Генеральный директор ЦИАМ рассказал о цифровизации в авиадвигателестроительной науке

Генеральный директор Центрального института авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») Михаил Гордин принял участие в пленарном заседании III Международного форума «Ключевые тренды в композитах: наука и технологии».

Мероприятие прошло в онлайн-формате. Ключевой темой заседания стало цифровое материаловедение. Участники обсудили его развитие в различных отраслях промышленности.

Михаил Гордин рассказал о применении цифровых технологий для решения задач авиадвигателестроительной науки.

– Цифровизация имеет громадное значение для авиационного двигателестроения, ведь двигатель является одним из самых сложных технических объектов, – отметил он. – В функции ЦИАМ входит формирование методологии и научно-технического задела для создания авиационных двигателей и трансмиссий вертолетов. Цифровизация процесса создания двигателей имеет прямую взаимосвязь с изменением базовых подходов в авиадвигателестроении. Прогресс в данном направлении разителен, и это развитие непрерывно.

Генеральный директор ЦИАМ рассказал, что за последние несколько лет на смену местным расчетам пришли такие современные методы, как проектирование на необходимый ресурс, многодисциплинарная оптимизация, робастное проектирование, топологическая оптимизация и др. Существенный вклад в работу вносят суперкомпьютерные технологии – в частности, в ЦИАМ с их помощью осуществляется газодинамическое и прочностное моделирование.

Мировой опыт свидетельствует, что авиадвигатели всё в большей степени становятся «неметаллическими», использование композиционных материалов стало одним из определяющих направлений совершенствования авиатехники. Особенно востребованы цифровые технологии при отработке новых конструктивно-технологических решений, например, конструкций из композиционных материалов, когда одновременно формируются материалы, конструкция детали и технология ее изготовления. Эти методы должны применяться как при проектировании, так и при проведении испытаний, подтверждении соответствия сертификационным требованиям.

Ряд реальных испытаний цифровые технологии позволяют заменить виртуальными. Тем не менее, как подчеркнул Михаил Гордин, любые модели необходимо проверять натурным экспериментом, верифицировать и валидировать – цена ошибки в авиации слишком велика.
По мнению генерального директора ЦИАМ, учитывая сложности комплекса задач по созданию деталей и узлов, можно констатировать, что одна из областей науки и техники, в которых цифровизация на протяжении всего жизненного цикла конструкций имеет особенно большое значение, находится сегодня на стыке двух важнейших тенденций развития двигателестроения – моделирования и внедрения композиционных материалов.

Достижению заданных целей способствует эффективное сотрудничество. Михаил Гордин рассказал об успешном опыте работы ЦИАМ с МГТУ им. Н.Э. Баумана и МИЦ «Композиты России» в части прошивки армирующих слоев для повышения межслоевой прочности деталей из композиционных материалов. Разработанная МИЦ по заказу ЦИАМ технология была внедрена на опытно-технологическом участке института и применена в изготовлении лопатки вентилятора из углепластика.

Налаженное сотрудничество – важный фактор и в деле привлечения молодых кадров.

– У ЦИАМ есть базовые кафедры в профильных университетах, в том числе в Бауманском, – рассказал генеральный директор ЦИАМ. – Студентов мы вовлекаем в работу на раннем этапе, знакомим с технологиями цифрового материаловедения, они работают в наших лабораториях. Мы и дальше будем продолжать сотрудничество с вузами и обеспечивать ЦИАМ и предприятия отрасли кадрами для продвижения и композиционных материалов, и цифрового моделирования с целью дальнейшего развития двигателестроения в целом и материаловедения в частности.