Длинная пустотелая широкохордая лопатка вентилятора авиационного ТРДД и способ ее изготовления Российский патент 2020 года по МПК F01D5/26 F04D29/38 B23P15/04 

Предлагаемая группа изобретений относится к области авиационного двигателестроения, а именно, к лопатке вентилятора авиационного ТРДД длиной 700÷1500 мм с демпфером для гашения вибраций.

Повышение надежности путем предупреждения усталостных повреждений рабочих лопаток является актуальной задачей современного авиадвигателестроения.

Известна широкохордая лопатка вентилятора двигателя Trent 900 фирмы Rolls-Royce, который устанавливается на самолет Аэробус А380-800. Лопатка пустотелая из титанового сплава и внутри упрочнена плоскими радиальными ребрами по принципу строительной фермы Уоррена (решетка из равносторонних треугольников). Это делает лопатку прочной, жесткой и легкой. Технология изготовления лопатки предусматривает придание плоским пластинам, из которых выполнены поверхности лопатки с частью замка, заданной формы и размеров оболочек лопатки, укладывание оболочек и заранее изготовленных радиальных ребер в штамп, повторяющий форму и размеры лопатки, и диффузионное сращивание по периметру касания оболочек между собой и ребрами при внешнем давлении и температуре 920-950°С и последующим деформированием лопатки в состоянии сверхпластичности титана для придания ей окончательной формы (см. Trent 900. Лопатка широкохордая пустотелая из титанового сплава. Интернет. ya-pilot.ru/viewtopic.php%3Fpid=821.html и Интернет. Sovremennye lopatki ventilyatora.pptx).

Конструкции современных длинных пустотелых широкохордых лопаток вентилятора авиационного ТРДД и способы их изготовления описаны также в работе (см. Интернет. Sovremennye lopatki ventilyatora.pptx).

Общим недостатком пустотелых широкохордых лопаток, описанных в этих работах, является то обстоятельство, что в конструкции этих лопаток не предусмотрена установка специального демпфирующего устройства, что при очень крупных размерах этих лопаток и подверженности их большим вибрационным и ударным нагрузкам оказывается важной проблемой, вследствие чего появляются усталостные трещины при колебании лопаток в полете. В эксплуатации даже вынуждены вводить периодические осмотры лопаток для выявления трещин, и может оказаться, что в ряде практических случаях конструктор столкнется с необходимостью разработки конструкции пустотелой широкохордой лопатки с высокоэффективным демпфирующим устройством и способа ее изготовления.

Конструкционное демпфирование (в замке лопатки) и демпфирование в материале этих лопаток мало, а аэродинамическое демпфирование резко падает на нерасчетных режимах (см. Б.Ф. Шорр, Г.В. Мельникова, Н.Н. Серебряков "Разработка технологий демпфирования рабочих лопаток турбин ТВД", ТО №13496, 2009). Поэтому для предотвращения опасных резонансных колебаний лопаток применяют специальные демпфирующие устройства. В известных случаях это устройства конструкционного демпфирования, в которых энергия колебаний рассеивается за счет работы сил сухого (кулонова) трения между контактирующими поверхностями при их взаимном упругом проскальзывании в процессе колебаний. Этот вид демпфирования выбран потому, что его использование позволяет создавать специальные демпфирующие устройства, обеспечивающие оптимальный уровень демпфирования рабочих лопаток турбомашин при конструктивных параметрах демпфирующих устройств. Под конструктивными параметрами здесь понимаются параметры, не существенно ухудшающие габаритные, массовые, технологические, конструктивные характеристики рабочих колес турбомашин и при этом улучшающие эксплуатационные характеристики этих колес и турбомашины в целом.

Нам не удалось отыскать хотя бы один пример успешного практического применения в серийно выпускаемой турбомашине специальных демпфирующих устройств пустотелых широкохордых лопаток вентилятора.

Достаточно подробный анализ достоинств и недостатков известных запатентованных конструкций лопаток с демпфирующими устройствами с конструкционным демпфированием изложен в работе (см. патент РФ №2626523. Длинная пустотелая широкохордая лопатка вентилятора и способ ее изготовления/ Эскин И.Д. и А.И. Ермаков, опуб. 28.07.2017. Бюл.2) и здесь не приводится.

Известна конструкция пустотелой широкохордой лопатки вентилятора (см. патент РФ №2665789. МПК F01D 5/26. Ротор компрессора авиационного газотурбинного двигателя со спаркой блисков и спаркой блиска с «классическим» рабочим колесом и со спаркой «классического» рабочего колеса с рабочим колесом с четвертой по шестую ступень с устройствами демпфирования колебаний рабочих лопаток этих блисков и рабочих колес…/ И.Д. Эскин [и др.]. - Опубл. 04.09.2018) с низкой ножкой, у которой перо фрикционного элемента, выполняется как изъятый фрагмент ножки и пера лопатки, одной стороной которого является задняя кромка ножки и изъятая часть задней кромки пера лопатки, а в случае выполнения пустотелой широкохордой лопатки без ножки перо фрикционного элемента, выполняется как изъятый фрагмент пера лопатки, и перо фрикционного элемента в обоих этих случаях контактирует с сухим трением с пером лопатки, с элементом ее силового каркаса, изготовленного из износостойкого материала, и прижато к контактной поверхности этого силового элемента центробежной силой, созданной фрагментом, и силой, созданной кольцевым многослойным гофрированным пакетом, размещенным в кольцевой канавке фланца диска рабочего колеса вентилятора.

В патенте РФ №2626523 предлагается длинная пустотелая широкохордая лопатка авиационного ТРДД с демпфирующим устройством, состоящая из оболочки, выполненной из листа титанового сплава, и жестко скрепленных с ней силовых несущих элементов (ребер), выполненных кроме одного из волокнистого однонаправленного металломатричного композиционного материала - борных волокон в алюминиевой матрице, или борных волокон с покрытием карбида кремния в алюминиевой матрице, или углеродных волокон, причем n+1 силовых несущих элементов, выполнены в виде замков "ласточкин хвост", и размещены между других n силовых несущих элементов и на краях замка лопатки, n силовых несущих элементов, выполненных из композиционного материала, имеют замковую часть, выполненную в виде "ласточкина хвоста", и размещенную внутри оболочки часть в виде стержня с постоянным или постепенно сужающимся к концу лопатки поперечным четырехугольным сечением со стороной или сторонами, контактирующими с оболочкой, повторяющими ее форму, все несущие элементы диффузионной сваркой при температуре и давлении замковыми частями скреплены друг с другом, а частями, размещенными внутри оболочки, - с оболочкой, внутри оболочки размещен еще один силовой несущий элемент - лонжерон, выполненный из титанового сплава, состоящий из замковой части, выполненной в виде "ласточкина хвоста" замка лопатки, выполненных за одно целое с замковой частью центрального стержня с четырехугольным постоянным или постепенно сужающимся к концу лопатки сечением и двух стоек с поперечным четырехугольным сечением, со сторонами, контактирующими с оболочкой, повторяющими ее форму, между каждой стойкой и центральным стержнем лонжерона имеется прямоугольная щель, расположенная параллельно хорде некоторого поперечного сечения лопатки, при котором при заданной закрутке пера лопатки обеспечивалась прочность стоек и центрального стержня лонжерона, причем каждая щель заглублена в замковую часть лонжерона, в каждой из этих двух щелей, на стойки установлена гладкая, стальная каленая или нагартованная, шлифованная лента, а на стержень лонжерона установлена гладкая, стальная каленая или нагартованная, шлифованная лента - вставка с выемками, выполненными по дуге окружности на одной из сторон ленты, и в каждой из двух щелей между гладкой лентой и лентой - вставкой с требуемым натягом по вершинам гофров размещен многопролетный пакет, собранный "гофр в гофр" из одной, двух или более стальных, каленых или нагартованных шлифованных лент так, что гофры пакета, опирающиеся на ленту - вставку, размещены в ее выемках, и вершины гофров опираются на выемки в их плоскости симметрии, и на свободном конце стержня лонжерона выполнены полки, располагающиеся над стойками, и между торцами полки и оболочкой имеются зазоры, лента - вставка отогнутым концом опирается на полку, а гладкая лента отогнута на торец стойки и отогнутым концом опирается на отогнутый конец ленты - вставки так, что при колебаниях лопатки происходят взаимные упругие проскальзывания с сухим трением отогнутых концов этих лент, диффузионной сваркой при температуре и давлении замковая часть лонжерона жестко соединена с замками контактирующих с нею несущих силовых элементов и с оболочкой и стойки жестко соединены с оболочкой, все ленты изготовлены из жаропрочной нержавеющей стали, не теряющей упругие свойства при 600°С, контактирующие поверхности этих лент покрыты износостойким покрытием, сохраняющим свои защитные свойства при этой температуре.

Способ изготовления этой длинной пустотелой широкохордой лопатки вентилятора, состоит в том, что из листа титанового сплава изготовляют оболочку лопатки требуемой формы и размеров и лонжерон с замковой частью и двумя стойками, контактирующими с оболочкой лопатки, получают силовые элементы, имеющие замковую часть, выполненную в виде "ласточкина хвоста" лопатки и часть в виде стержня из предварительно сформированных монослоев высокомодульного металломатричного композиционного материала - борных волокон в алюминиевой матрицы со ступенчатой термодеформационной обработкой составляющей 40-70%, 60-90% и 100% нормы, последнюю проводят в составе полностью собранной заготовки при одновременном прессовании и диффузионной сварки лопатки, в щели между стойками и лонжероном устанавливают гладкую ленту и ленту - вставку, собирают пакет демпфера из гофрированных лент в специальном приспособлении и выталкивают пакет в щель, повторяют операцию для второго пакета, укладывают несущие силовые элементы, лонжерон с демпфером и технологические вставки из жаропрочной стали в оболочку, помещают оболочку в штамп, повторяющий профиль и размеры лопатки на длине ее силовых несущих элементов и лонжерона, и подвергают ее завершающей стадии термодеформационной обработки несущих элементов и лонжерона при одновременном прессовании и диффузионной сварке лопатки при заданной температуре и давлении, удаляют технологические вставки через оставшийся открытым конец пера лопатки, лопатку помещают в штамп, повторяющий профиль и размеры концевой части пера лопатки, и при одновременном прессовании и диффузионной сварке лопатки при заданной температуре и давлении формируют конец пера лопатки, извлекают лопатку из штампа.

