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:

«Аэроэкспресс» запустил акцию «Паспорт путешественника» для маленьких пассажиров
ООО "Аэроэкспресс"

Аэрофлот запустил биометрическую идентификацию пассажиров в Шереметьево и Пулково при прохождении предполётных процедур
ПАО "Аэрофлот"

Из Норильска во Владикавказ: авиакомпания NordStar выполнила первый рейс по новому направлению
АО "Авиакомпания "НордСтар"

Новый рейс НордСтар во Владикавказ
Московский аэропорт Домодедово

Авиакомпания NordStar выполнила первый рейс из Домодедово во Владикавказ
АО "Авиакомпания "НордСтар"

Сотрудники «Газпромнефть-Аэро» приняли участие в экологической акции в Рязани
АО "Газпромнефть-Аэро"

Аэропорт Красноярск отмечает 5-летний юбилей работы хаба Группы «Аэрофлот»
Международный аэропорт Красноярск

«Росэл» создал нанопасту для космической электроники
Холдинг «Росэл»

Семейный фестиваль от аэропорта «Казань» по случаю Международного дня защиты детей: «Взлётка фест»
АО "Международный аэропорт "Казань"

Авиакомпания «Аврора» продолжает полеты по социально значимым рейсам до конца летнего расписания 2026 года из Хабаровска в Зею, Тынду, Ноглики, Шахтерск и из Владивостока в Курильск
АО "Авиакомпания "Аврора"

Аэрофлот возобновил регулярное авиасообщение с ОАЭ
ПАО "Аэрофлот"

Спасти морского льва перед вылетом: в аэровокзале Южно-Сахалинска прошёл День юного пассажира
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

Рейсы из Международного аэропорта Владивосток в Нерюнгри возобновлены
АО "Международный аэропорт Владивосток"

Аэрофлот отмечает 5-летие сибирского хаба
ПАО "Аэрофлот"

Аэрофлот поздравит юных пассажиров с Днём защиты детей
ПАО "Аэрофлот"

Авиакомпания Smartavia принимает участие в фестивале Новой Уникальной Реальности (НУР-2026)
АО "Авиакомпания Смартавиа"

Аэрофлот обновляет Сибирский и Южный гастрономические сеты на борту
ПАО "Аэрофлот"

Аэрофлот поделился планами по совершенствованию обслуживания многодетных семей
ПАО "Аэрофлот"

Ростех и ведущие вузы страны будут развивать совместные проекты в сфере авиации и машиностроения
Госкорпорация Ростех

Ростех и вузы Казани объединились для развития инноваций в области новых материалов и химии
Госкорпорация Ростех