остается дождаться, когда разработка пройдет все испытания и экспертизы и мы сможем увидеть ее в работе, на реальном авиационном двигателе.

Санкт-Петербург Екатеринбург Казань Самара Нижний Новгород Челябинск Омск Новосибирск Москва Красноярск Пермь Уфа Ростов на Дону
Яндекс.Метрика