Его внедрение позволит специалистам Объединенной двигателестроительной корпорации Госкорпорации Ростех сократить срок разработки новых двигателей.
Предварительный национальный стандарт «Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники авиационных газотурбинных двигателей. Общие положения» введен в действие приказом Росстандарта с 1 января 2025 года и рассчитан на три года.
«Совместная работа ОДК и ЦИАМ способствует развитию технологий и позволяет внедрять новые отечественные решения для создания авиационных двигателей. Стандартизация математического моделирования расширит возможности его применения и позволит сократить срок разработки новых конструкторских решений. На московском предприятии «Салют» уже применяется цифровой двойник авиадвигателя АИ-222-25 для создания его модификации», — отметила начальник конструкторского отдела систем автоматизированного проектирования ПК «Салют» ОДК Ирина Марченко.
Предварительный стандарт разработан ЦИАМ имени П.И. Баранова на основании нормативных документов ОДК для развития требований ГОСТ Р 57700.37-2021 «Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники. Общие положения». Документ устанавливает требования к созданию и применению цифровых двойников авиационных газотурбинных двигателей гражданского назначения.
«В рамках стандарта установлены требования к общей классификации цифровых двойников авиационных газотурбинных двигателей, их рекомендуемому составу и набору компьютерных моделей. Кроме того, в стандарт заложены требования к цифровым двойникам авиадвигателей, а также к составу участников процесса разработки изделия», – пояснили специалисты ЦИАМ.
По окончании отведенного на реализацию срока техническим комитетом должно быть принято решение о переводе документа в статус национального стандарта.
ЦИАМ имени П.И. Баранова является ведущим отраслевым институтом, который имеет научную школу в области математического моделирования и большой практический опыт создания моделей разного уровня сложности. За разработки в области создания цифрового двойника газотурбинного двигателя специалисты ЦИАМ и ПК «Салют» ОДК были удостоены звания «Авиастроитель года» за 2023 год в номинации «Лучший инновационный проект».

Источник: АО «ОДК» 28.01.2025

Мероприятие стало продолжением серии научно-технических семинаров и было посвящено важнейшей проблематике повышения эффективности расчетного моделирования при проектировании авиационной техники. Участие в семинаре приняли ведущие специалисты всех конструкторских бюро ОАК.

Переход на отечественные инструменты виртуального моделирования и инженерного анализа – это важнейшая задача для авиационных конструкторских бюро. Вопросы интеграции различного расчетного программного обеспечения в единой среде под управлением отечественной операционной системы сегодня выходят на первый план. От того, как будет налажено взаимодействие между разработчиками отечественного программного обеспечения и инженерами в конструкторских бюро будет зависеть достижение глобальной цели – «технологического суверенитета» в области инженерных расчетных систем.

Свой опыт решения задачи обеспечения автоматизация в масштабе всего предприятия представила команда ООО «ДАТАДВАНС».

Специалисты ООО «ДАТАДВАНС» представили отечественные программные комплексы, представляющие инженерам широкие возможности оптимизации расчетных моделей, а также возможности построения многодисциплинарных «расчетных цепочек», в которые могут быть включены программное и методологическое обеспечение, уже имеющееся и используемое отраслевыми конструкторскими бюро.

Специалисты АО «Туполев», ПАО «Яковлев», ПАО «Ил», «ОКБ им. А.И.Микояна», «ОКБ Сухого», присутствующие на научно-техническом семинаре, приняли активное участие в обсуждении докладов.

Участники высоко оценили уровень мероприятия и высказались о необходимости дальнейшего проведения встреч по обмену опытом на научно-технических семинарах с охватом более широкой аудитории инженеров авиационной отрасли.

Источник: ПАО «ОАК» 01.08.2024

Создание цифрового двойника велось в несколько этапов. В ходе работ были оцифрованы тысячи деталей, из которых состоит серийный двигатель АИ-222-25. Двойник уже применяется для оценки влияния изменений, которые происходят в процессе эксплуатации, на состояние конструкции двигателя.

