В рамках деловой программы авиасалона «МАКС‑2021» прошла III Международная конференция «Аддитивные технологии для аэрокосмоса 2021» и Школа молодых ученых, организатором которых выступил НИТУ «МИСиС».

Критические значения механической нагрузки и температуры для конструкции и материала, детали сложной геометрии в составе изделий, растущая конкуренция в авиакосмической отрасли — это те факторы, которые обусловили огромный потенциал применения аддитивных технологий в авиа- и ракетостроении. Так, внедрение аддитивных технологий (АТ) в производственный процесс позволяет снизить стоимость производства элементов ракетно-­космического комплекса, сократить количество операций сборки и циклов испытаний, снизить вес элементов конструкций и увеличить срок эксплуатации космических аппаратов. В настоящее время аддитивные технологии стали применяться в ракетном двигателестроении. Стоимость двигательной установки космического аппарата от 40 до 60% стоимости ракетоносителя, и использование аддитивных технологий позволяет, по оценкам специалистов, снизить стоимость ее производства примерно на 30%.

По словам Дениса Пудкова, заместителя директора департамента реализации программы создания космического ракетного комплекса сверхтяжелого класса ГК «Роскосмос», наибольший интерес для корпорации представляют: сплавы и полимерные материалы с пониженным коэффициентом температурного расширения, методики и оборудование для контроля качества, технологии постобработки, технологии достраивания отдельных элементов на готовых деталях и сборочных единицах (ДСЕ), АТ для производства крупногабаритных деталей (до 6 м) из металлических и неметаллических материалов, АТ для производства металлических и керамических деталей со сверхвысокой точностью, АТ для формирования биметаллических сложнопрофильных элементов, АТ для реализации концепции Made in space. Что касается уникального направления Made in space, то 3D-технологии в условиях космического пространства позволят: разработать высокоэффективную серийную технологию изготовления ДСЕ, снять большинство существующих технологических ограничений и изготавливать в короткий срок конструкции любой сложности в условиях невесомости, снять избыточные технические требования к космическим аппаратам, связанные с защитой от перегрузок при доставке грузов на геостационарную орбиту, существенно экономить конструкционные материалы, повысить эффективность ракет-­носителей. 

К задачам, которые необходимо решить для реализации АТ на орбите, относятся: формирование требований к печати на орбите, доработка существующих технологий печати, проектирование производственного отсека орбитальной станции. Если говорить о Луне, то актуальны: выбор технологии печати из реголита, выбор принципа работы принтера, организация процесса добычи, обработки и доставки строительного материала. 

При этом, по замечанию Дениса Пудкова, дальнейшее развитие аддитивного производства в аэрокосмической отрасли осложняется отсутствием полноценной базы данных, которая включала бы в себя каталог существующих материалов и технологий, сведения о результатах их испытаний в различных условиях и эксплуатационных качествах. Участие в создании такой «библиотеки» могли бы принять и ведущие университеты страны.

Конференция собрала более 100 ведущих специалистов в области аддитивных технологий из российских и зарубежных вузов, компаний и бизнес-­сообществ. В ней приняли участие представители НИТУ «МИСиС», АО «ЦАТ», ГК «Роскосмос», СПбГМТУ, ПАО «ОДК-Сатурн», АО «Центр аддитивных технологий», УК «Русал», «Института физики твердого тела РАН», МГТУ «Станкин», Addsol, МАИ, Dassault Systems, Института физики прочности и материаловедения СО РАН (г. Томск), ООО «Фитник», Университета «Сколтех», компании Z-axis, Белгородского государственного национального университета, Московского государственного строительного университета, Владимирского государственного университета имени Александра Григорьевича и Николая Григорьевича Столетовых. Зарубежные докладчики представляли вузы и центры развития: Innovation Center for Additive Manufacturing Switzerland, Swiss Federal Institute of Technology in Zürich (ETH Zürich, Швейцария), Технический университет (Горная академия) Фрайберга (Германия), Leibniz ­Institute for Materials Engineering (Германия). Было сделано более 30 докладов, в которых шла речь о собственных работах и разработках целых коллективов.

Демонстрация возможностей и заинтересованный диалог между специалистами зачастую становятся основой для совместных проектов. Так, по итогам мероприятия был достигнут ряд договоренностей с ведущими промышленными компаниями, включая соглашение о совместной работе НИТУ «МИСиС» с АО «Казанский вертолетный завод» по внедрению литейных технологий магниевых сплавов. С  компанией Dassault Systems  достигнуто соглашение  по комплексному взаимодействию в области внедрения программного обеспечения в подготовке магистрантов. Также было подписано соглашение о сотрудничестве с российским представительством ESI Group по проекту создания на базе НИТУ «МИСиС» цифрового симулятора работы 3D-принтера.

Программа НИТУ «МИСиС» на авиасалоне помимо проведения конференции включала в себя также выставочную экспозицию и шесть круглых столов по актуальным для развития аэрокосмической отрасли вопросам, организованных совместно с индустриальными партнерами. Среди инноваций, с которыми можно было ознакомиться на стенде НИТУ «МИСиС», был представлен уникальный материал, способный выдерживать температуры свыше 2000°С. Другие уникальные разработки для летательных аппаратов нового поколения позволяют управлять электромагнитным излучением, повысить коррозионную устойчивость материалов, существенно уменьшить вес готовых деталей и даже снизить объем вредных выбросов в атмосферу. Всего университет в этом году представил 19 перспективных технологий, разработанных совместно с индустриальными партнерами. ■

Видеозапись: 

www.youtube.com/watch?v=puPkYeGmtNM&t=2092s

www.youtube.com/watch?v=3WZSRZ6vyVU&t=6s

https://misis.ru/

Источник журнал "Аддитивные технологии" № 4-2021