В современном авиадвигателестроении ключ к повышению мощности и эффективности часто скрыт в материалах, способных выдерживать экстремальные температуры и нагрузки. Созданием таких компонентов — новых керамик и уникальных теплозащитных покрытий — занимаются в научно-технологическом комплексе Передовой инженерной школы «Высшая школа авиационного двигателестроения» ПНИПУ. Здесь не только решают конкретные задачи промышленности, но и готовят новое поколение инженеров.
На базе ПИШ Пермского Политеха функционирует три лаборатории: физико-химических методов исследования, микроскопии и технологическая. Они оснащены оборудованием, которое позволяет ученым заглянуть в саму суть материалов. Среди прочего, здесь эксперты работают на синхронном термическом анализаторе для изучения поведения образцов при высоких температурах, автоматическом микро-твердомере для оценки механической прочности покрытий и упрочняющих слоев, рентгеновском энергодисперсионном спектрометре для точнейшего определения элементного состава любого образца — от порошка до готовой лопатки.
Этот арсенал позволяет проводить полный цикл исследований: от синтеза и спекания керамических порошков до металлографического анализа и неразрушающего контроля готовых изделий.
Деятельность комплекса сфокусирована на двух главных направлениях. Во-первых, это борьба с коррозией. Лопатки газотурбинных двигателей в полете сталкиваются с силикатными отложениями (например, печной пылью), которые разрушают внешнее керамическое покрытие.
— Наша ключевая задача — исследование состава, структуры и свойств высокотемпературных материалов, применяемых в газотурбинных двигателях, создание новых керамических материалов с повышенными теплозащитными характеристиками, — рассказал доктор технических наук, профессор кафедры МКМК Максим Каченюк.
Во-вторых, это создание принципиально новых материалов. Ученые ведут разработку керамических композитов с повышенными теплозащитными характеристиками, которые позволят поднять рабочие температуры в горячем тракте двигателя, а значит — и его коэффициент полезного действия.
Уникальность комплекса заключается в глубокой интеграции учебного процесса с реальными научными задачами. Студенты ПИШ ВШАД — не просто наблюдатели, а полноправные участники исследований. Они вовлечены на всех этапах: от формулировки технического задания вместе с индустриальными партнерами до самостоятельной работы на оборудовании под руководством наставников, анализа данных и подготовки итоговых отчетов и публикаций. Полученные результаты студенты часто представляют самостоятельно на отраслевых конференциях, что оттачивает их навыки коммуникации и популяризации науки.
Лабораторный комплекс ПИШ ВШАД служит платформой для генерации новых знаний и технологий, критически важных для отечественного двигателестроения, и одновременно является кузницей кадров, где воспитываются высококлассные специалисты, готовые к работе на передовой инженерии.