Гофрированные ленты пакета, гладкие ленты и ленты - вставки изготовлены из жаропрочной нержавеющей стали, не теряющей упругие свойства при 600°С, контактирующие поверхности этих лент покрыты износостойким покрытием, сохраняющим свои защитные свойства при этой температуре.

Начальный натяг S гофрированного пакета можно изменить как подбором гладких лент нужной толщины, так и подбором лент - вставок с нужной глубиной выемки.

Известна конструкция пустотелой широкохордой лопатки вентилятора (см. патент РФ №2622682, МПК F01D 5/26, F04D 29/38, В23Р 15/04. Пустотелая широкохордая лопатка вентилятора. Способ ее изготовления / И.Д. Эскин, А.И. Ермаков. - Опубл. 19. 06. 2017.…), состоящая из оболочки, выполненной из листа из титанового сплава, и жестко скрепленных с ней силовых несущих элементов, выполненных кроме одного из волокнистого однонаправленного металломатричного композиционного материала - борных волокон в алюминиевой матрице, или борных волокон с покрытием карбида кремния в алюминиевой матрице, или углеродных волокон в алюминиевой матрице, или волокон карбида кремния в титановой матрице, причем n+1 силовых несущих элемента выполнены в виде замков «ласточкин хвост», и размещены между других n силовых несущих элементов и на краях замка лопатки, n-1 силовых несущих элементов, выполненных из композиционного материала, имеют замковую часть, выполненную в виде «ласточкина хвоста», и размещенную внутри оболочки часть в виде стержня с постоянным или с постепенно сужающимся к концу лопатки поперечным четырехугольным сечением, со сторонами, контактирующими с оболочкой, повторяющими ее форму, все несущие элементы диффузионной сваркой при температуре и давлении замковыми частями скреплены друг с другом, а частями, размещенными внутри оболочки - с оболочкой, отличающаяся тем, что силовой несущий элемент, в полости между стойками которого размещен демпфер, выполнен из титанового сплава и имеет П-образную форму на виде сбоку на лопатку, образованную перекладиной и стойками с замковой частью, выполненной в форме и размерах «ласточкиного хвоста» замка лопатки, а между торцом демпфера и перекладиной силового элемента выполнен зазор, выбираемый при максимальной рабочей температуре, и между опорными поверхностями демпфера и стойками с натягом установлены стальные каленые или нагартованные гладкие шлифованные ленты, и демпфер выполнен в виде многослойной многопролетной балки, собранной из m≥10 стальных каленых или нагартованных шлифованных лент, собранных в компоновке m = m₁+2m₂+2m₃+2: в центре пакета установлено m₁ = 1, 2 и более гладких лент, на них с двух сторон «вершина гофра к вершине гофра» установлены два пакета, собранные «гофр в гофр» из m₂ = 1, 2 и более гофрированных лент, на которые установлены пакеты из m₃ = 1, 2 и более гладких лент, снаружи пакета установлены гладкие ленты, по одной с каждой стороны пакета, с толщиной h_н = (k/2)⋅h, где k=2÷10 и h - толщина внутренних лент демпфера в мм, на этих лентах с шагом, равным двум шагам гофров, симметрично продольной оси лент выполнены прямоугольные выступы, причем выступы одной ленты смещены на шаг гофров относительно выступов другой наружной ленты, и середины выступов располагаются в сечениях, где располагаются вершины гофров, опирающиеся на пакеты гладких лент, установленных снаружи пакетов гофрированных лент, и в собранном демпфере гофры упруго полностью выпрямлены засчет отгибания выступов на наружные гладкие ленты, и части выступов, отогнутые на наружные ленты, и являются опорными поверхностями демпфера, а в замковых частях стоек силового несущего элемента и в пакете выполнено отверстие, в которое запрессован штифт, и трущиеся поверхности пакета и стальных гладких лент, на которые он опирается, покрыты износостойким покрытием.

Эта конструкция по технической сущности наиболее близка к предлагаемой и принята за прототип.

Достоинствами пустотелых широкохордых лопаток вентиляторов по патентам РФ: №2626523, №2622682, №2665789, разработанных Эскиным И.Д., является их высокие демпфирующие способности и расчетность - возможность расчетным подбором с использованием метода конечных элементов (МКЭ) определить конструктивные параметры лопатки с оптимальными упругофрикционными (УФХ) и прочностными характеристиками.

Общим недостатком этих конструкций пустотелых широкохордых лопаток является большая по сравнению с современными лопатками на двигателях, установленных на самолетах, сложность их конструкции и технологии их изготовления, обусловленные, прежде всего, «множественностью» применяемых в их конструкции свариваемых деталей из разных материалов, для изготовления каждой из которых к тому же требуется свой штамп, и трудоемкостью способов изготовления этих лопаток. Правда, лопатки, установленные на двигателях, не имеют демпфирующих элементов.

Кроме того, у пустотелых широкохордых лопаток по патентам РФ №2626523, №2622682 «множественность» применяемых в их конструкции свариваемых деталей и материалов приводит и к другому недостатку их конструкции и способов их изготовления. Дело здесь в том, что применяемая при диффузионной сварке температура в 550°С при вполне технологических величине сдавливания свариваемых деталей и длительности процесса сварки, хотя и обеспечивает высокое качество и прочность сварных швов свариваемых друг с другом деталей из титанового сплава и боралюминия, является слишком низкой для получения требуемого качества сварного шва свариваемых диффузионной сваркой деталей из титанового сплава - стоек лонжерона с оболочкой и частей оболочки друг с другом в концевых сечениях лопатки. Для устранения этого недостатка и обеспечения высокого качества сварного шва этих деталей при температуре диффузионной сварки в 550°С и приемлемой длительности процесса сварки потребуется выполнение ряда дополнительных технологических операций (см. Р.Е. Шалин, В.И. Лукин. Особенности сварки титана с алюминием в твердой фазе. Всероссийский институт авиационных материалов. Интернет. http://viam/ru/files/199A/199A-201675/pdf) - обеспечение высокой чистоты и тщательная очистка свариваемых поверхностей этих деталей, установка между этими поверхностями фольги из более, чем титан, легкоплавкого металла, например, алюминия или его сплава толщиной в несколько микрон и, возможно, увеличения сдавливающей нагрузки на эти детали. Заметим, что для удачного подбора значений параметров этих операций потребуется проведение дополнительных экспериментальных исследований, а прочность получаемых в этом случае сварных швов немного снизится по сравнению со сварным швом деталей из титанового сплава, получаемым при температуре 920°С

Параметры гофрированных пакетов демпфирующего устройства этой лопатки подобраны так, что даже при одновременном полном выпрямлении гофров они деформируются упруго.

Известно (см. Интернет. Sovremennye lopatki ventilyatora.pptx), что у современных пустотелых широкохордых лопаток вентиляторов с оболочкой из титанового сплава и с силовыми элементами из боралюминия или титанового сплава наибольшая деформация лопатки длиной 800 мм при напряжении максимальной кратковременной прочности материала лопатки, приводящем к ее поломке, составила 1, 14 мм. Следовательно, при этом сжатие гофра в концевом сечении гофрированного пакета γ_m меньше 1 мм, а полное сжатие этого гофра Y=γ_m+δ, где δ натяг в мм по вершине этого гофра. Так как при колебаниях лопатки гофрированные пакеты демпфирующего устройства не должны отрываться от оболочки и лонжерона лопатки натяг δ должен быть равен или больше γ, полное сжатие этого гофра Y≥2γ_m≤2 мм. По нашим приблизительным оценкам, такая величина максимальной деформации гофрированного пакета лопатки длиной 800 мм может быть обеспечена в зоне деформаций пакета, где пакет деформируется упруго или зона пластических деформаций занимает допустимую высоту поперечного сечения лент, при которой еще обеспечивается прочность пакета, и в этой же зоне может располагаться диапазон деформаций гофрированных пакетов демпфирующего устройства пустотелой лопатки по патенту РФ №2626523 с такой же длиной и оптимальными значениями конструктивных параметров лопатки. Но при длине лопатки в 1000÷1500 мм γ_m может оказаться больше 1÷1,5 мм, а Y≥2γ_m≥2÷3 мм (полное выпрямление гофров в концевых сечениях пакета возможно, например, в гипотетическом случае, когда перо лопатки и перо лонжерона колеблются в противофазе), и чтобы эта величина полного сжатия гофров попала в эту зону деформаций придется существенно увеличить шаг гофров, а чтобы при этом обеспечить требуемую жесткостную характеристику демпфирующего устройства придется увеличить число лент у гофрированных пакетов, а все это ухудшит упругофрикционные характеристики и массовую характеристику лопатки, увеличит максимальную строительную высоту ее поперечных сечений, и, в конечном счете, ухудшит эксплуатационные характеристики лопатки. В результате может оказаться, что в этом случае лучшее возможное конструктивное решение окажется вне рамок конструкций пустотелых лопаток, предлагаемых патентом РФ №2626523.

