Институт авиамашиностроения и транспорта ИРНИТУ организовал пять мастер-классов в рамках Фестиваля науки: «Гуру аэродинамики», «Высокопроизводительные технологии механообработки», «Промышленная робототехника – опыт и инновации», «Современные подходы к обработке композиционных материалов» и «Роботизированная сборка самолетов».
Заместитель директора по научной работе Института авиамашиностроения и транспорта Игорь Бобарика представил один из самых зрелищных мастер-классов. Как настоящий «гуру аэродинамики», он продемонстрировал гостям Фестиваля науки вихревой энергоразделитель.
«Данная разработка в прошлом году заняла на фестивале второе место в номинации «Лучший научно-исследовательский проект». У нас не так много оборудования, созданного с нуля. В частности, вихревой энергоразделитель демонстрирует редкий с научной точки зрения эффект Ранка. Мы реализовали его в контексте практического применения. Я счел, что это будет интересно как взрослым посетителям Фестиваля науки, так и школьникам», - подчеркнул И. Бобарика.
Вихревой эффект, или эффект Ранка, проявляется в закрученном потоке вязкой сжимаемой жидкости и реализуется в очень простом устройстве, называемом вихревой трубой - трубой Ранка-Хилша, вихревым энергоразделителем. Благодаря своим особенностям вихревой эффект находит практическое применение в самых различных областях техники и производства.
Вторая часть мастер-класса касалась общей аэродинамики самолета. Сотрудники и студенты ИРНИТУ дооснастили аэродинамическую трубу моделью самолета ТУ-160, чтобы наглядно продемонстрировать, на каких углах тонгажа создается подъемная сила. Тангаж (килевая качка) представляет собой угловое вращение или раскачивание самолёта вокруг поперечной горизонтальной оси (главной поперечной оси инерции). Угол этого вращения и называется углом тангажа.
«Школьники и ребята из Иркутского кадетского корпуса не просто прочитали написанные на доске формулы, - они увидели реальный образ самолета, его координацию в полете и основные характеристики. Наши гости могли все попробовать и покрутить руками, и это очень важно, поскольку в конечном итоге именно руки запоминают.
Я постарался показать, насколько мощной может быть сила аэродинамического сопротивления обтекаемого самолета на больших скоростях. Представил моменты, которые мы не можем наблюдать в явном виде, например, силу сопротивления самолета, - его же за крылья не схватишь... А на мастер-классе мы сумели реализовать такой подход, при котором ребята на собственном опыте почувствовали силу аэродинамического сопротивления на скорости около 900 км/час. Формулы в процессе обучения они догнать смогут, а вот восприятие физики явления важно заложить в наглядной, нестандартной, запоминающейся форме», - отметил И. Бобарика.
Кадету Руслану Вечканову в день проведения Фестиваля науки в ИРНИТУ исполнилось 17 лет. Он планирует поступить в Московское высшее военное общевойсковое командное училище. Кадет признался, что с детства мечтает стать офицером, и готов идти к осуществлению своей мечты через все трудности.
«Попасть на праздник науки и техники в один из лучших технических вузов нашей страны - это настоящий подарок в день рождения. Мне удалось стать участником эксперимента. Было очень непросто удерживать в руках маленький имитатор аэродинамической трубы, я реально почувствовал, что происходит при движении самолета в воздухе. Это запомнится надолго», - поделился впечатлениями Руслан.
Завершился мастер-класс вопросом на общую эрудицию по элементам противообледенительной системы самолета. Школьники и кадеты выдвигали интересные предположения, не стеснялись работать с оборудованием.
Научный сотрудник лаборатории «Технологии высокопроизводительной механообработки, формообразования и упрочнения деталей машин» Дмитрий Пайкин провел два мастер-класса. Один из них касался промышленной робототехники, а другой был посвящен механообработке авиационных деталей. Посетители лаборатории увидели, как робот делает идеальными кромки алюминиевых деталей, как работают станки с ЧПУ, узнали об особенностях токарной и фрезерной обработки деталей из алюминия и титана.
Ребятам доверили такое ответственное дело, как сборка термопатронов инструмента. Лаборатория оснащена термоусадочной машиной нового поколения для зажима твердосплавного и быстрорежущего инструмента диаметром 3 – 50 мм. Оборудование представляет собой устройство для закрепления режущих инструментов в термоусадочные патроны. При этом закрепление инструмента в оправку происходит методом горячей усадки. Когда патрон нагревается, он расходится и в него устанавливается фреза. При охлаждении патрон сжимается и усаживается вокруг инструмента. Это позволяет получить точную посадку (3 микрона), высокую жесткость и стойкость инструмента.
На Фестивале науки также были представлены современные подходы к обработке композиционных материалов. Аспиранты Института авиамашиностроения и транспорта рассказали об особенностях композиционных материалов. Гости узнали, что они привносят в авиацию много полезного - увеличивают прочность деталей, снижают их вес и подверженность коррозии, а также позволяют сократить количество деталей. Высокие прочностные характеристики этих материалов приводят к улучшению аэродинамических характеристик (уменьшается толщина профиля и удлиняется крыло), а в конечном итоге улучшаются лётные характеристики самолёта. Поэтому ведущие авиапроизводители увеличивают долю композиционных материалов при строительстве новых самолётов – до 50%. Главная из инноваций пассажирского самолета МС-21, который будет выпускать Иркутский авиазавод, - это композитное крыло. Сотрудники ИРНИТУ решали для завода проблемы обработки пакетов «титан-композит», возникающие на стыке материалов, отличных по своим свойствам. Кроме того, сейчас молодые исследователи работают над созданием эффективной технологии ремонта авиадеталей из композитов.
Еще один интересный мастер–класс провел доцент кафедры самолётостроения и эксплуатации авиационной техники Константин Однокурцев. Под его руководством школьники приняли участие в роботизированной сборке самолета. Лабораторные стенды имитируют заводскую сборочную оснастку, в которой собирают части конструкции самолета, в частности, это типовое приспособление для сборки панелей.
