При создании опытных образцов перспективных энергетических установок двигателей применяют различные технологии ‒ от широко известных, использующих термическую, лезвийную обработку или пластическое деформирование, до нетрадиционных технологий, основанных на комбинациях существующих процессов или на различного рода механических, электрических, химических, лучевых и других воздействиях, объединенных в один комбинированный процесс. При внедрении в производство технологий, основанных на комбинированных методах обработки, создаются специализированное технологическое оборудование, средства технологического оснащения (СТО) и инструмент, которые позволяют обрабатывать различные твердые и вязкие металлы, жаропрочные стали и сплавы, керамику и композиционные материалы. Благодаря этому появляется возможность получать детали сложной конфигурации с заданными параметрами микрогеометрии и качеством поверхностного слоя. Их использо­вание дает возможность создавать изделия с высокими потребительскими качествами, обеспечивающими высокий технический уровень и конкурентоспособность новой техники.   Особенно это актуально и важно при разработке современных технически совершенных высокоэкономичных энергоустановок и двигателей. При их создании впервые были применены передовые технические решения, потребовавшие использования целого комплекса взаимоувязанных технологий, обеспечивающих изготовление:‒ внутренних стенок камер сгорания с искусственной шероховатостью на огневой стенке для интенсификации внутреннего охлаждения камеры;‒ внутренних стенок сопел ракетных двигателей методом ротационного выдавливания с предельно минимальным допуском (±0,06 мм) из высокопрочных сталей с последующим фрезерованием ребер и обработкой по ребрам механическим и электрохимическим способами.Необходимость использования тех или иных операций с применением комбинированных процессов в общей технологии в процессе создания высокотехнологичной продук­ции определяется в зависимости от поставленной цели, а один и тот же способ обработки может использоваться для различных задач формообразования. Например, размерная электрохимическая обработка, используемая для снятия заусенцев в труднодоступных местах, формирования искусственной шероховатости и дифференциального устранения разнотолщинности мате­риала охлаждаемых оболочек (рис. 1), может применяться (после соответствующей адаптации) и для выравнивания микрогеометрии узкого межлопаточного канала переменного сечения роторных деталей, а также составных единиц турбонасосного агрегата (рис. 2).   Рис. 1. Фрагмент оребренной оболочки При этом появляется возможность комбинированной доводки с задан­ными показателями качества поверхностей второго порядка узких (ме­нее 5 мм) межлопаточных каналов турбин (рис. 3), которые в настоящее время обрабатываются только по входным и выходным кромкам, не обрабатывая технологически труднодоступные внутренние зоны поверхностей лопаток [1]. На рис. 1 по дну каналов оребрения видны каверны для турбуляции потока охладителя, которые выполняются трудоемким электроэрозионным методом (на обработку одной детали в зависимости от габаритов уходит несколько часов). Этой операции предшествует трудоемкое удаление заусенцев по кромкам ребер, которое слабо поддается механизации (опять же в течение нескольких часов или двух-трех смен на одну оболочку, в зависимости от размеров). Такой низкий уровень производственной технологичности можно повысить использованием нетрадиционных комбинированных методов обработки. Нетрадиционные технологии являются гибкими, трансформируемыми в зависимости от объекта производства. К ним относятся такие комбинированные методы как электрохимическое фрезерование, виброударная отде­лочно-зачистная обработка, виброэкструзионное упрочнение, гидродинамическая формообразующая обработка, струйно-динамичес-кое упрочнение микрошариками и др. [1, 2].  Рис. 2. Поперечное сечение лопаток типовой турбины              Рис. 3. Фрагмент рабочего колеса турбины Тем не менее, самые эффективные процесс-сы комбинированной обработки, являясь в большинстве случаев только составной частью сквозного технологического процесса, не могут быть автономным средством повышения ресурса продукции без комплексного использования совместно с другими технологическими приемами и методами в рамках сквозной технологии изготовления частей и составных единиц энергетических установок и двигателей [3, 4].Поэтому имеет смысл провести дополнительные исследования для адаптации тех­нологий с целью придания им требуемой гибкости и расширения технологических возможностей. Рассмотрим несколько предполагаемых направлений.Проектирование процессов струйно-динамической обработки ответственных и труднодоступных поверхностей внутренних стенок камер сгорания с каналами охлаждения и лопаточных деталей микрошариками на струйно-динамических установках (рис. 4). Для обработки ребер и дна каналов охлаждения можно применять микрошарики диаметром 50…100 мкм, исходя из конструктивных и технологических соображений. Конструктивные соображения определяются малым размером канала, требуемой глубиной турбулирующего отпечатка и жесткостью оболочки. Технологические требования заключаются в снятии заусенцев с кромок ребер (рис. 5) без притупления угла (Rmax = 0,1 мм) под операцию последующей пайки с гладкой оболочкой, формирующей замкнутые каналы.  