Другим общим недостатком пустотелых широкохордых лопаток по патентам РФ №2626523, №2622682 является небольшая величина допустимых углов закрутки поперечных сечений лопатки, которая может оказаться недостаточной в ряде практических случаев.

Поэтому ставится задача создания конструкции длинной пустотелой широкохордой лопатки вентилятора авиационного ТРДД с технологией изготовления лопатки, возможно меньше отличающейся от технологий изготовления пустотелых лопаток вентиляторов авиадвигателей пятого - шестого поколений, с высокими прочностью и статической жесткостью, с хорошей массовой характеристикой, с высокоэффективным демпфирующим устройством, способным не только снизить динамические напряжения в лопатке при ударе и вибрации до безопасного уровня на всех рабочих режимах авиадвигателя, но и повысить ресурс и надежность вентилятора ТРДД, конструктивно более простой, чем прототип, позволяющей и в случае пустотелых лопаток с длиной 1000÷1500 мм создать конструкцию пустотелой широкохордой лопатки вентилятора авиационного ТРДД с оптимальными значениями конструктивных параметров - с более высокими эксплуатационными и прочностными характеристиками, чем у прототипа, с допустимой величиной углов закрутки поперечных сечений лопатки, достаточной для большинства практических случаев.

Поставленная задача решается тем, что предлагается длинная пустотелая широкохордая лопатка вентилятора авиационного ТРДД, состоящая из оболочки из титанового сплава, и жестко скрепленных с ней силовых несущих элементов, демпфирующего элемента, выполненного в виде многослойной многопролетной балки, собранной из m≥10 стальных лент, собранных в компоновке m = m₁+2m₂+2m₃+2: в центре пакета установлено m₁ = 1, 2 и более гладких лент, на них с двух сторон «вершина гофра к вершине гофра» установлены два пакета, собранные «гофр в гофр» из m₂ = 1, 2 и более гофрированных лент, на которые установлены пакеты из m₃ = 1, 2 и более гладких лент, снаружи пакета установлены гладкие ленты, по одной с каждой стороны пакета, с толщиной h_н = (k/2)⋅h, где k=2÷10 и h - толщина внутренних лент демпфирующего элемента в мм, и в собранном демпфирующем элементе гофры упруго полностью выпрямлены, и демпфирующий элемент опирается на гладкие ленты, расположенные между ним и оболочкой, и ленты пакета и стальные гладкие ленты, на которые он опирается, изготовлены из каленых или нагартованных, шлифованных лент из жаропрочной нержавеющей стали, не теряющей упругие свойства при температуре 600°С и менее, а контактирующие поверхности этих лент покрыты износостойким покрытием, сохраняющим свои защитные свойства при этой температуре, отличающаяся тем, что лопатка состоит из двух половин, выполненных из титанового сплава, и каждая половина состоит из оболочки, замковой части и ребер, выполненных внутри пера лопатки, и на внутренней поверхности каждой половины лопатки либо в средней части оболочки выполнен прямоугольный выступ, либо - два таких выступа, расположенных на некотором расстоянии от кромок лопатки, в которых на длине расположения демпфирующего элемента сделан прямоугольный паз с плоским дном, с глубиной, равной или большей толщины стальной гладкой ленты, установленной в этом пазу, и в случае выполнения одного выступа у половины лопатки ребра размещаются на некоторых расстояниях от кромок лопатки, а в случае двух выступов - в ее средней части, выступы и все ребра соединены с концевыми частями половин лопатки, образующими концевую часть лопатки с сплошным поперечным сечением, и в замке каждой половины сделан один или два выреза, расположенные ответно выступам, и половины лопатки по ее срединной поверхности - местам контакта ребер, замковых и концевых частей половин лопатки жестко соединены между собой диффузионным сращиванием при температуре 920-950°С в вакууме, в штампе, повторяющем геометрическую форму готовой лопатки, при воздействии нагрузки, прижимающей половины лопатки друг к другу, и в каждый прямоугольный паз выступа каждой половины лопатки через вырез с зазором по периметру паза, выбираемому при рабочих температурах лопатки, вставлена гладкая лента, и между каждой парой этих лент с натягом по его опорам вставлен демпфирующий элемент, выполненный в виде многослойного многопролетного пакета, собранного в компоновке m, опоры демпфирующего элемента выполнены в виде изготовленных из алюминиевого сплава скоб, концы которых отогнуты на пакет со стороны, где опоры опираются на гладкую ленту пластинками, изготовленными из стальной каленой или нагартованной шлифованной ленты с толщиной, равной зазору между опорой и второй гладкой лентой, и их опорные поверхности покрыты износостойким материалом, и опоры, опирающиеся на одну половину лопатки, установлены на пакет или пакеты обоих демпфирующих элементов с шагом, равным двум шагам гофров в выпрямленном пакете, и расположены так, что срединная плоскость опоры проходит через вершину гофра, а опоры, опирающиеся на другую половину лопатки, смещены от этих опор на шаг гофров в выпрямленном пакете, и положение каждой опоры вместе с пластинкой и отогнутыми на пакет концами скоб дополнительно зафиксировано с помощью двух заклепок, расположенных по бокам пакета в полукруглых выфрезеровках в нем, и опора замковой части демпфирующего элемента изготовлена так же из алюминиевого сплава, и с натягом надета на пакет, а сама опора выполнена с прямоугольным основанием и наклонными к нему боковыми сторонами, образующими «ласточкин хвост», или сторонами без наклона, и ее геометрия точно повторяет геометрию выреза или каждого из двух вырезов в замковой части лопатки, и демпфирующий элемент или два демпфирующих элемента через вырез или вырезы вставлены внутрь пера лопатки так, что опора замковой части демпфирующего элемента своими боковыми сторонами без зазоров опирается на боковые стороны выреза и зафиксирована на пакете так же двумя заклепками, расположенными по бокам пакета в полукруглых выфрезеровках в нем, или демпфирующий элемент дополнительно закреплен в замке лопатки двумя штифтами, запрессованными в сквозные отверстия в замке лопатки и опоре, так же расположенными в выфрезеровках пакета.

Предлагается длинная пустотелая широкохордая лопатка вентилятора авиационного ТРДД, отличающаяся тем, что замковая часть каждой половины лопатки выполнена с полкой и низкой ножкой, соединенной с замком, и вырез или два выреза в замковой части выполнены до внутренней полости лопатки, и опора замковой части демпфирующего элемента или каждого из двух элементов так же выполнена с ножкой, в которой расположены заклепки, фиксирующие пакет в опоре, или штифты, запрессованные в ножках лопатки и опоры, фиксирующие демпфирующий элемент или демпфирующие элементы в лопатке.

Изготовление всех силовых элементов и оболочки из титанового сплава в виде двух половин лопатки упрощает по сравнению с прототипом конструкцию лопатки и технологию ее изготовления, сокращает число требуемых штампов.

К числу достоинств предлагаемой лопатки можно отнести то обстоятельство, что технология изготовления самой лопатки, без демпфирующих элементов, мало отличается от технологии серийно выпускаемых лопаток (см. см. Trent 900. Лопатка широкохордая пустотелая из титанового сплава. Интернет. ya-pilot.ru/viewtopic.php%3Fpid=821.html и Интернет. Sovremennye lopatki ventilyatora.pptx) и, следовательно, технология изготовления предлагаемой лопатки обеспечивает высокое качество и прочность сварных швов, прочность и статическую жесткость лопатки из титановых деталей.

В работе (см. Эскин И.Д. Исследование обобщенных упругофрикционных характеристик демпферов и амортизаторов авиационных двигателей: дис… канд.тех.наук / И.Д. Эскин. - Куйбышев: КуАИ, 1973. - 150 с.), во - первых, показано, что пакет, аналогичный двум пролетам пакета демпфирующего элемента предлагаемой лопатки, собранной в компоновке m = 10÷15 и k=2 обладает очень высокими демпфирующими свойствами (максимальное значение коэффициента рассеивания этого пакета Ψ_max = 5), во - вторых, на примере циклического изгиба многослойного пакета, сжатого равномерной нагрузкой, показано, что с увеличением жесткости наружных лент пакета по сравнению с внутренними коэффициент рассеивания пакета медленно снижается и остается еще большим в диапазоне, даже когда отношение этих жесткостей достигает десяти раз и более. Применение компоновок пакета с 2<k≤5 может оказаться полезным для обеспечения полного выпрямления лент пакета в собранном демпфирующем элементе и обеспечения требуемой его жесткости без существенного снижения величины коэффициента рассеивания пакета.

В предлагаемой длинной пустотелой широкохордой лопатке вентилятора пакет демпфирующего элемента работает как многопролетная неразрезная балка и ее жесткость на изгиб при конструктивных параметрах лопатки в любом поперечном сечении лопатки на длине пакета, хотя и может оказаться меньше жесткости лопатки без демпфирующего элемента в этом сечении, но будет меньше только в несколько раз (будет, по крайней мере, одного порядка с жесткостью лопатки без демпфера) и, следовательно, исходя из вышесказанного, коэффициент рассеивания системы «длинная пустотелая широкохордая лопатка вентилятора - демпфирующий элемент» будет достаточно высок и при должном расчетном подборе параметров пакета (см.ниже) может обеспечить оптимальные УФХ системе и предлагаемая лопатка будет эффективно гасить колебания на всех рабочих режимах двигателя, что в свою очередь повысит ресурс и надежность вентилятора ТРДД. Сжатие вдоль продольной оси пакета повышает коэффициент рассеивания пакета при его циклическом изгибе, а растяжение наоборот снижает (см. Эскин И.Д. Исследование обобщенных упругофрикционных характеристик демпферов и амортизаторов авиационных двигателей: дис…), но растяжение пакета, например, центробежными силами повышает его жесткость на изгиб и приближает к жесткости на изгиб лопатки, что положительно влияет на величину коэффициента рассеивания системы "пустотелая лопатка - демпфирующий элемент", причем этот эффект может оказать более сильное влияние на коэффициент рассеивания системы чем осевое сжатие пакета. Поэтому при дополнительном закреплении демпфирующего элемента в лопатке с помощью штифтов рекомендуется организовать растяжение пакета центробежными силами, оставив свободным верхний конец демпфирующего элемента.