Затем разработчики создали отдельные элементы цифрового двойника модернизированного варианта АИ-222-25, над которым сейчас идут работы. Были построены и уточнены газодинамические модели узлов, разработана структура и определены форматы передачи данных от одной модели к другой. Конструкторы также разработали комплексные компьютерные модели газогенератора модернизированного двигателя – термомеханическую, гидравлическую и газодинамическую. Создали и внедрили автоматизированные расчетные цепочки. С их помощью проводится цифровое моделирование и анализ работы всех узлов для отслеживания технических параметров при внесении изменений в конструкцию двигателя.

«Использование технологии цифрового двойника стало неотъемлемой частью конструкторской работы в ОДК. Математическое моделирование позволяет нам снизить временные и материальные затраты на модернизацию авиационных двигателей. Созданный на московском предприятии «Салют» цифровой двойник предназначен для разработки конструкторских решений при модернизации АИ-222-25 и для создания его модификации. Сегодня мы работаем над повышением характеристик и ресурсных показателей силовой установки», – отметил заместитель генерального директора – генеральный конструктор ОДК Юрий Шмотин.

Проект по созданию цифрового двойника газотурбинного двигателя АИ-222-25 был реализован на производственном комплексе «Салют» Объединенной двигателестроительной корпорации в тесном сотрудничестве с ЦИАМ им. П.И. Баранова и Московским авиационным институтом на базе отечественной платформы CML-Bench, разработанной Санкт-Петербургским политехническим университетом Петра Великого.

Как сообщалось ранее, предприятия ОДК сегодня активно внедряют цифровые технологии по различным направлениям, в частности идет процесс перехода на цифровую сертификацию. Цифровой двойник и компьютерное моделирование помогут сократить объем натурных испытаний и ускорить сертификацию авиационных двигателей. Компьютерное моделирование позволяет проводить виртуальные испытания как отдельных компонентов силовой установки, так и системы в целом.

Источник: ГК «Ростех»

Применение технологий цифрового двойника и компьютерное моделирование помогут сократить объем натурных испытаний и ускорить сертификацию авиационного двигателя ПД-8 для импортозамещенного пассажирского лайнера SJ-100.

В перечень доказательной документации для прохождения сертификации авиадвигателя ПД-8 включены результаты компьютерного моделирования. Оно позволяет проводить виртуальные испытания как отдельных компонентов силовой установки, так и системы в целом.

Цифровые испытания могут применяться для подтверждения соответствия требованиям по охлаждению и пожарной безопасности двигателя, его работоспособности при неблагоприятных атмосферных условиях, таких как дождь, град и обледенение. Также компьютерное моделирование позволяет проверить работоспособность силовой установки при попадании посторонних предметов, например птиц.

«Двигатель ПД-8 создается в беспрецедентно короткие сроки, и при его сертификации мы применяем самые современные технологии. Смысл цифровой сертификации не в том, чтобы заменить реальные сертификационные испытания двигателя, а чтобы сократить их объем и не тратить на это дополнительные ресурсы. Сначала новый двигатель обкатывается с помощью цифровых двойников и виртуальных испытаний. И только потом, когда все отточено, наступает черед испытаний натурных. Валидационный базис для сертификации формируется с учетом результатов компьютерного моделирования. В будущем это позволит также существенно сократить объем стендовых испытаний при создании новых модификаций двигателя ПД-8», – отметил заместитель начальника ОКБ-1 по расчетно-исследовательским работам «ОДК-Сатурн» Кирилл Виноградов.

Формирование и внедрение технологии цифрового двойника на предприятии «ОДК–Сатурн» проводится совместно с передовыми инженерными школами и отечественными разработчиками программного обеспечения. Технология создания цифровых двойников успешно развивается с привлечением отечественных компаний, специализирующихся на цифровых платформах, таких как CML-Bench® и pSeven Enterprise. Передовые решения позволяют значительно повысить эффективность расчетного обоснования соответствия типовой конструкции двигателя сертификационным требованиям.

Источник: ГК «Ростех» 07.05.2024

Работа выполнена разработчиком и интегратором ИТ-решений компанией «Адванс Инжиниринг».

