Media Review

В СПбПУ завершили первый этап создания цифрового двойника авиадвигателя ТВ7-117СТ-01

Это первый для отечественного двигателестроения пример перепроектирования газотурбинного двигателя на основе технологии Digital Twins.

Специалисты Центра компетенций Национальной технологической инициативы по направлению «Новые производственные технологии» на базе Института передовых производственных технологий Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого завершили первый этап проекта по разработке цифрового двойника двигателя ТВ7-117СТ-01, предназначенного для регионального пассажирского самолёта Ил-114-300, сообщила пресс-служба «Объединенной двигателестроительной корпорации».

В рамках первого этапа специалисты Центра компетенций НТИ СПбПУ разработали виртуальные испытательные стенды и полигон для двигателя ТВ7-117СТ-01, интегрированные в экспертную систему. В будущем это позволит снизить массу отдельных деталей до 50%.

При этом решён ряд технических и организационных задач. Техническая часть направлена на решение задачи по снижению массы двигателя, а организационная — на выстраивание новых производственных процессов по принципам работы цифровых и «умных» фабрик. Основным инструментом разработки стала технология цифровых двойников (Digital Twins) изделий и производственных/технологических процессов.

В ходе реализации проекта оцифрованы результаты работы специалистов «ОДК-Климов» по двигателям данного класса, проведён анализ расчётных обоснований, конструкторской документации и результатов испытаний. После этого специалисты Центра НТИ СПбПУ выполнили интерпретацию массива полученных данных для новой парадигмы проектирования с применением цифровой платформы CML-Bench. Кроме того, разработана структура ряда виртуальных испытательных стендов (ВИС) и виртуального испытательного полигона (ВИП), база математических моделей материалов, а также методики виртуальных испытаний двигателя.

Генеральный конструктор АО «ОДК-Климов» Алексей Григорьев рассказал, что в результате для специалистов предприятия организован к единой цифровой платформе, то есть ко всем вариантам виртуальных испытаний, которых в различных классах испытательных полигонов выполнено более 800.

«В Центре НТИ СПбПУ Политехнического университета проводился комплекс работ по разработке новых конструкторских решений, с одновременной автоматизированной проверкой их соответствия требованиям с использованием функционала платформы. Мы анализировали результаты работы, консультировали специалистов Центра по вопросам, связанным с отраслевой спецификой», — пояснил Алексей Григорьев.

Помимо сотрудников Центра компетенций НТИ СПбПУ в работе над снижением массы двигателя ТВ7-117СТ-01 принимали участие специалисты ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» (ВИАМ) и ФГУП «Центральный институт авиационного моторостроения имени П.И. Баранова» (ЦИАМ). От ВИАМ, в частности, получена первая опытная партия лопаток ВНА, изготовленная методом селективного лазерного спекания. К настоящему моменту уже проведены предъявительские испытания таких лопаток в составе двигателя.

Руководитель проекта, заместитель директора проектного офиса Центра НТИ СПбПУ Александр Тамм поделился, что на первом этапе проекта удалось снизить массу статора.

«На основе построенной интегральной модели мы реализовали подетальную оптимизацию и получили снижение в массе некоторых статорных деталей до 50% при сохранении их прочности, долговечности и полном соответствии всем прочим целевым значениям технического задания», — рассказал он.

Тем не менее, оптимизация мотора не заканчивается снижением массы статора, поэтому разработка цифрового двойника будет продолжаться.

В пресс-службе ОДК дополнили, что уникальность проекта заключается в комплексном подходе к полной формализации процесса проектирования газотурбинного двигателя, когда детально описываются все контролируемые параметры и целевые значения, взаимоувязываются расчётные модели, создаваемые при проектировании изделия.

«По сути это первый для отечественного двигателестроения пример перепроектирования газотурбинного двигателя на основе технологии цифрового двойника с оцифровкой многолетнего опыта предприятия, полученного в результате разработки двигателей: от базовых экспериментов и определения свойств материалов до описания физико-механических параметров эксплуатации изделия», — говорится в сообщении ОДК.


Место проведения: