В МАИ разрабатывают ПО для создания цифровых двойников лопаток авиационного двигателя

Московский авиационный институт, 6 августа 2024 года

Студенты «цифровой кафедры» МАИ завершают разработку программы автоматического расчёта и построения профилей лопаток, применение которой приведёт к существенному ускорению, снижению себестоимости и повышению эффективности создания лопаток перспективных газотурбинных двигателей.

Лопатки — одни из самых сложных как в изготовлении, так и в проектировании деталей газотурбинных двигателей, которые широко применяются в авиации, в ракетостроении, промышленной энергетике. При разработке нового двигателя для создания лопатки одного типа традиционным методом необходимо изготовить 10-12 опытных образцов, пока в ходе натурных экспериментов конструкторы не получат пригодный. Это влечёт за собой значительные материальные и особенно временные затраты. Для оптимизации этого процесса рабочая группа МАИ и разрабатывает специализированное программное обеспечение.

— Программу мы разрабатывали на основе математической модели доктора технических наук, профессора Юрия Александровича Ржавина. Она позволяет рассчитывать 100 сечений лопатки и фактически даёт инженеру готовый цифровой двойник, на основе которого можно изготавливать реальный образец для натурного эксперимента. Другими словами, нам уже не нужно 12 раз брать и изготавливать опытную лопатку для проведения дорогостоящего натурного эксперимента, а можно сразу рассчитать близкие к годному образцы. Тем самым мы сократим процесс до 6-8 подобных операций, что, при учёте огромного количества лопаток в двигателе, позволит снизить трудозатраты на этапе проектирования на 30%. Кроме того, мы сокращаем и срок проектирования: с 5 до 3,5–4 месяцев, — рассказывает тимлид проекта, выпускник кафедры 806 «Вычислительная математика и программирование» МАИ Григорий Кирсанов.

Разработка студентов МАИ не имеет аналогов ни в России, ни за рубежом. В данный момент рабочая группа закончила систему расчётов для лопаток компрессора. До конца лета планируется обучить программу рассчитывать параметры более сложной турбинной лопатки. Лопатки этого типа находятся в «горячей» части двигателя, а потому подразумевают учёт охлаждения, что значительно усложняет алгоритм расчётов.

Программа является клиент-серверным приложением. Это означает, что конструкторы-двигателестроители смогут пользоваться им удалённо, со своих рабочих мест, через внутреннюю сеть своей организации. Это позволит предприятиям экономить на закупке ПО. Со своего компьютера пользователь будет попадать на сайт программы, заносить в него все необходимые данные и производить расчёты.

— В нашей программе используется система распараллеливания вычислений, которая даёт возможность максимально быстро произвести все расчёты. А их довольно много: необходимо одновременно рассчитать 100-200 сечений. При «ручном» методе расчёты пяти сечений занимают до 100 человеко-часов, наше ПО 99 сечений рассчитывает за 0,3 секунды, — отмечает Григорий Кирсанов.

Команда проекта насчитывает восемь человек с разных направлений подготовки и институтов МАИ: Григорий Кирсанов, Иван Тепляков, Никита Чекан, Никита Забелин, Фёдор Филиппов, Ирина Кучиева, Илья Хомченков, Карина Воробьёва. Разработка создана в рамках проекта «цифровая кафедра» МАИ.




Сообщения компаний:

Домодедово готово ко Дню Победы
Московский аэропорт Домодедово

В акции Аэроэкспресса, Мосгорнаследия и Театра «Русская песня» ко Дню Победы приняли участие порядка 100 пассажиров
ООО "Аэроэкспресс"

Эмирейтс Груп зафиксировала рекордную прибыль в размере 6,6 млрд долларов США по результатам 2025–2026 финансового года
Авиакомпания Emirates

В ОДК-Кузнецов почтили память героев Великой Отечественной войны
ПАО «ОДК-Кузнецов»

Работа аэропорта Шереметьево и меры поддержки пассажиров
АО "Международный аэропорт Шереметьево"

Аэроэкспресс присоединится к Всероссийской акции «Гудок Победы»
ООО "Аэроэкспресс"

От первого спутника до космических систем: корпоративный музей РКС представляет экспозицию к 80-летию компании
АО "Российские космические системы"

Санавиация Ростеха спасла маленького пациента от асфиксии
Госкорпорация Ростех

Международный аэропорт Владивосток поздравляет с Днем Победы!
АО "Международный аэропорт Владивосток"

Рабочую каску, ящик с инструментами, рентгеновский снимок и две банки красной икры забыли пассажиры Аэроэкспресса в апреле
ООО "Аэроэкспресс"

Аэрофлот провёл праздничный автопробег из Шереметьево во Внуково к 81-летию Победы
ПАО "Аэрофлот"

ГТЛК опубликовала годовой отчет-2025
АО "ГТЛК"

Информационное сообщение
АО "Авиакомпания Смартавиа"

Аэрофлот перевёз «Огонь памяти» в рамках международной патриотической акции Народного фронта
ПАО "Аэрофлот"

Аэропорт Шереметьево дал старт опытной эксплуатации информационной системы биометрической идентификации пассажиров при прохождении предполетных формальностей
АО "Международный аэропорт Шереметьево"

Red Wings будет летать из Екатеринбурга в Актау
АО "Ред Вингс"

Аэрофлот вводит дополнительные рейсы в Бодрум и Даламан из Москвы
ПАО "Аэрофлот"

Новые КМОП-матрицы Ростеха улучшат зрение агродронов.
Госкорпорация Ростех

В аэропорту Иркутска стартовал плановый ремонт взлётно-посадочной полосы (ВПП)
АО "Международный аэропорт Иркутск"

Аэропорт Красноярск почтил память героев военной авиации
Международный аэропорт Красноярск