Двигатель-оборотень

На SR-71 поставили Pratt & Whitney J58. Но это название мало что говорит о том, какой это был монстр. Каждый движок развивал 15 900 кгс тяги с форсажем - как два современных истребителя вместе взятых.

А главное - J58 был двигателем-трансформером. На малых скоростях работал как обычный турбореактивный. Но стоило разогнаться до 3 Махов, и он плавно превращался во что-то совсем другое.

Инженеры называли это "гибридным циклом". Мы с вами назовем проще - инженерное колдовство.

Когда физика говорит "нет"

Попробуйте сунуть руку в окно машины на скорости 100 км/ч. Чувствуете сопротивление воздуха? А теперь умножьте это ощущение на тридцать. И добавьте температуру паяльника.

Именно с таким потоком сталкивается турбина обычного двигателя на сверхзвуке. Воздух влетает со скоростью больше километра в секунду - компрессор просто не успевает его "переварить". Лопатки ломаются, как спички на ветру.

Келли Джонсон, главный конструктор SR-71, любил повторять своим инженерам: "На скорости больше двух Махов обычный двигатель становится гранатой с выдернутой чекой".

И что делать? Как заставить этот бешеный поток воздуха вести себя прилично?

Хитрый нос, который все решил

Решение пришло неожиданное - подвижный конус в воздухозаборнике. Такой металлический нос, который мог двигаться взад-вперед прямо в полете.

Когда SR-71 набирал скорость, этот конус постепенно втягивался внутрь. И вместо одной убийственной ударной волны получалось несколько маленьких, послушных. Воздух как бы "ступеньками" замедлялся и остывал, прежде чем попасть в турбину.

Но тут была загвоздка. Ошибка в положении конуса всего на сантиметр - и бабах! "Анстарт", как это называли пилоты. Резкий хлопок, самолет трясет, двигатель глохнет. А ты летишь над Сибирью на высоте 25 километров...

Поэтому систему автоматизировали до предела. Электроника корректировала положение конуса тридцать раз в секунду. По тем временам это была просто фантастика.

Когда турбина превращается в украшение

А дальше происходило настоящее чудо. На крейсерской скорости до 80% тяги создавал не двигатель, а сам воздухозаборник!

Турбина продолжала крутиться, топливо горело в камере сгорания. Но основную работу делала геометрия воздушных каналов. Разогретый и сжатый воздух расширялся в сопле, создавая реактивную тяги.

По сути, на максимальной скорости SR-71 летал на прямоточных воздушно-реактивных двигателях. Турбина была нужна только для разгона - дальше работала чистая физика.

Прожорливый красавец

Есть у J58 одна особенность, которая сначала казалась проблемой. На малых скоростях он жрал топливо как не в себя. В шесть раз больше, чем на крейсерском режиме.

Blackbird взлетал с полупустыми баками - иначе он просто не смог бы оторваться от земли. Через полчаса после взлета обязательная встреча с танкером KC-135Q. Заправка специальным топливом JP-7, которое не воспламенялось даже от сигареты.

И только после дозаправки SR-71 летел к цели - на высоту более 25 000 метров со скоростью 3200+ км/ч. Там, где его двигатели работали как часы.

Титановое сердце в космическом холоде

Рабочая температура? 540°С снаружи корпуса, тысяча градусов внутри. Обычная сталь бы просто потекла как воск.

Пришлось делать весь самолет из титана. 92% конструкции - титановые сплавы. А титан в 1960-е был дороже золота и обрабатывался с большим трудом.

Забавная деталь: ЦРУ закупало этот титан в СССР через подставные фирмы. Получается, что Советы сами поставляли материал для самолета-шпиона, который потом будет фотографировать их секретные объекты.

При сборке учитывали тепловое расширение металла. "Холодный" двигатель имел зазоры в несколько миллиметров между деталями. При нагреве до рабочей температуры все становилось на свои места.

Электронные мозги из шестидесятых

Чтобы управлять всем этим хозяйством, потребовался бортовой компьютер. В 1960-е! Аналоговая вычислительная машина размером с холодильник.

Она постоянно отслеживала:

• скорость и высоту;

• температуру воздуха и двигателей;

• положение ручки газа;

• состояние воздушного потока.

И мгновенно подстраивала работу двигателя. В восьмидесятые аналоговую электронику сменила цифровая - для военной авиации это был прорыв.

Конец эпохи

SR-71 ушел на покой в 1990 году. Ненадолго возвращался в строй в середине девяностых, но окончательно завершил службу 9 октября 1999 года, когда NASA закрыла испытательную программу.

Многие технологии J58 засекречены до сих пор. Современные военные самолеты используют решения, впервые опробованные на "Дрозде": управляемые воздухозаборники, адаптивные системы охлаждения, автоматическую настройку режимов работы.

J58 не просто толкал самолет вперед - он был его умным сердцем. SR-71 стал легендой не из-за скорости, а из-за невероятной точности инженерной мысли. Люди создали машину, которая летала на самой грани возможного, превращая физические законы из препятствий в инструменты.

А как думаете - сможет ли кто-нибудь сегодня повторить этот подвиг шестидесятилетней давности, или секреты J58 навсегда останутся тайной за семью печатями?

