Специалисты Центрального института авиационного моторостроения имени П. И. Баранова (ЦИАМ) впервые провели мастер-класс по проектированию авиационных газотурбинных двигателей с использованием технологии цифровых двойников и разборного 3D-печатного макета, смоделированного в «Компас-3D».

Двухчасовой курс разработан научным коллективом отдела «Цифровое сопровождение жизненного цикла ГТД» и предназначен для студентов и научно-технических специалистов аэрокосмической отрасли, сообщает пресс-служба ЦИАМ. Вводная часть — преимущественно лекционный материал с обзором основных принципов работы газотурбинных двигателей и общей концепции цифровых двойников.

Изюминкой мастер-класса в практической части, основанной на обширном опыте ЦИАМ как ведущей научной организации авиационного двигателестроения. На примере эскизного проектирования малоразмерного двухконтурного турбореактивного двигателя слушатели могут проследить каждый этап проекта. За полтора часа демонстрируется вся цепочка эскизного проектирования, начиная с анализа технического задания, преобразования в матрицу требований, поэтапного использования моделей с повышением сложности и размерности и заканчивая автоматическим построением CAD-модели двигателя и проверки выполнения требований. Обучение заканчивается экспресс-разработкой подобного двигателя, в ходе которой демонстрируется работа показанной ранее цепочки эскизного проектирования, но уже в полуавтоматическом режиме и для других исходных данных.

Формат мастер-класса подразумевает тесное переплетение теории и практики. Это дает возможность специалистам и тем, кто только овладевает современными технологиями проектирования сложных изделий, на живых примерах, подкрепленных комментариями практиков, детально рассматривать подходы к автоматизации работы с требованиями, их связи с расчетными данными и с динамично развивающимся обликом конструкции в рамках единого информационного пространства цифровой платформы.

Учебная CAD-модель демонстратора создана в Рыбинском государственном авиационном техническом университете имени П. А. Соловьева (РГАТУ) с помощью системы автоматизированного проектирования «Компас-3D». На базе этой модели в масштабе 1:1 на 3D-принтере напечатан макет двигателя, используемый для наглядной демонстрации конструкции и принципов работы авиационных силовых установок. Демонстратор можно разбирать на узлы и детали и даже приводить в движение от электрической сети.

Демонстратор цифрового двойника — это комплексная работа отдела «Цифровое сопровождение жизненного цикла ГТД». Основная задача — анализ потенциала и определение возможных направлений развития технологии цифровых двойников и других цифровых технологий, например систем управления требованиями и расчетными данными, автоматизации и сквозного проектирования, супервычислений и так далее.

Выбор в качестве объекта малоразмерного двухконтурного турбореактивного двигателя не случаен. Простая конструкция и хорошо изученная область моделирования позволяют акцентировать исследования в области интегральных подходов, которые реализуются в цифровых двойниках: это и широкая автоматизация процесса проектирования, и высокоточные многодисциплинарные 3D-модели всего двигателя, и связь требований, расчетных и реальных данных, и другие аспекты исследований.

Новая форма подачи материала апробирована коллективом ЦИАМ на площадке IX Международного технологического форума «Инновации. Технологии. Производство». Проект с использованием отечественного программного обеспечения сосредоточен на развитии сотрудничества с вузами для разработки и внедрения в обучение специальных курсов по цифровым двойникам газотурбинных двигателей. Комплексная программа, в которую входит практический мастер-класс, уже в ближайшем будущем будет реализована в учебных целях на различных отраслевых площадках для повышения квалификации конструкторов, студентов и профильных специалистов.

Источник