Излагается оригинальная методика ЦИАМ экспериментального определения термоциклической долговечности деталей горячего тракта газотурбинных двигателей, в том числе деталей с жаростойкими и керамическими теплозащитными покрытиями, в условиях поверхностного неравномерного разогрева токами высокой частоты при непрерывном охлаждении внутренней полости деталей с заданным расходом воздуха. На основании проведённых испытаний модельных образцов с покрытиями при контроле температуры поверхности с помощью тепловизора показана возможность применения высокочастотного разогрева деталей с покрытиями (в том числе с керамическими теплозащитными покрытиями) для моделирования поверхностного разогрева натурных деталей газотурбинных двигателей. Используемая методика позволяет имитировать температурное состояние детали в эксплуатации. Температурные перепады, наблюдаемые как по поверхности, так и толщине детали, создают в материале термические напряжения, аналогичные возникающим при работе в двигателе. При необходимости к детали могут прилагаться синхронизированные с изменением температуры механические нагрузки для имитации, например, центробежной силы. В статье представлены результаты экспериментальных исследований термоциклической долговечности рабочих лопаток первой ступени турбины из перспективного монокристаллического сплава ВЖМ-5 без покрытия и с различными защитными покрытиями, проведённые по режиму T min↔T max= 350↔1050°C.

An original СІАМ know-how for the experimental determination of thermal-fatigue life of parts of the gas-turbine engine hot section, including parts with heat-resistant and ceramic thermal barrier coatings, in the conditions of superficial uneven heating by high-frequency currents with continuous cooling of the parts at the preset air consumption is outlined in the paper. The possibility of using high-frequency heating of the parts with coatings (including thermal protection coatings) for modeling superficial heating of full-scale parts of gasturbine engines is shown on the basis of the tests of model samples with coatings controlling the temperature of the surface by means of a thermal imager. The method used makes it possible to simulate the thermal state of the part in the operating conditions. Temperature differences observed both over the surface and the thickness of a part create thermal stresses in the material, similar to those arising during the operation of the engine. If necessary, mechanical loads synchronized with changes in temperature, to simulate for example, the centrifugal force may be applied to the part. The article presents the results of experimental studies of thermal-fatigue life of rotor blades of the 1st stage of the turbine made of an advanced monocrystal alloy VZhM-5 without coating and with various protective coatings, conducted according in the regime Tmim↔Tmax = 350↔1050°C.