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:

Аэрофлот запускает собственные рейсы на линиях Москва — Ижевск и Ижевск — Сочи
ПАО "Аэрофлот"

Совместный проектный офис: «Российские космические системы» вместе с НИИ точных приборов интегрируют передовые компетенции и перестраивают внутрихолдинговую кооперацию
АО "Российские космические системы"

Ростех начал прием заявок на участие в V премии Тихомирова
Госкорпорация Ростех

Первый серийный МС-21-310 впервые поднялся в небо
Госкорпорация Ростех

Аэровокзал Южно-Сахалинска представил послу Индии предложения по развитию авиаперевозок
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

Международный аэропорт «Казань» запустил удобный чат-бот в мессенджере MAX
АО "Международный аэропорт "Казань"

Ростех запускает «Стаю орлов» для FPV
Госкорпорация Ростех

Авиакомпания «Аврора» открыла продажу билетов из Хабаровска в Советскую Гавань и Николаевск-на-Амуре до конца 2026 года
АО "Авиакомпания "Аврора"

Машинку для стрижки животных, коробку с кораблём, статуэтку «С днём рождения» и вьетнамские шляпы забыли пассажиры Аэроэкспресса в первые два летних месяца

Аэрофлот добавляет лакто-вегетарианское питание в классе Эконом
ПАО "Аэрофлот"

Авиакомпания Победа открывает новый маршрут: Санкт-Петербург – Ижевск
ООО «Авиакомпания «Победа»

Группа «Аэрофлот» вводит дополнительные рейсы между Москвой и Ижевском, а также новый рейс между Ижевском и Сочи
ПАО "Аэрофлот"

В Татарстане представили модель подготовки кадров для аэропортов будущего
АО "Международный аэропорт "Казань"

Аэрофлот увеличил выручку за первое полугодие на 4,4% до 365,6 млрд рублей
ПАО "Аэрофлот"

На ОДК-Сатурн завершили обучение первые мультиспециалисты по обработке металлов
АО "ОДК"

Аэрофлот открывает новый рейс из Краснодара в Гюмри
ПАО "Аэрофлот"

Более 1 500 пассажиров «Аэроэкспресс» воспользовались бесплатным сервисом «Персональный помощник» с начала года
ООО "Аэроэкспресс"

ОДК начала оценивать качество порошков для 3D-печати с помощью ИИ
АО "ОДК"

АО «ГТЛК» опубликовало промежуточную отчетность по РСБУ за 1 полугодие 2026 года
АО "ГТЛК"

Модель здорового человека, созданная в МАИ, поможет адаптироваться на Марсе
Московский авиационный институт