Новый высокопроизводительный вычислительный комплекс значительно увеличивает вычислительные ресурсы ОДК, сокращая время выполнения расчетов, что, в свою очередь, позволяет повысить точность компьютерного моделирования, приблизившись по этому показателю к натурным испытаниям.

«Сегодня проектирование авиационных двигателей невозможно без применения высокопроизводительных вычислительных ресурсов. Технологии цифровых двойников должны в значительной степени повысить эффективность работы конструкторских подразделений, обеспечив создание новых изделий в сжатые сроки и с меньшими затратами. Реализация данного проекта – это очередной шаг в цифровой трансформации ОДК, который позволяет повысить доступность высокопроизводительных вычислительных ресурсов для предприятий корпорации», – подчеркнул директор по цифровой трансформации ОДК Вячеслав Христолюбов.

Сложность проводимых инженерных расчетов постоянно возрастает и требует применения высокопроизводительных вычислительных ресурсов в процессе выполнения конструкторских работ. Кроме того, актуален вопрос внедрения технологий виртуальных испытаний, в процессе которых часть натурных испытаний физических изделий может быть заменена вычислительным экспериментом.

«Многолетнее сотрудничество с предприятиями ОДК является для нас огромной честью. Мы участвуем в совместных с ОДК проектах по компьютерному моделированию, построению цифровых двойников элементов газотурбинной техники, запуску в эксплуатацию и оптимизации производительности вычислительных ресурсов. Мы предоставляем наши технические компетенции и собственные разработки предприятиям ОДК, которые повышают эффективность и сокращают сроки выполнения расчетных работ, позволяют эффективно управлять высокопроизводительными вычислительными ресурсами», – прокомментировал генеральный директор ООО «Адванс Инжиниринг» Дмитрий Мальцев.

Источник: ГК «Ростех»

ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ» и ФАУ «ЦИАМ им. П.И. Баранова» (входит в ФГБУ «НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского») приступили к разработке проекта предварительного национального стандарта «Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники газотурбинных двигателей и установок. Общие положения». Работы выполняются в развитие ГОСТ Р 57700.37-2021 «Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения».

Разработка предстандарта для двигателестроения направлена на развитие системы нормативных требований в области применения цифровых двойников для проектирования, производства и сопровождения на различных этапах жизненного цикла газотурбинных двигателей и установок.

Данная разработка станет первым опытом внедрения перспективных технологий в отраслевую специфику и в дальнейшем может быть распространена на другие отрасли промышленности.

Источник: ЦИАМ

Цифровой двойник представляет собой совокупность математических расчетных моделей, интегрированных в единую цифровую платформу, которая позволяет рассчитывать и прогнозировать процессы на протяжении всего жизненного цикла двигателя.

Цифровой макет узла компрессора газотурбинного двигателя АИ-222-25

Проект по созданию цифрового двойника газотурбинного двигателя АИ-222-25 запущен в производственном комплексе «Салют» в начале 2021 года и осуществляется в тесном сотрудничестве с ЦИАМ, МАИ, Санкт-Петербургским политехническим университетом Петра Великого и компанией «Адванс Инжиниринг».

Специалисты рабочей группы смоделировали характеристики серийного двигателя в целом, его узлов и деталей, увязав полученные результаты с многоуровневой матрицей требований. Также были разработаны методики по цифровому сопровождению испытаний и верификации математических расчетных моделей. Это позволило оснастить цифровой двойник достоверными, отражающими реальный опыт испытаний и эксплуатации, математическими расчетными моделями и внедрить их в единую цифровую платформу.

«В рамках проекта рабочая группа провела анализ и цифровизацию всех сертификационных испытаний, которые проводились на этапе создания двигателя АИ-222-25. Эти данные были использованы для валидации расчетных математических моделей серийного двигателя, а для модернизированного варианта это позволит сократить объем испытаний, заменив их расчетами, а также определять направления конструкторских работ, прогнозировать, как изменения отразятся на ключевых характеристиках изделия — прочности, параметрах двигателя, надежности и т.д. Так мы сократим время разработки и сертификации двигателя», — отметил заместитель генерального директора — генеральный конструктор АО «ОДК» Юрий Шмотин.