Источник: Авиаобзор | Артём Гилямов

Лопатки – это ключевые элементы конструкции турбин в авиационной и энергетической отрасли. Они преобразуют поток энергии в механическое вращение вала двигателя. Их качеству и надежности предъявляют чрезвычайно высокие требования. Особое значение при производстве лопаток имеет процесс дефектоскопии после их обработки. Выявление брака происходит вручную, что требует высокой концентрации, много времени и осложняется нестандартной формой детали. Ученые Пермского Политеха разработали автоматизированную систему управления процессом полировки лопаток турбин с использованием интеллектуальной видеоаналитики. Новая технология позволяет в реальном времени контролировать качество обработки поверхности, с точностью 96% выявлять дефекты и автоматически корректировать процесс без участия человека.

Статья опубликована в журнале «Инженерный вестник Дона», 2025.

Лопатки турбин имеют сложную геометрическую форму с аэродинамической поверхностью. Сегодня их полировка происходит на специальных станках или с помощью роботизированного манипулятора. Деталь устанавливают в устройство и через программу задается базовая траектория движения полировального инструмента. Но после обработки оператор-контролер должен визуально тщательно исследовать всю поверхность на поиск царапин и различных дефектных следов. Осмотреть ее со всех углов человеку крайне сложно и неудобно. Это занимает много времени и в случае недосмотра существует риск попадания детали с браком на следующий этап производства.

Ученые разработали комплексную нейросетевую модель с видеоаналитикой, которая объединяет эти процессы в один этап – новая система сочетает в себе обработку лопатки и контроль дефектов в одном автоматизированном цикле. Это значительно повышает точность и скорость производства ключевых компонентов авиационных и промышленных двигателей.

— В основе нашего программного обеспечения лежит искусственный интеллект, способный распознавать различные виды дефектов. Система представляет собой комплекс аппаратных и программных решений: специальная видеокамера закреплена на руке промышленного робота-манипулятора, выполняющего полировку. По заранее рассчитанной траектории происходит ее движение и осмотр лопатки со всех необходимых ракурсов, даже в труднодоступных местах. Далее в реальном времени мощный вычислительный комплекс обрабатывает видеопоток с помощью обученной нейросети. Все малейшие аномалии – царапины, сколы, неровности полировки – фиксируются, и по окончании сканирования о них формируется детальный отчет для оператора. Он в свою очередь может запустить дополнительную полировку именно тех участков, где необходимо устранить изъян, — объясняет Даниил Курушин, доцент кафедры информационных технологий и автоматизированных систем ПНИПУ, кандидат технических наук. 

Для анализа видеопотока ученые выбрали и адаптировали одну из самых современных архитектур нейронных сетей — YOLO11. Ее обучение проводили на обширной базе данных — более 1500 изображений лопаток разных форм и с различными типами дефектов, снятых под несколькими углами и в условиях специальной ультрафиолетовой подсветки.

Уже разработан прототип интерфейса программы. После закрепления лопатки в рабочей зоне, оператору нужно только выбрать тип лопатки в системе – ему уже соответствует своя математическая модель и программа движений робота. После запуска на экран в удобной форме выводится поле с найденными дефектными объектами и полный отчет о проведенном анализе.

— Съемка эталонных дефектов для обучения нейронной сети и тестирование прототипа проводились непосредственно на производственной площадке моторостроительного предприятия. Это обеспечило высокую практическую значимость и соответствие системы реальным производственным задачам. Точность распознавания составила 96%, что говорит о высокой способности модели правильно классифицировать состояние полировки. А полнота – 94%, что указывает на способность выявлять большинство дефектов, — поделился Алексей Духанин, аспирант кафедры информационных технологий и автоматизированных систем ПНИПУ.

Новая интеллектуальная система, основанная на глубоком машинном обучении и компьютерном зрении, оптимизирует процесс полировки лопаток турбины с учетом их геометрии и свойств материала. Технология позволяет в реальном времени обнаруживать микроскопические дефекты поверхности, что значительно повышает качество и эффективность производства критически важных компонентов. Сейчас идут обсуждения о внедрении технологии на одно из промышленных предприятий.

В дальнейшем коллектив разработчиков планирует расширить базу данных для повышения точности распознавания, добавить 3D-модели лопаток для создания более информативных отчетов, а также масштабировать архитектуру системы, расширить область ее применения и интегрировать с новыми передовыми технологиями. Это оптимизирует производственные процессы и повысит конкурентоспособность на рынке.

Внедрение технологии ученых Пермского Политеха на предприятия авиационного и энергетического машиностроения увеличит качество продукции за счет стопроцентного автоматизированного управления и исключения человеческого фактора, сократит время контроля по сравнению с традиционными методами визуального осмотра и снизит затраты на брак и доработку изделий.

P.S. Руководство тоже подчиняется документам, вызывая не по своей прихоти, а потому что может получить, если не отработает жалобу.

P.S.S. На всякий случай уточню, что данная причина задержек не единственная, а одна из.

Для тех, кому удобнее читать в ТГ: https://t.me/exstuardessa

Прогноз погоды на 10.09.2025.

Облачность 7-8 баллов. Верх неровный: 2-3 км. Низ: 1000-1500м видимость под облаками не хуже 10. Опасные явления погоды не наблюдал.

Первый канал, может написать мне в канал я вам буду актуальную погоду подсказывать, а то вы что то иногда не правильную людям выедаете. 😄