Широко известно, что титан плохо работает на трение. Поэтому на опорах пакета демпфирующего элемента закреплены пластинки из стальной каленой или нагартованной шлифованной ленты и между оболочкой лопатки и демпфирующим элементом - пластинкой, закрепленной на каждой опоре пакета, в паз выступа, выполненного на внутренней поверхности каждой половины лопатки установлена стальная каленая или нагартованная шлифованная лента, и трущиеся поверхности покрыты износостойким материалом, чем и обеспечивается контакт «сталь, покрытая износостойким материалом по стали, покрытой износостойким материалом».

Изготовление опор пакета из алюминиевого сплава, во-первых, улучшает массовую характеристику предлагаемой лопатки, во - вторых, снижает до минимума износ наружных лент пакета у его опор. Причем острые кромки опор в местах их контакта с наружными лентами пакета должны быть притуплены для исключения концентрации напряжений в наружных лентах в этих местах.

Выполнение опор пакета в виде скоб, концы которых отгибаются на пакет, во-первых, упрощает технологию сборки предлагаемой лопатки, во-вторых, позволяет изменить закон распределения сдавливающей нагрузки между лентами пакета при его сборке только за счет изменения закона последовательности отгибания концов скоб на пакет - отгибания всех концов одновременно, отгибания их последовательно группа за группой, или последовательно одного за другим, начиная с одного из концов пакета, или других вариантов этого закона (см. ниже).

УФХ и прочность демпфирующих элементов, а, следовательно, и системы "пустотелая лопатка - демпфирующие элементы" можно изменять в широких пределах без изменения технологического оборудования - штампов для изготовления гофрированных лент, как за счет изменения вышеописанного способа сборки демпфирующего элемента - изменения эпюры сдавливающей нагрузки между лентами пакета, так и за счет изменения величин ряда других параметров, например, изменения параметров компоновки, величины пролета и числа пролетов пакета.

Дополнительное крепление опор на пакете демпфирующего элемента с помощью заклепок и опоры его замковой части с помощью штифтов обеспечивает надежность закрепления опор на пакете и демпфирующего элемента в замке лопатки. Причем, по нашему мнению, расположение этих крепежных деталей в выфрезеровках по бокам пакета снижает концентрацию напряжений в пакете в поперечных сечениях, проходящих через оси этих деталей, (по сравнению с расположением отверстий под крепежные детали целиком внутри поперечных сечений пакета) и существенно снижает уменьшение площади этих сечений за счет выполнения в них отверстий под крепежные детали.

Выполнение предлагаемой лопатки с замком «ласточкин хвост» с низкой ножкой и полкой позволяет проектировать лопатки с конструктивными параметрами замка со строительной высотой корневого сечения лопатки, большей меньшего основания замка. Это не только увеличивает возможности повышения прочности лопатки за счет должного подбора ее конструктивных параметров, но и увеличивает допустимую величину угла закрутки поперечных сечений лопатки.

Изготовление гладких и гофрированных лент прямоугольной формы с направлением вершин гофров гофрированных лент пакета перпендикулярно торцам лент упрощает технологию изготовления демпфирующего элемента.

С целью увеличения допустимых величин углов закрутки поперечных сечений лопатки и обеспечения эффективного гашения не только изгибных, но и крутильных форм колебания лопатки, предлагается длинная пустотелая широкохордая лопатка вентилятора авиационного ТРДД, отличающаяся тем, что в лопатке с двумя демпфирующими элементами они установлены так, что расстояния между ответными торцами замков лопатки и опоры замковой части демпфирующего элемента равны s₁ и s₂, опоры замковой части демпфирующего элемента выполнены со склонами без уклонов, причем один демпфирующий элемент выполнен с срединной плоскостью, повернутой в горизонтальной плоскости относительно продольной оси замка лопатки на угол α₁≥0, наклоненной к вертикальной плоскости, проходящей через горизонтальный след срединной плоскости, расположенный в нижнем основании замка лопатки, на угол β₁≥0, а сам демпфирующий элемент наклонен в его срединной плоскости на угол γ₁≥0 или ≤0, а другой - со срединной плоскостью, соответственно повернутой и наклоненной на углы α₂≤0, β₂≤0, и повернут в его срединной плоскости на угол γ₂≥0 или ≤0, или демпфирующие элементы имеют одинаковую геометрическую форму и размеры, но в лопатку они установлены так, что один демпфирующий элемент повернут относительно другого вокруг вертикальной оси на заданный угол, обеспечивающий требуемый закон закрутки поперечных сечений лопатки, а параметры s₁, s₂, α₁, β₁, γ₁, α₂, β₂ и γ₂ подобраны так, чтобы лопатка была конструктивна, собираема и выполнена с приемлемым законом закрутки поперечных сечений лопатки, и торцы опор замковой части демпфирующих элементов выполнены так, что в собранной лопатке располагаются заподлицо с нижним торцом замка лопатки, и выступы половин лопатки и пазы в них расположены ответно демпфирующим элементам, а опорные плоскости пазов в выступах половин лопатки, на которые уложены гладкие ленты, выполнены параллельными ответным опорным плоскостям опор демпфирующих элементов.

Установка двух демпфирующих элементов на требуемом расстоянии друг от друга при одной и той же величине амплитуды крутящего момента, возбуждающего крутильные колебания лопатки, создает больший крутящий момент сопротивления (по сравнению с лопаткой с одним демпфирующим элементом), как за счет увеличения плеча, так и силы, увеличенной за счет увеличения деформации демпфирующих элементов. Соответственно, увеличится количество энергии, рассеиваемой лопаткой, и более эффективно будут гаситься крутильные колебания лопатки. Должным подбором параметров s₁, s₂, α₁, β₁, γ₁, α₂, β₂ и γ₂ можно обеспечить конструктивность, собираемость лопатки и требуемый закон закрутки поперечных сечений лопатки, см., например, фиг. 2 и 12.

И в этих случаях все ленты пакетов демпфирующих элементов изготавливают прямоугольной формы. Изготовление гладких и гофрированных лент прямоугольной формы с направлением вершин гофров гофрированных лент пакетов перпендикулярно торцам лент упрощает технологию изготовления демпфирующего элемента.

Изготовление обоих демпфирующих элементов одинаковыми также упрощает технологию изготовления лопатки.

Предлагается также длинная пустотелая широкохордая лопатка вентилятора авиационного ТРДД, отличающаяся тем, что демпфирующие элементы своими опорами из алюминиевого сплава непосредственно опираются на дно пазов выступов половин лопаток, а сама лопатка изготавливается по способу п. 5 формулы изобретения.

Известен способ изготовления длинной пустотелой широкохордой лопатки вентилятора ТРДД (см. Интернет. Sovremennye lopatki ventilyotora.pptx и Trent 900. Лопатка широкохордая пустотелая из титанового сплава. Интернет. ya-pilot.ru/viewtopic.php%3Fpid=821.html), заключающийся в том, что детали пустотелой лопатки - оболочку, силовые элементы, замковые части, изготовленные из титанового сплава, сращивают под давлением диффузионной сваркой при 920÷950°С в штампе, повторяющем форму готовой лопатки.

Этот способ по технической сущности наиболее близок к предлагаемым и принят за прототип. Этот способ не обеспечивает изготовление предлагаемой длинной пустотелой широкохордой лопатки вентилятора ТРДД.

Предлагается способ изготовления длинной пустотелой широкохордой лопатки вентилятора ТРДД, содержащий сращивание деталей лопатки, изготовленных из титанового сплава, под давлением, диффузионной сваркой при 920÷950°С, в вакууме, в штампе, повторяющем форму готовой лопатки, отличающийся тем, что из титанового сплава изготавливают две половины лопатки в виде выполненных за одно целое оболочки с замковой и концевой частями и силовыми элементами - ребрами, соединяющимися с оболочкой и этими частями половин лопатки, и при этой температуре производится сращивание двух половин лопатки по площадкам контакта замковых и концевых частей, частей оболочки у кромок и ребер половин лопатки, собирают компоновку из m≥10 лент пакета с конструктивными параметрами лент компоновки и самой компоновки, подобранными так, что при выбранном способе отгибания концов скоб на пакет обеспечивались оптимальные УФХ и прочность лопатки, и пакет на всех рабочих режимах двигателя деформировался упруго или возникающие пластические деформации в поперечных сечениях лент пакета занимали допустимые области и не нарушали прочность пакета, на собранную компоновку в соответствии с выбранным способом отгибания концов скоб устанавливают первую из скоб, отгибают ее концы, проделывают отверстия под заклепки и закрепляют эту опору на пакете заклепками, затем выбранным способом отгибают концы остальных скоб на пакет до полного выпрямления его гофрированных лент, одевают на пакет опору замковой части демпфирующего элемента, проделывают отверстия в опорах и пакете и вставляют заклепки в отверстия и расклепывают их, собранный в виде неразрезной многопролетной балки демпфирующий элемент или два собранных демпфирующих элемента через вырез или вырезы в замковой части лопатки с натягом по их опорам устанавливают в пазы выступов половин лопатки, и диффузионной сваркой под давлением, в вакууме, при температуре 450°-500°С в штампе, повторяющем форму лопатки, производят сращивание алюминиевых опор пакета или пакетов с половинами лопатки, изготовленными из титанового сплава

Оптимальной температурой диффузионной сварки алюминиевых скоб пакета с половинами лопатки из титанового сплава, обеспечивающей высокое качество сварных швов, является температура в 450°С (см. Интернет. Особенности сварки титана с алюминием в твердой фазе/ Р.Е. Шалин, В.И. Лукин. ВИАМ. http://viam/ru/files/1994/1994-201675/pdf).

Изготовление гладких и гофрированных лент пакетов демпфирующего элемента из жаропрочных стали или сплава обеспечивает сохранение упругих свойств лент пакетов до 600°С и покрытие лент износостойким покрытием, сохраняющим свои износостойкие свойства при этой температуре, позволяет произвести диффузионную сварку алюминиевых скоб пакета и лопатки с установленными в ней демпфирующими элементами при температуре 450°С и при этом сохранить упругие свойства лент пакета и натяги по вершинам гофров пакета, а также сохранить износостойкость покрытий лент и, в конечном счете, обеспечить длительную стабильность УФХ и прочностной характеристики предлагаемой лопатки при рабочей температуре 250°С и более.

Конструкция предлагаемых длинных пустотелых широкохордых лопаток вентилятора и способа их изготовления поясняются фигурами, на части фиг. тонкие ленты пакета демпфирующего элемента в поперечных разрезах для обеспечения лучшей читабельности фигур не штрихуются:

на фиг. 1 изображен вид с местным разрезом длинной пустотелой широкохордой лопатки с одним демпфирующим элементом с замком «ласточкин хвост» в аксонометрии;

на фиг. 2 изображен разрез по А-А на фиг. 1 лопатки с двумя демпфирующими элементами;

на фиг. 3 изображен разрез по А-А на фиг. 1 лопатки с одним демпфирующим элементом;

на фиг. 4 изображен фрагмент одной из возможных компоновок m = m₁+2m₂+2m₃+2 пакета демпфирующего элемента;

на фиг. 5 изображена в аксонометрии половина лопатки, вид по стр. Б на фиг. 1 половины лопатки;

на фиг. 6 в аксонометрии изображен демпфирующий элемент;

на фиг. 7 изображен разрез по В-В на фиг. 6;

на фиг. 8 изображен вид по стр. Г на фиг. 6;

на фиг. 9 изображен вид по стр. Д на фиг. 6;

на фиг. 10 изображен вид длинной пустотелой широкохордой лопатки с замком «ласточкин хвост», низкой ножкой и полкой с креплением демпфирующего элемента в лопатке с помощью штифтов в аксонометрии;

на фиг. 11 изображен фрагмент лопатки с демпфирующим элементом с опорой его замковой части, выполненной со сторонами без склонов, разрез по Е-Е на фиг. 10;

на фиг. 12 изображена схема, поясняющая геометрию одного из двух демпфирующих элементов;

на фиг. 13 изображен продольный разрез лопатки, у которой опоры демпфирующего элемента приварены диффузионной сваркой при температуре 450-500°С к половинам лопатки.

Предлагаемая длинная пустотелая широкохордая лопатка вентилятора авиационного ТРДД (см. фиг. 1) содержит изготовленные из титанового сплава две половины лопатки 1 и 2, состоящие каждая из выполненных за одно целое оболочки 3 с замковой частью 4 с замком "ласточкин хвост" 5 и концевой частью 6, и силовых несущих элементов - ребер 7, расположенных на части длины пера лопатки, и соединенных с замковой частью 4 и концевой частью 6, и демпфирующий элемент 8 или два демпфирующих элемента 8 (см. фиг. 2). Половины 1 и 2 лопатки (см. фиг. 3 и 1) по ее срединной поверхности - местам контакта ребер 7, замковых 4 и концевых частей 6 половин лопатки жестко соединены между собой диффузионным сращиванием при температуре 920-950°С в вакууме, в штампе, повторяющем геометрическую форму готовой лопатки, при воздействии нагрузки, прижимающей половины лопатки друг к другу. Демпфирующий элемент 8 (см. фиг 1 и 2) выполнен в виде многослойной многопролетной балки, собранной из m≥10 стальных лент, собранных в компоновке m = m₁+2m₂+2m₃+2 (см. фиг. 4): в центре пакета установлено m₁ = 1, 2 и более гладких лент 9, на них с двух сторон «вершина гофра к вершине гофра» установлены два пакета 10, собранные «гофр в гофр» из m₂ = 1, 2 и более гофрированных лент 11, на которые установлены пакеты 12 из m₃ = 1, 2 и более гладких лент 9, снаружи пакета 12 установлены гладкие ленты 13, по одной с наружной стороны каждого пакета 12, с толщиной h_н = (k/2)⋅h, где k=2÷10 и h - толщина внутренних лент демпфирующего элемента в мм, и в собранном демпфирующем элементе 8 гофры гофрированных лент 11 упруго полностью выпрямлены. На внутренней поверхности каждой из половин 1 и 2 (см. фиг. 3 и 5) лопатки либо в средней части оболочки 3 выполнен прямоугольный выступ 14, либо - два таких выступа (см. фиг. 2), расположенных на некотором расстоянии от кромок лопатки, в которых на длине расположения демпфирующего элемента 8 сделан прямоугольный паз 15 с плоским дном, с глубиной, равной или большей толщины стальной гладкой ленты 9, установленной в этом пазу. В замке 5 (см. фиг. 1) каждой половины лопатки сделан один или два выреза 16 (на фиг. не показано), расположенные ответно выступам 14. В каждый прямоугольный паз 15 выступа 14 каждой половины лопатки 1 и 2 через вырез 16 с зазором по периметру паза, выбираемому при рабочих температурах лопатки, вставлена гладкая лента 9, и между каждой парой этих лент с натягом по его опорам вставлен демпфирующий элемент 8 (см. фиг. 2 и 3). Все ленты пакета 17 и гладкие ленты 9, на которые он опирается, изготовлены из каленых или нагартованных, шлифованных лент из жаропрочной нержавеющей стали, не теряющей упругие свойства при температуре 600°С и менее, а контактирующие поверхности этих лент покрыты износостойким покрытием, сохраняющим свои защитные свойства при этой температуре. Опоры 18 демпфирующего элемента 8 выполнены в виде изготовленных из алюминиевого сплава скоб 19 (см. фиг. 6), концы 20 которых отогнуты на пакет 17 со стороны, где опоры опираются на гладкую ленту 9 пластинками 21 (см. фиг. 3), изготовленными из стальной каленой или нагартованной шлифованной ленты с толщиной, равной зазору между опорой 18 и второй гладкой лентой 9, и их опорные поверхности покрыты износостойким материалом. Опоры 18 (см. фиг. 1 и 6), опирающиеся на одну половину лопатки, установлены на пакет 17 или пакеты 17 обоих демпфирующих элементов с шагом, равным двум шагам гофров в выпрямленном пакете, и расположены так, что срединная плоскость опоры проходит через вершину гофра (см. фиг. 4), а опоры 18, опирающиеся на другую половину лопатки, смещены от этих опор на шаг гофров в выпрямленном пакете. Положение каждой опоры 18 вместе с пластинкой 21 и отогнутыми на пакет 17 концами 20 скоб 19 (см. фиг. 7) дополнительно зафиксировано с помощью двух заклепок 22, расположенных по бокам пакета 17 в полукруглых выфрезеровках 23 в нем (см. фиг. 8). Опора 24 замковой части демпфирующего элемента 8 изготовлена так же из алюминиевого сплава, и с натягом надета на пакет 17 (см. фиг. 6), а сама опора 24 выполнена с прямоугольным основанием и наклонными к нему боковыми сторонами, образующими «ласточкин хвост», или сторонами без наклона, и ее геометрия точно повторяет геометрию выреза 16 (см. фиг. 1) или каждого из двух вырезов 16 в замке 5 и замковой части 4 лопатки (см. фиг. 2), и демпфирующий элемент 8 или два демпфирующих элемента через вырез 16 или вырезы 16 вставлены внутрь пера лопатки так, что опора 24 замковой части демпфирующего элемента (см. фиг. 1) своими боковыми сторонами без зазоров опирается на боковые стороны выреза 16 и зафиксирована на пакете 17 так же двумя заклепками 22 (см. фиг. 9), расположенными по бокам пакета 17 в полукруглых выфрезеровках 23 в нем, или демпфирующий элемент (на фиг. не показано) дополнительно закреплен в замке лопатки двумя штифтами, запрессованными в сквозные отверстия в замке лопатки и опоре замковой части демпфирующего элемента, так же расположенными в выфрезеровках пакета.

Предлагается также длинная пустотелая широкохордая лопатка вентилятора авиационного ТРДД (см. фиг. 10), отличающаяся тем, что замковая часть 4 каждой из половин 1 и 2 лопатки выполнена с полкой 26 и низкой ножкой 27, соединенной с замком 5, и вырез 16 или два выреза 16 в замковой части 4 выполнены до внутренней полости лопатки, и опора 24 замковой части демпфирующего элемента 8 или каждого из двух элементов 8 так же выполнена с ножкой 28, в которой расположены заклепки 22 (см. фиг. 11), фиксирующие пакет 17 в опоре 24, или штифты 25 (см. фиг. 10), запрессованные в ножках 27 и 28 лопатки и опоры 24, фиксирующие демпфирующий элемент 8 или демпфирующие элементы 8 в лопатке.