Узел компрессора газотурбинного двигателя АИ-222-25, цифровой макет

На данный момент, специалисты создали цифровые двойники основных узлов двигателя АИ-222-25, динамическую и термодинамическую модели всего двигателя.

«Салют» продолжает работу по совершенствованию двигателя АИ-222-25 с повышенным ресурсом. К концу года мы завершим создание полного цифрового макета двигателя. В ближайшем будущем цифровой двойник станет реальным инструментом по адаптации двигателя к новым авиационным платформам«, — рассказывает руководитель ПК «Салют» АО «ОДК» Алексей Громов.

Производственный комплекс «Салют» АО «ОДК» полностью освоил серийное производство двигателя АИ-222-25 в 2015 году. В 2019 году запущена программа ОДК по модернизации ряда узлов этого двигателя. С 2021 года предприятие является главным разработчиком цифрового двойника двигателя АИ-222-25.

Производственный комплекс «Салют» АО «ОДК» занимается разработкой, изготовлением, сервисным обслуживанием авиадвигателей и осуществлением авторского надзора в эксплуатирующих организациях.

АО «Объединенная двигателестроительная корпорация» (входит в Госкорпорацию Ростех) — интегрированная структура, специализирующаяся на разработке, серийном изготовлении и сервисном обслуживании двигателей для военной и гражданской авиации, космических программ и военно-морского флота, а также нефтегазовой промышленности и энергетики.

Госкорпорация Ростех — крупнейшая промышленная компания России. В 2022 году отмечает 15 лет со дня основания. Объединяет порядка 700 научных и производственных организаций в 60 регионах страны. Ключевые направления деятельности — авиастроение, радиоэлектроника, медицинские технологии, инновационные материалы и др. Продукция корпорации поставляется более чем в 100 стран мира. Почти треть выручки компании обеспечивает экспорт высокотехнологичной продукции.

Источник: АО «ОДК»

На круглом столе «Актуальные вопросы разработки и применения цифровых двойников» выступил с докладом Антон Сальников, начальник отдела Центрального института авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (входит в НИЦ «Институт имени Н.Е. Жуковского»).

Спикер рассказал о совместной с АО «ОДК» работе над проектом отраслевого стандарта в области двигателестроения газотурбинных двигателей. Недавно рабочей группой под председательством заместителя министра промышленности и торговли Российской Федерации Олега Рязанцева на базе Технического комитета № 700 был разработан первый в мире стандарт ГОСТ 57700.37–2021 «Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения». Стандарт вступает в действие в Российской Федерации с 1 января 2022 года.

По инициативе ЦИАМ в план национальной стандартизации на 2022 год включена разработка стандарта «Цифровые двойники газотурбинных двигателей и установок. Общие положения».

Ситуация, когда освоение прорывной технологии в области разработки и создания цифровых двойников ГТД параллельно сопровождается разработкой нормативной базы, регулирующей взаимоотношения в отрасли, является достаточно уникальной не только для России, но и в мировом масштабе.

За прошедшие несколько лет в ЦИАМ накоплен значительный опыт в области разработки и применения цифровых двойников, на базе которого будет разрабатываться стандарт. На данный момент процесс разработки уже начат: формируется рабочая группа, обсуждаются организационные вопросы.

«Мы полностью поддерживаем внедрение технологии цифровых двойников в авиационном двигателестроении и считаем, что их применение будет способствовать развитию отрасли», — резюмировал Антон Сальников

Организатором конференции выступил Центр НТИ «Новые производственные технологии» СПбПУ Петра Великого при участии Некоммерческого научного фонда «Институт развития им. Г.П. Щедровицкого и Института общественных стратегий МШУ «Сколково».

Источник: ЦИАМ

Разработка позволит управлять жизненным циклом силовой установки и повысит надежность и коммерческую привлекательность российских морских двигателей. Создание цифрового двойника завершится в 2023 году.

Данный проект реализуется в России впервые. Цифровая модель поможет сократить время проектирования морского газотурбинного двигателя нового поколения и его стоимость. «Умный» двойник позволит свести к минимуму затраты на изготовление опытных образцов силовых установок, сам испытательный процесс поможет управлять жизненным циклом изделия. Таким образом повысится надежность и коммерческая привлекательность российских морских газотурбинных двигателей.