Рис. 4. Установка для струйно-динамической обработки микрошариками Рис. 5. Выступы оребрения оболочки Главной проблемой в данном случае является коробление оребренной оболочки с тонким днищем из-за возникающего при дробеструйной обработке наклепа поверхностного слоя. Пути снижения нежелательного наклепа заключаются в следующем: малая кинетическая энергия микрошариков сама по себе не позволяет на пластичных материалах получить наклеп более чем 2…3 % на глубину 0,03…0,05 мм, но даже такое упрочнение поверхностного слоя нежелательно; для снятия части упрочненного слоя предлагается использование совместно с механическим воздействием эффекта анодного растворения материала. Такое комбинированное воздействие с помощью токопроводящей жидкой среды снимает значительную часть наклепанного микрослоя материала в местах соударений микрошариков с поверхностью, исключая коробление тонкостенных оболочек. В качестве токопроводящей среды использовали техническую воду, распыленную сжатым воздухом до капельной фракции, и подаваемую потоком воздуха в зону обработки вместе с микрошариками из бункера за счет эффекта эжекции. Для исключения шаржирования бронзы применяли микрошарики из никелевых сплавов невысокой твердости (например, ЭП741П).С целью установления оптимальных режи-мов была проведена экспериментальная обработка образцов на установках эжекторного типа. Эксперимент проводился с использованием микрошариков диаметром 50 и 100 мкм из никелевого сплава, с целью исключения шаржирования в токопроводящей жидкой среде. В процессе обработки были выявлены оптимальные условия: время обработки каждого участка поверхности 20 с; угол потока относительно поверхности 90°; угловая скорость вала с деталью 20 мин-1; сжатый воздух под давлением 0,2 МПа; напряжение 4…8 В; объём расходуемой токопроводящей жидкой среды2 м3/мин. Формирование шероховатости и турбулирующих углублений в большой степени зависит от скорости анодного растворения наклепанных микровыступов, которая в момент контакта шарика с вершиной неровности может увеличиваться в два раза из-за повышения удельной проводимости в месте соударения [6]. После обработки всех поверхностей двумя соплами в течение 10 мин ее шероховатость составила 0,8 мкм. Сформированы углубления для турбуляции потока охладителя не только на дне канала, но и на стенках; шероховатость имела на выступах сглаженный характер (рис. 6), наклепанный слой практически отсутствовал.Степень равно распределенного наклепа составила 1,2…1,5 % относительно материала сердцевины, что ограничивает коробление в пределах допуска по конструкторской документации. Металлографические исследования не выявили шаржирование материала микрошариков в поверхностные слои образцов оболочки. Для подготовки поверхностей открытых торцов ребер под пайку с гладкой оболочкой проводилось тонкое полирование закрепленным абразивом с целью создания опорной поверхности не менее 70 % и уменьшения глубины отпечатков до 5…10 мкм для удержания расплава припоя во время операции пайки. Анодное растворение также сокращает время последующей очистки от окислов и разрыхления поверхности под пайку.Применительно к обработке межлопаточных каналов отличие в режимах обработки состояло в увеличении фракции микрошариков до 150…250 мкм, увеличении давления в воздушной сети до значения в 0,4 МПа и снижении напряжения тока до 2…4 В. Это позволило обеспечить степень наклепа до 4…5 % и сформировать сжимающие остаточные напряжения величиной до 200 МПа на кромках лопаток и до 90 МПа в глубине межлопаточного канала. Доставка потока шариков вглубь канала стала возможной за счет низкой плотности газожидкостной среды, оказывающей поддержку продвижению потока микрошариков, в том числе в процессе экранирования от стенок канала.Анализ эффективности предлагаемых решений показывает, что трудоемкость рассматриваемых технологических процессов может быть снижена на порядок при поддержании, а в ряде случаев – и при повышении заданного уровня качества рабочих поверхностей ответственных частей и составных элементов. Рис. 6. Поверхность плоского образца с характерными регулярными отпечатками По результатам исследований разработку или модернизацию вышеназванных технологических процессов и оснастки для их реализации планируется проводить совместно с базовыми предприятиями индивидуально для каждого вида изделий с наиболее полным удовлетворением заданных технических требований на изготовление и эксплуатацию. Основой этому могут быть более ранние конструкторско-технологические разработки с элементами САПР по сквозному профилиро­ванию проточной части охлаждаемых оболочек, турбонасосных агрегатов, автоматизированному расчету элементов пневмогид­равлических схем энергетических установок, анализу напряжений в конструктивных элементах во взаимосвязи с технологическими параметрами из­готовления (сварные, паяные соединения и т.д.) для авиационно-косми-ческой и других отраслей промышленности. Найдут применение и такие техноло­гические приемы, как высокотемпературная газостатическая обработка заготовок, коррозионно-стойкие и термозащитные композиционные покрытия, использование работоспособных в криогенных средах материалов и компо­зиций, параллельная поагрегатная сборка с проведением независимых испытаний и регулировок, упрочнение каналов гидравлических систем, высокочастотная балансировка роторов и т.д. [1, 6].Существующие заделы в области организации работ по разработке научно-технической продукции в виде нетрадиционных комбини­рованных технологий позволяют продолжить дальнейшие исследования, направленные на обеспечение производственной технологичности при сохранении требуемого качества и конкурентоспособности продукции как навнутреннем, так и внешнем рынках.