ОДК завершила первый этап создания цифрового двойника морского двигателя

Специалисты Объединенной двигателестроительной корпорации Ростеха совместно со специалистами Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» НТИ СПбПУ завершили первый этап проекта по разработке цифрового двойника морского газотурбинного двигателя (ГТД) и редуктора в составе агрегата. Разработка позволит управлять жизненным циклом силовой установки и повысит надежность и коммерческую привлекательность российских морских двигателей. Создание цифрового двойника завершится в 2023 году. Цифровой двойник создается рыбинским предприятием «ОДК-Сатурн» в сотрудничестве с СПбПУ им. Петра Великого и Минпромторгом.

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, сократить 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 ее 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 на основе цифровой платформы быстро 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 позволит обеспечить более высокий уровень научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по созданию новой техники.

Ростех