«Цифровизация сокращает сроки и стоимость создания двигателей и при этом позволяет нам предложить заказчикам контракт полного жизненного цикла, подразумевающий поставку и обслуживание двигателя на всех этапах эксплуатации», — пояснил заместитель генерального директора — генеральный конструктор ОДК Юрий Шмотин.

Разработка цифрового двойника морского газотурбинного двигателя М90ФР ведется по заказу Министерства промышленности и торговли России. Работа над проектом рассчитана на четыре этапа и её завершение запланировано на 2023 год.

Внедрение цифровой платформы CML-Bench — собственной разработки ИЦ «ЦКИ», создаст для инженеров сквозной прозрачный рабочий процесс в едином информационном пространстве над единым электронным проектом изделия, независимо от программных систем, которые они используют. Это позволит повысить эффективность обмена данными, устранить коммуникационные потери при взаимодействии различных конструкторских подразделений «ОДК-Сатурн» и автоматизировать процессы разработки, что значительно сократит сроки проектирования.

В соответствии с техническим заданием по проекту за три года будет разработано шесть программных продуктов, более 380 численных математических моделей систем и узлов ГТД. Также будут разработаны расчетные модели технологических процессов механической и термической обработки, изготовления заготовок, включая литье и обработку металла давлением. Кроме того, в рамках реализации проекта будет проведено почти 2 000 виртуальных испытаний.

В ходе первого этапа создания цифрового двойника морского двигателя были определены требования к дополнительным шести модулям платформы, разрабатываемым в рамках составной части научно-исследовательской работы. Два из них уже созданы — это панель управления и модуль управления требованиями. Также разработаны типовые цифровые модели для ключевых задач и процессов.

На следующем этапе будут определены требования к шаблонам интеграции математических моделей в цифровую платформу CML-Bench. Также специалисты выполнят подготовку к проведению виртуальных испытаний механизмов и газогенератора двигателя.

«Это будет базовая модель, которая позволит быстро на основе цифровой платформы создавать новые экземпляры. Работу отличает высокая производительность. Оцифровать изделие — значит сократить сроки и стоимость создания морских газотурбинных двигателей. Можно сказать, сегодня это наш флагманский проект», — отметил руководитель проекта, проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель Научного центра «Передовые цифровые технологии» и Центра компетенций НТИ СПбПУ «Новые производственные технологии», руководитель Инжинирингового центра CompMechLab Алексей Боровков.

Настоящая работа также опирается на терминологию и общие положения, определенные во впервые разработанном национальном стандарте, подготовленном техническим комитетом 700 — ГОСТ Р 57700.37-2021 «Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения». Введение данного стандарта позволяет с уверенностью сказать о возможностях обеспечения нового уровня качества результатам научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по созданию новой техники.

АО «Объединенная двигателестроительная корпорация» (входит в Госкорпорацию Ростех) — интегрированная структура, специализирующаяся на разработке, серийном изготовлении и сервисном обслуживании двигателей для военной и гражданской авиации, космических программ и военно-морского флота, а также нефтегазовой промышленности и энергетики.

Госкорпорация Ростех — одна из крупнейших промышленных компаний России. Объединяет более 800 научных и производственных организаций в 60 регионах страны. Ключевые направления деятельности — авиастроение, радиоэлектроника, медицинские технологии, инновационные материалы и др. В портфель корпорации входят такие известные бренды, как АВТОВАЗ, КАМАЗ, ОАК, «Вертолеты России», ОДК, Уралвагонзавод, «Швабе», Концерн Калашников и др. Ростех активно участвует в реализации всех 12 национальных проектов. Компания является ключевым поставщиком технологий «Умного города», занимается цифровизацией государственного управления, промышленности, социальных отраслей, разрабатывает планы развития технологий беспроводной связи 5G, промышленного интернета вещей, больших данных и блокчейн-систем. Ростех выступает партнером ведущих мировых производителей, таких как Boeing, Airbus, Daimler, Pirelli, Renault и др. Продукция корпорации поставляется более чем в 100 стран мира. Почти треть выручки компании обеспечивает экспорт высокотехнологичной продукции.