Предлагается длинная пустотелая широкохордая лопатка вентилятора авиационного ТРДД (см. фиг. 2), отличающаяся тем, что в лопатке с двумя демпфирующими элементами 8 они установлены так, что расстояния между ответными торцами замков 5 лопатки и опоры 24 замковой части демпфирующего элемента равны s₁ и s₂, опоры замковой части демпфирующего элемента 8 выполнены со склонами 29 без уклонов (см. фиг. 11). Причем один демпфирующий элемент 8 (см. фиг. 12) выполнен со срединной плоскостью 30, повернутой в горизонтальной плоскости относительно продольной оси замка 5 лопатки на угол α₁≥0, наклоненной к вертикальной плоскости 31, проходящей через горизонтальный след 32 срединной плоскости, расположенный в нижнем основании замка 5 лопатки, на угол β₁≥0, а сам демпфирующий элемент 8 наклонен в его срединной плоскости 30 на угол γ₁≥0 или ≤0, а другой - со срединной плоскостью, соответственно повернутой и наклоненной на углы α₂≤0, β₂≤0, и повернут в его срединной плоскости на угол γ₂≥0 или ≤0 (на фиг. не показано), или демпфирующие элементы 8 имеют одинаковую геометрическую форму и размеры, но в лопатку они установлены так, что один демпфирующий элемент повернут относительно другого вокруг вертикальной оси на заданный угол, обеспечивающий требуемый закон закрутки поперечных сечений лопатки (на фиг. не показано), а параметры s₁, s₂, α₁, β₁, γ₁, α₂, β₂ и γ₂ подобраны так, чтобы лопатка была конструктивна, собираема и выполнена с приемлемым законом закрутки поперечных сечений лопатки, и выступы 14 половин 1 и 2 лопатки и пазы 15 в них (см. фиг. 2) расположены ответно демпфирующим элементам 8, а опорные плоскости пазов 15 в выступах 14 половин 1 и 2 лопатки, на которые уложены гладкие ленты 9, выполнены параллельными ответным опорным плоскостям опор демпфирующих элементов 8. Торцы опор 24 замковой части демпфирующих элементов 8 выполнены так, что в собранной лопатке располагаются заподлицо с нижним торцом замка 5 лопатки.

Кроме того, предлагается длинная пустотелая широкохордая лопатка вентилятора авиационного ТРДД (см. фиг. 13), отличающаяся тем, что демпфирующие элементы 8 своими опорами 18, 24 и 33 из алюминиевого сплава непосредственно опираются на дно пазов 15 выступов 14 половин лопаток, а сама лопатка изготавливается по способу п. 5 формулы изобретения.

Предлагаемый способ изготовления длинной пустотелой широкохордой лопатки вентилятора ТРДД опишем в двух крайних вариантах:

вариант способа, при котором демпфирующий элемент, а, следовательно, и лопатка получаются с наиболее высокими УФХ - среднециклической жесткостью и величиной рассеянной циклической энергией по сравнению с множеством других возможных вариантов при тех же конструктивных параметрах и деформации;

вариант способа, при котором демпфирующий элемент, а, следовательно, и лопатка получаются с наиболее низкими УФХ - среднециклической жесткостью и величиной рассеянной циклической энергией по сравнению с множеством других возможных вариантов при тех же конструктивных параметрах и деформации. Множество других возможных вариантов с промежуточными значениями УФХ лопатки рассматривать не будем.

Предлагаемый способ изготовления длинной пустотелой широкохордой лопатки вентилятора ТРДД состоит в том, что из титанового сплава штамповкой с последующим финишным фрезерованием изготавливают две половины 1 и 2 лопатки (см. фиг. 13) в виде выполненных за одно целое оболочки 3 с замковой 4 и концевой частями 6 и силовыми элементами - ребрами 7, соединяющимися с оболочкой и этими частями половин лопатки и производят сращивание двух половин лопатки по площадкам контакта замковых и концевых частей, частей оболочки у кромок и ребер под давлением, диффузионной сваркой при 920÷950°С, в вакууме, в штампе, повторяющем форму готовой лопатки, из стальных, каленых или нагартованных, шлифованных лент из жаропрочной нержавеющей стали, не теряющей упругие свойства при температуре 600°С, изготавливают гладкие 9 и 13 и гофрированные ленты 11 (см. фиг. 4), покрывают их износостойким покрытием, сохраняющим свои защитные свойства при этой температуре и собирают из этих лент компоновку m = m₁+2m₂+2m₃+2 с конструктивными параметрами лент компоновки и самой компоновки, подобранными так, что при выбранном способе отгибания концов скоб на пакет обеспечивались оптимальные для данного случая УФХ и прочность лопатки, и пакет на всех рабочих режимах двигателя деформировался упруго или возникающие пластические деформации в поперечных сечениях лент пакета занимали допустимые области и не нарушали прочность пакета. На собранную компоновку в соответствии с выбранным способом отгибания концов скоб устанавливают первую из скоб 19 (см. фиг. 13). Отгибают ее концы 20, проделывают отверстия под заклепки и закрепляют эту опору на пакете 17 заклепками 22. В рассматриваемых случаях это опора 33, закрепляемая на верхнем конце пакета 17. Затем устанавливают остальные скобы 19 на собранную компоновку и выбранным способом отгибают концы 20 скоб 19 на пакет 17 до полного выпрямления его гофрированных лент 11. В случае, когда желают получить демпфирующий элемент с наиболее высокими УФХ, концы 20 всех скоб 19 отгибают на пакет 17 одновременно. В случае, когда желают получить демпфирующий элемент с наиболее низкими УФХ, концы 20 всех скоб 19 отгибают на пакет 17 последовательно, пару концов 20 одной скобы 19 за парой концов 20 следующей скобы 19, начиная с концов скобы опоры 33, закрепленной на пакете 17, на его верхнем конце (см. ниже). Одевают на пакет 17 опору 24 замковой части демпфирующего элемента 8. Проделывают отверстия во всех опорах и пакете 17 и вставляют заклепки 22 в отверстия и расклепывают их. Собранный в виде неразрезной многопролетной балки демпфирующий элемент 8 или два собранных демпфирующих элемента 8 через вырез 16 или вырезы 16 в замковой части 4 лопатки с натягом по их опорам устанавливают в пазы 15 выступов 14 половин 1 и 2 лопатки. Диффузионной сваркой под давлением, в вакууме, при температуре 450°-500°С в штампе, повторяющем форму лопатки, производят сращивание алюминиевых опор пакета 17 или пакетов 17 с половинами 1 и 2 лопатки, изготовленными из титанового сплава.

Изготовление длинной пустотелой широкохордой лопатки вентилятора ТРДД (см. фиг. 1) отличается от изготовления лопатки (фиг. 13) только тем, что на опорных поверхностях всех опор 18 с помощью заклепок 22 закреплены пластинки 21, и в пазы 15 выступов 14 (см. фиг. 3) половин 1 и 2 лопатки между демпфирующим элементом 8 вставлены гладкие ленты 9, и контактирующие поверхности пластинок и гладких лент покрыты износостойким материалом, а приваривание опор демпфирующего элемента к половинам лопатки диффузионной сваркой при температуре 450°-500°С не производится.

Картина действующих одновременно на предлагаемые лопатки на рабочих режимах двигателя усилий сложна. На лопатку действуют центробежные силы, создаваемые массами ее деталей, газовые нагрузки, нагрузки, созданные в процессе сборки демпфирующего элемента 8 и при монтаже его в лопатку, статические и динамические сжимающие, изгибающие и скручивающие нагрузки, возникающих в рабочем процессе и при колебаниях лопатки и ударах. Кроме того, напряженное состояние лопатки определяется ее геометрией, свойствами материалов, из которых изготовлены ее детали, граничными условиями, ее массовыми и жесткостными характеристиками, воздействием на нее рабочей температуры.

При колебаниях лопатки энергия колебаний и удара лопатки рассеивается в основном за счет работы сил сухого трения на взаимных упругих проскальзываниях лент пакета 17 и проскальзываниях по гладким лентам 9 опор 18, за счет чего снижается амплитуда колебаний лопатки.

При одновременном отгибании концов 20 скоб 19 на пакет 17 (см. фиг. 6) при сборке пакета 17 гофрированные ленты 11 пакета полностью выпрямляются и по вершинам его гофров создается натяга δ, который в свою очередь создает локальную нагрузку, сжимающую в области вершин гофров ленты пакета 17. При этом на каждую j - ую половину гофра действует продольная сила

где j - номер половины гофра, отсчитываемый от крайней свободной половины гофра к закрепленной половине P_j - сила, действующая на j - ый гофр в радиальном направлении и μ - коэффициент трения скольжения.

Из формулы видно, что продольная сила, которую должен преодолеть j - ый гофр пакета 10 (см. фиг. 4), чтобы его вершина сместилась относительно гладких лент 9, возрастает от свободных внизу крайних гофров к верхнему, который закреплен в опоре 18, закрепленной на пакете 17, и в этом состоит эффект "накопления" (суммирования) действия сил сухого трения. Именно из-за действия этого эффекта при одновременном сжатии пакетов 10 при сборке пакета 17 на одну и ту же величину деформации жесткости гофров пакета 10 получаются неодинаковыми и возрастают от крайнего свободного гофра к закрепленному гофру.

Аналогично возрастает и сила, действующая на гофр. В результате собранный таким образом демпфирующий элемент 8 при прочих одинаковых условиях (параметрах) будет обладать по сравнению с демпфирующими элементами, собранными другими возможными способами, наиболее высокими УФХ.

При последовательном отгибании концов 20 скоб 19 на пакет 17 (см. фиг. 6) при сборке пакета 17 в направлении от заделанного гофра к свободному эффект "накопления" (суммирования) действия сил сухого трения отсутствует и на каждую j - ую половину гофра действует одинаковая продольная сила (сила трения), равная силе трения (при прочих одинаковых условиях), действующей на вершину свободного гофра в предыдущем случае, наименьшей из сил трения в предыдущем случае. В результате собранный таким образом демпфирующий элемент 8 при прочих одинаковых условиях (параметрах) будет обладать по сравнению с демпфирующими элементами, собранными другими возможными способами, наиболее низкими УФХ.

