Ученые Пермского Политеха (ПНИПУ) придумали способ снизить уровень шума авиадвигателей. Речь об использовании в производстве шумоподавляющих конструкций двигателей самолетов технологии 3D-печати. Исследования специалистов вуза показали, что новая методика может помочь авиастроительной отрасли в решении вопроса с качеством звукопоглощения. А это, в свою очередь, внесет вклад в обеспечение технологического суверенитета России. «Двигатель — основной источник шума в самолете. Поэтому авиаконструкторы дополняют его обязательным аксессуаром в виде шумоподавляющих конструкций. Как правило, их изготавливают из полимерного композита. Он представляет собой соединение нескольких разнородных материалов в один новый материал с новым набором свойств. С помощью композита самолет можно сделать легче, тише и аэродинамичнее. Однако наряду с имеющимися преимуществами, изделия из композитных материалов обладают рядом недостатков, один из которых — восприимчивость к образованию и накоплению дефектов между слоями», — сообщили в пресс-службе ПНИПУ. В основе исследования пермяков — оригинальная гипотеза, что на уровень подавления шума оказывает влияние не только материал, из которого изготовлена деталь, но и технология ее производства. В ходе эксперимента ученые ПНИПУ сравнили два разных образца звукопоглощающих конструкций двигателя самолета. Первый образец был изготовлен распространенным в авиастроительной отрасли способом — с помощью воздействия давления и температуры из полимерного композита. Вторая модель была сделана из ABS-пластика с помощью аддитивных технологий, которые чаще называют 3D-печатью. «С целью исследования внутренней структуры изделий из полимерного композита, а также для выявления технологических дефектов, например, щелей, затекания и вспенивания клея, используются различные методы неразрушающего контроля. Для целей исследования мы выбрали рентгенографию, поскольку она позволяет получить объемное представление о внутренней структуре образца и его скрытых дефектах», — приводит пресс-служба вуза слова инженера кафедры ракетно-космической техники и энергетических систем аэрокосмического факультета ПНИПУ Олега Кустова. Дефекты и деформации образцов, влияющие на качество звукопоглощения, ученые зафиксировали с помощью рентгена. После этого образцы испытывали при высоких уровнях звукового давления на 140 и 150 децибел. С этой целью модели поместили в интерферометр. Это специальное устройство, которое в 2018 году было смоделировано и изготовлено в лаборатории механизмов генерации шума и модального анализа центра акустических исследований ПНИПУ. Прибор генерирует акустическое воздействие при повышенных уровнях звукового давления. Результаты эксперимента показали расхождение акустических характеристик. Образец, изготовленный с помощью 3D-печати, более эффективно поглощал звуки, чем образец, созданный традиционным промышленным способом. Поэтому ученые предполагают, что аддитивные технологии могут найти новое применение в области авиастроения. Исследование специалистов вуза было выполнено в рамках программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030». Пермский Политех получил грант «Приоритет 2030» в 2021 году. Его размер составил 100 миллионов рублей. На сегодня «Приоритет 2030» — самая масштабная в истории России программа господдержки и развития вузов. Ее цель — формирование к 2030 году в стране более 100 прогрессивных современных университетов, которые станут центрами научно-технологического и социально-экономического развития страны. Всего комиссия Минобрнауки РФ включила в программу 106 вузов из 49 городов страны. Из них 60% — университеты регионов. Для того, чтобы Россия не теряла технологического лидерства на мировой арене, стране необходимы профессиональные научные кадры. В 2022 году, согласно указу президента Владимира Путина, в стране стартовало десятилетие науки и технологий, благодаря которому будут найдены важнейшие технологические решения задач развития России.

прочитать статью полностью