Найти тему

Цифровое проектирование авиадвигателей - разработка петербургского Политеха

Передовые инженерные школы, созданные в ведущих технических вузах страны, готовят уникальных специалистов для двигателестроения. Причем студенты этих школ с первого курса разрабатывают решения для создания авиационных двигателей. И уже есть первые результаты. Например, студентка ПИШ петербургского Политеха создает платформу для виртуальных испытаний газотурбинных двигателей.

Объединенная двигателестроительная корпорация - один из ключевых индустриальных партнеров передовых инженерных школ. ОДК сотрудничает с девятью инженерными школами ведущих технических вузов в Москве, Санкт-Петербурге, Перми, Самаре, Уфе, Омске, Рыбинске и Новосибирске.

Так, ОДК является стратегическим партнером передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг» и всей экосистемы технологического развития Санкт-Петербургского политехнического университета. Уже реализован ряд важнейших проектов, например, университет совместно с ОДК разработал цифровой двойник авиационного двигателя ТВ7-117СТ-01 и ряд других для действующих проектов на стадии разработки.

ОДК и петербургский Политех совместно разработали цифровой двойник авиационного двигателя семейства ТВ7-117 © ПИШ СПбПУ
ОДК и петербургский Политех совместно разработали цифровой двойник авиационного двигателя семейства ТВ7-117 © ПИШ СПбПУ

Сотрудничество расширяется - в сентябре 2024 года в ПИШ стартует обучение по магистерской программе в направлении «Передовые цифровые технологии в двигателестроении», разработанной под запросы ОДК. Но уже сейчас студенты и сотрудники передовой школы реализуют совместные проекты с ОДК.

Стипендиат ОДК и студентка ПИШ «Цифровой инжиниринг» Элеонора Никольская работает над проектом по разработке виртуальных испытательных стендов. Первые результаты она представила на семинаре по цифровым двойникам и цифровизации проектирования на московском предприятии ОДК.

Стипендиат ОДК и студентка ПИШ «Цифровой инжиниринг» Элеонора Никольская © ОДК
Стипендиат ОДК и студентка ПИШ «Цифровой инжиниринг» Элеонора Никольская © ОДК

Элеонора Никольская учится на 2 курсе ПИШ по направлению «Компьютерный инжиниринг и цифровое производство». В передовую школу поступила после окончания бакалавриата петербургского Политеха по направлению «Технологии виртуального прототипирования в машиностроении».

При выборе направления магистерской подготовки решающим фактором стала возможность получать практический опыт. Образовательная программа включает стажировки на двигателестроительных предприятиях ОДК. В апреле этого года она прошла стажировку на рыбинском предприятии ОДК-Сатурн. Здесь Элеонора познакомилась с технологиями аддитивного производства, которые применяются на предприятии, узнала особенности каждого метода 3D-печати и возможности применения при производстве авиационных двигателей.

Сейчас она также является сотрудником петербургского Политеха - работает инженером в отделе передовых разработок в двигателестроении.

Тема научной работы Элеоноры – «Разработка виртуальных испытательных стендов для определения напряженно-деформируемого состояния роторов малоразмерных газотурбинных двигателей».

На конкурсе научных стипендий ОДК Элеонора Никольская с этой работой вошла в число победителей, которым присуждается корпоративная стипендия в размере от 100 000 до 250 000 рублей.

Научная работа Элеоноры посвящена разработкам методики численного определения вибросостояния и напряженно-деформируемого состояния роторов малоразмерных газотурбинных двигателей. Численные методы моделирования позволяют проводить виртуальные испытания и еще на ранних этапах проектирования выявить элементы конструкции силовой установки, которые требуют доработки.

Цифровой двойник морского двигателя © ОДК
Цифровой двойник морского двигателя © ОДК

На начальных этапах проектирования конструкция двигателей часто подвергается изменениям, что приводит к необходимости каждый раз пересчитывать все модели.

Соответственно, возникла задача сделать наиболее универсальную систему, которую можно было бы легко изменять в рамках нескольких параметров. Это позволит автоматизировать процесс передачи данных в расчетной цепочке и получения требуемых параметров.

Решения, предложенные Элеонорой Никольской, после проведения итогового тестирования будут использоваться при разработке цифровой платформы по созданию цифровых двойников авиадвигателей.

ОДК оборудовала рабочее пространство для совместной проектной работы студентов  ПИШ СПбПУ с инженерами корпорации © ОДК
ОДК оборудовала рабочее пространство для совместной проектной работы студентов ПИШ СПбПУ с инженерами корпорации © ОДК

В частности, созданная расчетная цепочка применяется для определения жесткости опор подшипника, напряженно-деформируемого состояния ротора, критических частот вращения и вибросостояния ротора малоразмерного газотурбинного двигателя.

Преимущество нового решения - все модели в этой цепочке можно легко перестраивать, менять параметры геометрии, свойств материалов, автоматически передавать данные между моделями и выводить результаты.

Студенты проходят практику на предприятиях ОДК © ОДК
Студенты проходят практику на предприятиях ОДК © ОДК

Передовая инженерная школа продолжает работу по созданию отечественных решений для конструкторов. По результатам работы Элеоноры Никольской ОДК получит настроенный цифровой двойник ротора газотурбинного двигателя, позволяющий оценивать его вибросостояние в меняющихся условиях эксплуатации.

Авто
5,66 млн интересуются