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:

Научный эксперимент на МКС: разработка РКС повысит безопасность космических полетов
АО "Российские космические системы"

Дмитрий Ядров рассмотрел перспективы развития аэропорта Домодедово
Московский аэропорт Домодедово

AZUR air в зимнем сезоне 2025/2026 увеличит более чем в два раза программу полётов из Сибири
Авиакомпания AZUR air

«Аэроэкспресс» подвел итоги сезона отпусков
ООО "Аэроэкспресс"

Аэрофлот объявляет финансовые результаты за 9 месяцев и 3 квартал 2025 года по РСБУ
ПАО "Аэрофлот"

Проекты Ростеха вошли в число лучших по итогам премии InterComm 2025
Госкорпорация Ростех

Разработка «Росэл» поможет проектировать сверхэффективные антенны
Холдинг «Росэл»

Оборудование Ростеха повысит безопасность посадки самолетов в Красноярском крае
Госкорпорация Ростех

Ростех представил в Венесуэле комплекс решений для авиакомпаний и авиапортов
Госкорпорация Ростех

На модуле МКС «Наука» установлен разработанный в МАИ импульсный плазменный инжектор
Московский авиационный институт

Выручка ГТЛК по РСБУ достигла 83,6 млрд рублей по итогам 9 месяцев 2025 года
АО "ГТЛК"

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

Ростех впервые представил новый автоматизированный антидрон-комплекс с БПЛА-перехватчиками
Госкорпорация Ростех

Utair будет выполнять рейсы по 110 направлением в осенне-зимнем сезоне
ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"

Дочь авиаконструктора Миля посетила Казанский вертолетный завод в честь 60-летнего юбилея Ми-8
Холдинг "Вертолеты России"

Аэрофлот успешно прошёл сертификацию на ремонт авиационных двигателей
ПАО "Аэрофлот"

Red Wings выполнила первый рейс на Шри-Ланку в новом сезоне
АО "Ред Вингс"

Аэровокзал «Южно-Сахалинск» усилит контроль за безопасностью полётов, используя искусственный интеллект
АО «Аэровокзал Южно-Сахалинск»

Авиакомпания «РусЛайн» напоминает о старте рейсов из Ханты-Мансийска в Челябинск через 10 дней
АО АК "РусЛайн"

Utair увеличил число рейсов Геленджик из Санкт-Петербурга в два раза
ПАО "Авиакомпания "ЮТэйр"