Ученые Московского авиационного института впервые в России разработали технологию, позволяющую напечатать большую часть деталей авиационного электродвигателя на 3D-принтере. Вместо традиционной вырубки из шихтованной стали магнитопровод и корпус будут выращивать послойно, имитируя изолированные листы. Это в разы сокращает трудозатраты и время изготовления, обходится без дорогостоящей оснастки и открывает путь к гибкому производству малых партий двигателей для беспилотников, легких самолетов, аэротакси и электромобилей. Прототип синхронного электродвигателя мощностью 50 кВт (пиковая — 80 кВт) планируют собрать и испытать до конца 2026 года.
Инженеры Московского авиационного института предложили новый способ изготовления авиационных электродвигателей с помощью 3D-печати. По словам разработчиков, технология позволяет печатать элементы корпуса и магнитопровод статора — ключевую деталь, преобразующую электрическую энергию в механическую. Традиционно магнитопровод вырубают из шихтованной стали (набора тонких изолированных листов), что требует сложной оснастки и много времени. МАИ предлагает печатать деталь послойно, имитируя шихтованную структуру, что позволяет избежать перегрева от вихревых токов и сохранить электромагнитную эффективность.
Как рассказал «Известиям» аспирант кафедры МАИ Илья Качанов, разрабатывается синхронный электродвигатель с осевым магнитным потоком, где ротор и статор имеют форму дисков. Благодаря этому длина агрегата меньше, чем у стандартных аналогов с радиальным потоком, а мощность составляет 50 кВт (до 80 кВт кратковременно). Масса летательного аппарата, который сможет поднять такой двигатель, — 250–300 кг; при необходимости можно использовать несколько агрегатов, располагая их последовательно. Проектная документация готова, сборка образца и испытания намечены на конец 2026 года.
Эксперты отмечают, что магнитные свойства напечатанных деталей несколько уступают прокатной стали из-за остаточной пористости и микроструктурной неоднородности, однако для электродвигателей, которые не испытывают экстремальных нагрузок горячей части газотурбинных двигателей, достижение приемлемых прочностных характеристик реально. Ключевое ограничение — экономика: 3D-печать остается дорогой из-за штучного производства и высокой стоимости материалов и оборудования. Она наиболее эффективна для опытных производств, быстрой прототипирования и малых серий. Тем не менее, в отечественном авиадвигателестроении уже есть успешные примеры: завихритель камеры сгорания для ПД-14 (летает), более 2 тыс. деталей для перспективного ПД-35, элементы для ракетного двигателя НК-3.
С 1 июля 2026 года вступают в силу три новых ГОСТа, регулирующих требования к металлическим порошкам и проволоке для авиационной и космической отраслей, что должно снять часть барьеров. Эксперт НТИ по новым материалам и технологиям Евгений Вишневский отметил, что имитация шихтованной структуры при 3D-печати открывает путь к принципиально новым конструкциям и позволит гибко производить специализированные двигатели для беспилотников, аэротакси и электромобилей.
Источник: ИЗВЕСТИЯ