Часть преимуществ предлагаемых длинных пустотелых широкохордых лопаток вентилятора ТРДД описана выше. К числу преимуществ этих лопаток относятся также следующие преимущества:

они, благодаря тому, что их демпфирующий элемент 8 или демпфирующие элементы 8 имеют очень высокие УФХ, обладают очень высоким потенциалом рассеивающих свойств при гашении колебаний не только трех низших форм колебаний пера лопатки - первой и второй изгибной и крутильной формы, но и, благодаря большим размерам демпфирующего элемента, они способны эффективно гасить и высокие формы изгибных колебаний пера лопатки;

они расчетны, методология расчета вынужденных колебаний системы «фрагмент диска - длинная пустотелая лопатка» может быть построена на основе метода конечных элементов с использованием редактора «Ansys». Ряд важных аспектов этой методологии и полезных рекомендаций для ее построения сформулированы Эскиным И.Д. в работах (см. патент РФ №2626523. Длинная пустотелая широкохордая лопатка вентилятора и способ ее изготовления/ Эскин И.Д. и А.И. Ермаков, опуб. 28.07.2017. Бюл. 2, патент РФ №2622682, МПК F01D 5/26, F04D 29/38, В23Р 15/04. Пустотелая широкохордая лопатка вентилятора. Способ ее изготовления / И.Д. Эскин, А.И. Ермаков. - Опубл. 19. 06. 2017 и патент РФ №2665789. МПК F01D 5/26. Ротор компрессора авиационного газотурбинного двигателя со спаркой блисков и спаркой блиска с «классическим» рабочим колесом и со спаркой «классического» рабочего колеса с рабочим колесом с четвертой по шестую ступень с устройствами демпфирования колебаний рабочих лопаток этих блисков и рабочих колес…/ И.Д. Эскин [и др.]. - Опубл. 04.09.2018).

Предлагаемая длинная пустотелая широкохордая лопатка вентилятора (см. фиг. 1) обладает хорошей ремонтопригодностью, так как изношенные элементы конструкции лопатки - демпфирующий элемент 8 и гладкие ленты 9, на которые он опирается пластинками 21 опор 18 можно заменить без повреждающих лопатку деформаций.

В случае, когда на алюминиевых опорах 18 пакета 17 закреплены стальные пластинки 21 в качестве износостойкого покрытия может быть использовано износостойкое покрытие, не теряющее свои свойства при 350÷400°С.

В заключение отметим, что, по нашему мнению, внедрение предлагаемых лопаток может повысить ресурс и надежность авиадвигателей, или хотя бы отдельные идеи и сведения этой работы окажутся полезными для конструкторов - разработчиков авиадвигателей.

Группа изобретений относится к лопатке вентилятора авиационного ТРДД длиной 700÷1500 мм с демпфером для гашения вибраций. Предложена длинная пустотелая широкохордая лопатка вентилятора авиационного ТРДД, содержащая изготовленные из титанового сплава две половины лопатки, состоящие каждая из выполненных за одно целое оболочки с замковой частью с замком "ласточкин хвост" и концевой частью и силовых несущих элементов - ребер, расположенных на части длины пера лопатки и соединенных с замковой частью и концевой частью, и демпфирующий элемент или два демпфирующих элемента. Половины лопатки по ее срединной поверхности - местам контакта ребер, замковых и концевых частей половин лопатки - жестко соединены между собой диффузионным сращиванием при температуре 920-950°С в вакууме, в штампе, повторяющем геометрическую форму готовой лопатки, при воздействии нагрузки, прижимающей половины лопатки друг к другу. Демпфирующий элемент выполнен в виде многослойной многопролетной балки, собранной из m≥10 стальных каленых шлифованных лент, собранных в компоновке m = m₁+2m₂+2m₃+2: в центре пакета установлено m₁ = 1, 2 и более гладких лент, на них с двух сторон «вершина гофра к вершине гофра» установлены два пакета, собранные «гофр в гофр» из m₂ = 1, 2 и более гофрированных лент, на которые установлены пакеты из m₃=1, 2 и более гладких лент, снаружи пакета установлены гладкие ленты, по одной с наружной стороны каждого пакета, с толщиной h_н = (k/2)⋅h, где k=2÷10 и h - толщина внутренних лент демпфирующего элемента в мм, и в собранном демпфирующем элементе гофры гофрированных лент упруго полностью выпрямлены. На внутренней поверхности каждой из половин лопатки либо в средней части оболочки выполнен прямоугольный выступ либо два таких выступа, расположенных на некотором расстоянии от кромок лопатки, в которых на длине расположения демпфирующего элемента сделан прямоугольный паз с плоским дном, с глубиной, равной или большей толщины стальной гладкой ленты, установленной в этом пазу. В замке каждой половины лопатки сделан один или два выреза, расположенные ответно выступам. В каждый прямоугольный паз выступа каждой половины лопатки через вырез с зазором по периметру паза, выбираемому при рабочих температурах лопатки, вставлена гладкая лента и между каждой парой этих лент с натягом по его опорам вставлен демпфирующий элемент. Все ленты пакета и стальные гладкие ленты, на которые он опирается, изготовлены из стальных каленых или нагартованных шлифованных лент из жаропрочной нержавеющей стали, не теряющей упругие свойства при температуре 600°С, а контактирующие поверхности этих лент покрыты износостойким покрытием, сохраняющим свои защитные свойства при этой температуре. Опоры демпфирующего элемента выполнены в виде изготовленных из алюминиевого сплава скоб, концы которых отогнуты на пакет со стороны, где опоры опираются на гладкую ленту пластинками, изготовленными из гладкой стальной каленой ленты с толщиной, равной зазору между опорой и второй гладкой лентой, и их опорные поверхности покрыты износостойким материалом. Опоры, опирающиеся на одну половину лопатки, установлены на пакет или пакеты обоих демпфирующих элементов с шагом, равным двум шагам гофров в выпрямленном пакете, и расположены так, что срединная плоскость опоры проходит через вершину гофра, а опоры, опирающиеся на другую половину лопатки, смещены от этих опор на шаг гофров в выпрямленном пакете. Положение каждой опоры вместе с пластинкой и отогнутыми на пакет концами скоб дополнительно зафиксировано с помощью двух заклепок, расположенных по бокам пакета в полукруглых выфрезеровках в нем. Опора замковой части демпфирующего элемента изготовлена также из алюминиевого сплава и с натягом надета на пакет, а сама опора выполнена с прямоугольным основанием и наклонными к нему боковыми сторонами, образующими «ласточкин хвост», или сторонами без наклона, и ее геометрия точно повторяет геометрию выреза или каждого из двух вырезов в замке и замковой части лопатки, и демпфирующий элемент или два демпфирующих элемента через вырез или вырезы вставлены внутрь пера лопатки так, что опора замковой части демпфирующего элемента своими боковыми сторонами без зазоров опирается на боковые стороны выреза и зафиксирована на пакете также двумя заклепками, расположенными по бокам пакета в полукруглых выфрезеровках в нем, или демпфирующий элемент дополнительно закреплен в замке лопатки двумя штифтами, запрессованными в сквозные отверстия в замке лопатки и опоре, также расположенными в выфрезеровках пакета. Предложен способ изготовления длинной пустотелой широкохордой лопатки вентилятора ТРДД, состоящий в том, что из титанового сплава штамповкой с последующим финишным фрезерованием изготавливают две половины лопатки в виде выполненных за одно целое оболочки с замковой и концевой частями и силовыми элементами - ребрами, соединяющимися с оболочкой и этими частями половин лопатки, и производят сращивание двух половин лопатки по площадкам контакта замковых и концевых частей, частей оболочки у кромок и ребер под давлением, диффузионной сваркой при 920÷950°С в вакууме, в штампе, повторяющем форму готовой лопатки, из стальных каленых или нагартованных шлифованных лент из жаропрочной нержавеющей стали, не теряющей упругие свойства при температуре 600°С, изготавливают гладкие и гофрированные ленты, покрывают их износостойким покрытием, сохраняющим свои защитные свойства при этой температуре, и собирают из этих лент компоновку m = m₁+2m₂+2m₃+2 с конструктивными параметрами лент компоновки и самой компоновки, подобранными так, что при выбранном способе отгибания концов скоб на пакет обеспечивались оптимальные для данного случая УФХ и прочность лопатки, и пакет на всех рабочих режимах двигателя деформировался упруго или возникающие пластические деформации в поперечных сечениях лент пакета занимали допустимые области и не нарушали прочность пакета. На собранную компоновку в соответствии с выбранным способом отгибания концов скоб устанавливают первую из скоб. Отгибают ее концы, проделывают отверстия под заклепки и закрепляют эту опору на пакете заклепками. В рассматриваемых случаях - это опора, закрепляемая на верхнем конце пакета. Затем устанавливают остальные скобы на собранную компоновку и выбранным способом отгибают концы скоб на пакет до полного выпрямления его гофрированных лент. В случае, когда желают получить демпфирующий элемент с наиболее высокими УФХ, концы всех скоб отгибают на пакет одновременно. В случае, когда желают получить демпфирующий элемент с наиболее низкими УФХ, концы всех скоб отгибают на пакет последовательно, пару концов одной скобы за парой концов следующей скобы, начиная с концов скобы, расположенной у опоры, закрепленной на пакете, на его верхнем конце. Надевают на пакет опору замковой части демпфирующего элемента. Проделывают отверстия во всех опорах и пакете и вставляют заклепки в отверстия и расклепывают их. Собранный в виде неразрезной многопролетной балки демпфирующий элемент или два собранных демпфирующих элемента через вырез или вырезы в замковой части лопатки с натягом по их опорам устанавливают в пазы выступов половин лопатки. Диффузионной сваркой под давлением, в вакууме, при температуре 450°-500°С в штампе, повторяющем форму лопатки, производят сращивание алюминиевых опор пакета или пакетов с половинами лопатки. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Длинная пустотелая широкохордая лопатка вентилятора авиационного ТРДД, состоящая из оболочки из титанового сплава и жестко скрепленных с ней силовых несущих элементов, демпфирующего элемента, выполненного в виде многослойной многопролетной балки, собранной из m≥10 стальных лент, собранных в компоновке m = m₁+2m₂+2m₃+2: в центре пакета установлено m₁ = 1, 2 и более гладких лент, на них с двух сторон «вершина гофра к вершине гофра» установлены два пакета, собранные «гофр в гофр» из m₂ = 1, 2 и более гофрированных лент, на которые установлены пакеты из m₃ = 1, 2 и более гладких лент, снаружи пакета установлены гладкие ленты, по одной с каждой стороны пакета, с толщиной h_н = (k/2)⋅h, где k = 2÷10 и h - толщина внутренних лент демпфирующего элемента в мм, и в собранном демпфирующем элементе гофры упруго полностью выпрямлены, и демпфирующий элемент опирается на гладкие ленты, расположенные между ним и оболочкой, и ленты пакета и стальные гладкие ленты, на которые он опирается, изготовлены из каленых или нагартованных шлифованных лент из жаропрочной нержавеющей стали, не теряющей упругие свойства при температуре 600°С и менее, а контактирующие поверхности этих лент покрыты износостойким покрытием, сохраняющим свои защитные свойства при этой температуре, отличающаяся тем, что лопатка состоит из двух половин, выполненных из титанового сплава, и каждая половина состоит из оболочки, замковой части и ребер, выполненных внутри пера лопатки, и на внутренней поверхности каждой половины лопатки либо в средней части оболочки выполнен прямоугольный выступ либо два таких выступа, расположенных на некотором расстоянии от кромок лопатки, в которых на длине расположения демпфирующего элемента сделан прямоугольный паз с плоским дном, с глубиной, равной или большей толщины стальной гладкой ленты, установленной в этом пазу, и в случае выполнения одного выступа у половины лопатки ребра размещаются на некоторых расстояниях от кромок лопатки, а в случае двух выступов - в ее средней части, выступы и все ребра соединены с концевыми частями половин лопатки, образующими концевую часть лопатки со сплошным поперечным сечением, и в замке каждой половины сделан один или два выреза, расположенные ответно выступам, и половины лопатки по ее срединной поверхности - местам контакта ребер, замковых и концевых частей половин лопатки - жестко соединены между собой диффузионным сращиванием при температуре 920-950°С в вакууме, в штампе, повторяющем геометрическую форму готовой лопатки, при воздействии нагрузки, прижимающей половины лопатки друг к другу, и в каждый прямоугольный паз выступа каждой половины лопатки через вырез с зазором по периметру паза, выбираемому при рабочих температурах лопатки, вставлена гладкая лента, и между каждой парой этих лент с натягом по его опорам вставлен демпфирующий элемент, выполненный в виде многослойного многопролетного пакета, собранного в компоновке m, опоры демпфирующего элемента выполнены в виде изготовленных из алюминиевого сплава скоб, концы которых отогнуты на пакет со стороны, где опоры опираются на гладкую ленту пластинками, изготовленными из стальной каленой или нагартованной шлифованной ленты с толщиной, равной зазору между опорой и второй гладкой лентой, и их опорные поверхности покрыты износостойким материалом, и опоры, опирающиеся на одну половину лопатки, установлены на пакет или пакеты обоих демпфирующих элементов с шагом, равным двум шагам гофров в выпрямленном пакете, и расположены так, что срединная плоскость опоры проходит через вершину гофра, а опоры, опирающиеся на другую половину лопатки, смещены от этих опор на шаг гофров в выпрямленном пакете, и положение каждой опоры вместе с пластинкой и отогнутыми на пакет концами скоб дополнительно зафиксировано с помощью двух заклепок, расположенных по бокам пакета в полукруглых выфрезеровках в нем, и опора замковой части демпфирующего элемента изготовлена также из алюминиевого сплава, и с натягом надета на пакет, а сама опора выполнена с прямоугольным основанием и наклонными к нему боковыми сторонами, образующими «ласточкин хвост», или сторонами без наклона, и ее геометрия точно повторяет геометрию выреза или каждого из двух вырезов в замковой части лопатки, и демпфирующий элемент или два демпфирующих элемента через вырез или вырезы вставлены внутрь пера лопатки так, что опора замковой части демпфирующего элемента своими боковыми сторонами без зазоров опирается на боковые стороны выреза и зафиксирована на пакете также двумя заклепками, расположенными по бокам пакета в полукруглых выфрезеровках в нем, или демпфирующий элемент дополнительно закреплен в замке лопатки двумя штифтами, запрессованными в сквозные отверстия в замке лопатки и опоре, также расположенными в выфрезеровках пакета.

