Первый в мире полностью алюминиевый двигатель успешно испытан в Новосибирске

В конце января 2019 года на аэродроме Мочище под Новосибирском закончились испытания первого в мире полностью алюминиевого двигателя внутреннего сгорания. Экспериментальный агрегат прошел многочасовые ресурсные испытания, которые подтвердили высокие эксплуатационные характеристики сверхпрочного покрытия, которым покрыты алюминиевые детали двигателя.
«Износ деталей не определяется микрометрическим измерительным инструментом, фактически его нет. Это нас вдохновляет», — рассказал руководитель команды разработчиков, профессор кафедры самолето- и вертолетостроения НГТУ Илья Зверков.
Вместе с тем испытания не обошлись без внештатных ситуаций. На одном из этапов испытания на одной из деталей появился скол инновационного покрытия, повредились уплотнения масляной системы и двигатель начал дымить, однако он не заглох, что подтвердило высокую надежность агрегата. Анализ неполадки показал, что она случилась из-за производственного брака при обработке детали и не имеет отношения к самой технологии.
«Даже испытания нового двигателя с традиционными технологиями не обходятся без эксцессов, что уж говорить о революционном агрегате, в основном механизме которого нет ни одной стальной детали. Мы даже рады, что это случилось, ведь мы увидели, что двигатель не заглох, он продолжал работать и не потерял мощность. Это значит, что если бы мотор стоял на самолете, то он спокойно вернулся бы на аэродром», — говорит Илья Зверков.
Полностью алюминиевый авиадвигатель был впервые представлен конструкторами опорного Новосибирского государственного технического университета в январе 2018 года. Использование алюминия вместо стали позволило снизить вес двигателя на тридцать-сорок процентов по сравнению с традиционными стальными двигателями аналогичной мощности. При этом расчетная мощность нового двигателя выросла на сорок лошадиных сил - до четырёхсот лошадиных сил, а расход топлива снизился примерно на пятнадцать процентов. Экспериментальный двигатель испытывался на обычном автомобильном бензине АИ-95.
Алюминий уже применялся в авиационных и автомобильных двигателях, но детали, работающие под высокой нагрузкой, до сих пор изготавливаются из стали. Ученым опорного университета Новосибирской области удалось заменить их на алюминиевые с помощью особой технологии плазменно-электролитического оксидирования (ПЭО), созданной в Институте неорганической химии СО РАН. Суть технологии в том, что на алюминиевые детали воздействуют плазменными разрядами, в результате чего на поверхности алюминиевой детали образуется тонкий слой оксида алюминия, известного как корунд. Корунд обладает высокой твердостью и температурой плавления, именно поэтому алюминиевые детали с корундовой поверхностью смогли заменить стальные в двигателе. Детали нового двигателя были специально сконструированы для эффективного применения технологии ПЭО.