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:

«Российские космические системы» запускают цикл стратегических сессий для развития новых проектов с участием частных инвесторов
АО "Российские космические системы"

Служба качества ОДК-СТАР показала отличные результаты в корпоративном чемпионате
АО «ОДК-СТАР»

Utair запустил рейсы в Геленджик из Тюмени и Уфы
ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"

Социальные проекты ЦАГИ: забота о детях и организация семейного досуга
ФАУ "ЦАГИ"

ГТЛК начала контрактацию беспилотников по ГГЗ-2026
АО "ГТЛК"

Аэрофлот расширяет географию рейсов, доступных по биометрии
ПАО "Аэрофлот"

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

Аэрофлот первым установит новые платёжные терминалы Сбера с искусственным интеллектом
ПАО "Аэрофлот"

«РТ-Техприемка» обучила специалистов предприятий ОПК менеджменту качества и внутренним аудитам
АО "РТ-Техприемка"

Первая серийная турбина большой мощности ГТД-110М наработала более 12 тысяч часов в составе ТЭС на Юге России
АО "ОДК"

Аэропорт Братск обслужил почти 80 тыс. пассажиров с начала года
Аэропорт Братск

Red Wings выполнила первый рейс из Краснодара в Бодрум
АО "Ред Вингс"

Геоскан и ТвГУ подписали соглашение о сотрудничестве на Петербургском международном форуме
ГК "Геоскан"

Red Wings открыла еженедельные рейсы из Москвы в Минск
АО "Ред Вингс"

В аэропорту Шереметьево пассажирам представили коллекционные издания Александра Пушкина в честь 227-летия поэта
АО "Международный аэропорт Шереметьево"

Аэрофлот выполнит специальный «рейс рестораторов» из Москвы в Сочи
ПАО "Аэрофлот"

Экспресс-автобусы Аэроэкспресса перевезли более 15 млн пассажиров
ООО "Аэроэкспресс"

В Акабу из Домодедово
Московский аэропорт Домодедово

Геоскан и МИИГАиК будут вместе готовить специалистов для работы с БАС и пространственными данными
ГК "Геоскан"

На ПМЭФ-2026 состоялась встреча генерального директора Аэрофлота и губернатора Калининградской области
ПАО "Аэрофлот"