Источник: АО «ОДК»

]]> https://niieap.com/2021/09/23/%d0%be%d0%b4%d0%ba-%d0%b7%d0%b0%d0%b2%d0%b5%d1%80%d1%88%d0%b8%d0%bb%d0%b0-%d0%bf%d0%b5%d1%80%d0%b2%d1%8b%d0%b9-%d1%8d%d1%82%d0%b0%d0%bf-%d1%81%d0%be%d0%b7%d0%b4%d0%b0%d0%bd%d0%b8%d1%8f-%d1%86%d0%b8/feed/ 0 https://niieap.com/2021/09/16/%d0%b2-%d1%80%d0%be%d1%81%d1%81%d0%b8%d0%b8-%d1%83%d1%82%d0%b2%d0%b5%d1%80%d0%b6%d0%b4%d0%b5%d0%bd-%d0%bf%d0%b5%d1%80%d0%b2%d1%8b%d0%b9-%d0%b2-%d0%bc%d0%b8%d1%80%d0%b5-%d1%81%d1%82%d0%b0%d0%bd%d0%b4/ https://niieap.com/2021/09/16/%d0%b2-%d1%80%d0%be%d1%81%d1%81%d0%b8%d0%b8-%d1%83%d1%82%d0%b2%d0%b5%d1%80%d0%b6%d0%b4%d0%b5%d0%bd-%d0%bf%d0%b5%d1%80%d0%b2%d1%8b%d0%b9-%d0%b2-%d0%bc%d0%b8%d1%80%d0%b5-%d1%81%d1%82%d0%b0%d0%bd%d0%b4/#respond Thu, 16 Sep 2021 05:24:17 +0000 https://niieap.com/?p=50294 Приказом Росстандарта утвержден новый национальный стандарт серии «Численное моделирование» — ГОСТ Р 57700.37–2021 «Компьютерные модели и моделирование. Цифровые двойники изделий. Общие положения».

Цифровой двойник – это передовая технология, созданная на пересечении материального и цифрового миров, созданная в рамках четвертой промышленной революции. Активное применение данной технологии наблюдается во всех отраслях.

ГОСТ Р 57700.37–2021 распространяется на изделия машиностроения, однако, при необходимости, на его основе в дальнейшем могут разрабатываться стандарты, устанавливающие требования к цифровым двойникам изделий различных отраслей промышленности с учетом их специфики. При этом необходимо отметить, что стандарт является полностью отечественной разработкой. В частности, впервые в мировой практике устанавливается единое определение «цифрового двойника изделия» — «Цифровой двойник изделия: Система, состоящая из цифровой модели изделия и двусторонних информационных связей с изделием (при наличии изделия) и (или) его составными частями.». Также в рамках стандарта впервые стандартизованы следующие понятия: «цифровые (виртуальные) испытания», «цифровой (виртуальный) испытательный стенд» и «цифровой (виртуальный) испытательный полигон».

ГОСТ Р 57700.37–2021 является первым в серии национальных и отраслевых нормативных технических документов, которые определят порядок разработки цифровых двойников, типовые требования к структуре и порядку их сопровождения при эксплуатации изделия, порядок учета и хранения и т.д.

Уникальная серия национальных стандартов ГОСТ Р 57700, первые стандарты которой появились в 2017 году, объединяет уже более 25 документов по стандартизации и формирует систему нормативных технических требований для применения компьютерных моделей и виртуальных испытаний в процессе создания и обеспечения эксплуатации высокотехнологичных промышленных изделий, в том числе военной техники.

Новый стандарт разработан рабочей группой под руководством Центра НТИ «Новые производственные технологии» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (СПбПУ) и ФГУП «Российский федеральный ядерный центр – Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики» (ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ») в рамках деятельности технического комитета №700 «Математическое моделирование и высокопроизводительные вычислительные технологии» (ТК 700) и вводится в действие с 1 января 2022 года.

Источник: Росстандарт