2. Длинная пустотелая широкохордая лопатка вентилятора авиационного ТРДД по п. 1, отличающаяся тем, что замковая часть каждой половины лопатки выполнена с полкой и низкой ножкой, соединенной с замком, и вырез или два выреза в замковой части выполнены до внутренней полости лопатки, и опора замковой части демпфирующего элемента или каждого из двух элементов также выполнена с ножкой, в которой расположены заклепки, фиксирующие пакет в опоре, или штифты, запрессованные в ножках лопатки и опоры, фиксирующие демпфирующий элемент или демпфирующие элементы в лопатке.

3. Длинная пустотелая широкохордая лопатка вентилятора авиационного ТРДД по любому из пп. 1 и 2, отличающаяся тем, что в лопатке с двумя демпфирующими элементами они установлены так, что расстояния между ответными торцами замков лопатки и опоры замковой части демпфирующего элемента равны s₁ и s₂, опоры замковой части демпфирующего элемента выполнены со склонами без уклонов, причем один демпфирующий элемент выполнен со срединной плоскостью, повернутой в горизонтальной плоскости относительно продольной оси замка лопатки на угол α₁≥0, наклоненной к вертикальной плоскости, проходящей через горизонтальный след срединной плоскости, расположенный в нижнем основании замка лопатки, на угол β₁≥0, а сам демпфирующий элемент наклонен в его срединной плоскости на угол γ₁≥0 или ≤0, а другой - со срединной плоскостью, соответственно повернутой и наклоненной на углы α₂≤0, β₂≤0, и повернут в его срединной плоскости на угол γ₂≥0 или ≤0, или демпфирующие элементы имеют одинаковую геометрическую форму и размеры, но в лопатку они установлены так, что один демпфирующий элемент повернут относительно другого вокруг вертикальной оси на заданный угол, обеспечивающий требуемый закон закрутки поперечных сечений лопатки, а параметры s₁ s₂, α₁, β₁, γ₁, α₂, β₂ и γ₂ подобраны так, чтобы лопатка была конструктивна, собираема и выполнена с приемлемым законом закрутки поперечных сечений лопатки, и торцы опор замковой части демпфирующих элементов выполнены так, что в собранной лопатке располагаются заподлицо с нижним торцом замка лопатки, и выступы половин лопатки и пазы в них расположены ответно демпфирующим элементам, а опорные плоскости пазов в выступах половин лопатки, на которые уложены гладкие ленты, выполнены параллельными ответным опорным плоскостям опор демпфирующих элементов.

4. Длинная пустотелая широкохордая лопатка вентилятора авиационного ТРДД по любому из пп. 1-3, отличающаяся тем, что демпфирующие элементы своими опорами из алюминиевого сплава непосредственно опираются на дно пазов выступов половин лопаток, а сама лопатка изготавливается по способу п. 5.

5. Способ изготовления длинной пустотелой широкохордой лопатки вентилятора ТРДД, содержащий сращивание деталей лопатки, изготовленных из титанового сплава, под давлением, диффузионной сваркой при 920÷950°С в вакууме, в штампе, повторяющем форму готовой лопатки, отличающийся тем, что из титанового сплава изготавливают две половины лопатки в виде выполненных за одно целое оболочки с замковой и концевой частями и силовыми элементами - ребрами, соединяющимися с оболочкой и этими частями половин лопатки, и при этой температуре производится сращивание двух половин лопатки по площадкам контакта замковых и концевых частей, частей оболочки у кромок и ребер половин лопатки, собирают компоновку из m≥10 лент пакета с конструктивными параметрами лент компоновки и самой компоновки, подобранными так, что при выбранном способе отгибания концов скоб на пакет обеспечивались оптимальные упругофрикционные характеристики (УФХ) и прочность лопатки, и пакет на всех рабочих режимах двигателя деформировался упруго, или возникающие пластические деформации в поперечных сечениях лент пакета занимали допустимые области и не нарушали прочность пакета, на собранную компоновку в соответствии с выбранным способом отгибания концов скоб устанавливают первую из скоб, отгибают ее концы, проделывают отверстия под заклепки и закрепляют эту опору на пакете заклепками, затем устанавливают скобы на собранную компоновку и выбранным способом отгибают концы скоб на пакет до полного выпрямления его гофрированных лент, надевают на пакет опору замковой части демпфирующего элемента, проделывают отверстия в опорах и пакете и вставляют заклепки в отверстия и расклепывают их, собранный в виде неразрезной многопролетной балки демпфирующий элемент или два собранных демпфирующих элемента через вырез или вырезы в замковой части лопатки с натягом по их опорам устанавливают в пазы выступов половин лопатки и диффузионной сваркой под давлением, в вакууме, при температуре 450°-500°С в штампе, повторяющем форму лопатки, производят сращивание алюминиевых опор пакета или пакетов с половинами лопатки, изготовленными из титанового сплава.