Применение интегральных рабочих моноколес для турбин газотурбинных двигателей

Авторы

Магеррамова Л. А.

Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова, ЦИАМ, Авиамоторная ул., 2, Москва, 111116, Россия

e-mail: mag@ciam.ru

Аннотация

Рассмотрен опыт создания интегральных конструкций моноколёс из разнородных материалов, технологии изготовления, преимущества применения в высокотемпературных турбинах газотурбинных двигателей (ГТД) и проблемы проектирования. Предложены проекты блисков, наиболее удачно сочетающие требования к конструкциям рабочих колёс турбин современных ГТД, а также позволяющие существенно уменьшить массу колеса и увеличить ресурс и газодинамическую эффективность турбины.

Ключевые слова:

газовые турбины, конструкции биметаллических блисков, горячее изостатическое прессование, прочность.

Библиографический список

1. Ножницкий Ю.А. Разработка ключевых (критических) технологий для создания нового поколения газотурбинных двигателей //Науч.-техн. сб. ЦИАМ. Новые технологические процессы и надежность ГТД. 1999. Вып. 1. Блиски и блинги турбомашин. С. 5-35.

2. Croft John. Washington DC/ APU manufactures Honeywell and Hamilton Sundstrand are powering up to meet the demands of next-generation aircraft // Flight International. 2010. 5-11/X. v.178. N 5260.P. 39-41.

3. Strangman Thomas E. Integral turbine composed of a cast single crystal blade ring diffusion bonded to a high strength disk // European Patent Application EP1728971. 2006.

4. Гарибов Г.С. Будущее технологии металлургии гранул //Технология легких сплавов. 2006. № 1-2. С. 27-51.

5. Samarov V., Barre Ch., Seliverstov D., Khomyakov E., Haykin R. Net-Shape HIP for Complex Shape PM Parts as a Cost-Efficient Industrial Technology // Proceeding of international conference //HIP05. Paris. 2005. Р. 48-52.

6. Samarov V., Seliverstov D., Kratt E., Raisson G. HIP of complex shape parts -the way to industrial ВЕСТНИК МАИ. Т.19. №2 technology through modeling, capsule design and demonstrators//Proceedings of International Conference on Hot Isostatic Pressing; International Academic Publishers. 1999. P. 25-30.

7. Magerramova L.A. The advantages of bimetallic blisks manufactured by HIP from powder and cast Ni-base super alloys application to gas turbine with high speed: Proceeding of international conference /HIP02. Moscow. 2002. Р. 59-67.

8. Магеррамова Л.А., Захарова Т.П., Громов М.В., Самаров В.Н. Турбины с «блиском» и без // Научно-технический журнал «Двигатель». 1999. №2 (2). C. 32-33.

9. Магеррамова Л.А., Захарова Т.П., Громов М.В. Биметаллические конструкции рабочих колес // Науч.-техн. сб. ЦИАМ. Новые технологические процессы и надежность ГТД. 1999. Вып. 1. С. 74-99.

10. Захарова Т.П., Протасова Н.А. Влияние газостатирования на состояние тонкой структуры и сопротивление разрушению материала лопаток турбин из монокристаллического сплава ЖС30-ВИ после наработки в эксплуатации до первого ремонта // Труды международной НТ конференции «Научные идеи С.Т. Кишкина и современное материаловедение». 2006. ВИАМ. Москва. С. 311-314.

11. Magerramova L.A., Zaharova T.P., Gromov M.V. Optimal Design of Bimetallic Components Manufactured by HIP from Powder and Cast Ni-base Super alloys // Proceedings of International Conference on Hot Isostatic Pressing. (HIP99). Beijing, China, / International Academic Publishers. 1999. P 229-238.

12. Самаров В.Н., Кратт Е.П., Магеррамова Л.А., Захарова Т.П. Перспективы применения технологии горячего изостатического прессования к изготовлению «блиск»  колес турбин из комбинаций порошковых и литейных жаропрочных никелевых сплавов // Науч.-техн. сб. ЦИАМ. Новые технологические процессы и надежность ГТД. 1999. Вып. 1. С. 100-117.

13. Магеррамова Л.А., Мельникова Г.В., Миронов А.К., Шорр Б.Ф. Проблемы конструкционного демпфирования биметаллического турбинного колеса типа «блиск» с монокристаллическими лопатками // Новые технологические процессы и надежность ГТД. 2001. М.: ФГУП ЦИАМ им. П.И. Баранова. Вып. 2. Гранулируемые сплавы в двигателях. С. 135-149.

14. Magerramova L.A., Shorr B.F., Melnikova G.V., Zakharova T.P. Problems of dynamic characteristics and damping of bimetallic gas turbine blisks produced by HIP technology// Proceeding of international conference /HIP05. Paris. 2005. Р. 97.

15. Ножницкий Ю. А., Федина Ю.А. Экспериментальное исследование демпфирования колебаний блисков турбин // Науч.-техн. сб. ЦИАМ. Новые технологические процессы и надежность ГТД. 1999. Вып. 1. С. 134-146.

16. Шорр Б.Ф., Мельникова Г.В., Магеррамова Л.А., Миронов А.К. Исследование динамических характеристик турбинного колеса типа блиск с монокристаллическими лопатками // Авиационно-космическая техника и технология. 2000. Харьков. ХАИ. Вып.19. Тепловые двигатели и энергоустановки. С. 236-240.

17.   Магеррамова Л.А., Кратт Е.П., Ясинский В.В. Конструктивно-технологическое моделирование биметаллических блисков для газовых турбин // Вестник МАИ. 2011. Т.18. №3. С. 82-88.

18. Air et Cosmos, 2010, 24/IX, N 2233. P. 12, 13, 15.

19. Flight International. 2010. 26/X-1/XI.V. 178. N5263. P. 22.

20. Магеррамова Л.А. Применение биметаллических блисков, изготавливаемых методом ГИП из гранулируемых и литейных никелевых суперсплавов, для увеличения надежности и ресурса газовых турбин // Вестник УГАТУ. 2011. Т.15. №4(44). С. 33-38.