Эксперты ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» и АО «ОДК» обсудили применение отечественного инженерного программного обеспечения в двигателестроении и развитие образовательных программ

13 октября на площадке V Международного форума «Передовые цифровые и производственные технологии» прошел круглый стол «Участие магистрантов ПИШ «Цифровой инжиниринг» в решении фронтирных инженерных задач двигателестроительной отрасли». Основными спикерами выступили представители Передовой инженерной школы «Цифровой инжиниринг» (ПИШ СПбПУ), а также АО «Объединенная двигателестроительная корпорация», АО «ОДК-Климов», ПАО «ОДК-Сатурн» (входят в Госкорпорацию «Ростех»).

Повестка мероприятия включала вопросы подготовки специалистов с компетенциями мирового уровня для работы на предприятиях двигателестроения, в частности запуск новой совместной магистратуры ПИШ СПбПУ и АО «ОДК». Спикеры обсудили статус текущих НИОКР и подробно остановились на темах перехода на российское инженерное программное обеспечение (ПО) и применения данных программ и отечественных платформенных решений в инженерном образовании.

Работу круглого стола открыл начальник отдела перспективных разработок в двигателестроении ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Александр Себелев. Он напомнил, что на протяжении нескольких лет структурные подразделения экосистемы технологического развития Политеха являются надежными партнерами АО «ОДК», выстраивая сотрудничество на основе дорожной карты. В портфеле АО «ОДК» около 20 совместных со структурами СПбПУ НИОКР, среди которых флагманской является разработка технологии цифрового двойника морского газотурбинного двигателя и редуктора в составе агрегата. Предварительные итоги масштабного трехлетнего проекта были представлены на демо-дне Индустриального центра компетенций «Двигателестроение», приуроченного к 15-летию АО «ОДК», где обсуждались значимые проекты, стартапы, ИТ-решения для данной отрасли.

Александр Себелев подчеркнул, что все сложные мультидисциплинарные проекты ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» выполняются с использованием возможностей Цифровой платформы по разработке и применению цифровых двойников CML-Bench^® – уникальной разработки Политеха, сфокусированной на обеспечении проектирования и производства в кратчайшие сроки глобально конкурентоспособной высокотехнологичной продукции в различных отраслях. В рамках Форума состоялась презентация нового релиза Цифровой платформы, были представлены обновления в архитектуре, новые функциональные модули интерфейса платформы и возможности интеграции с отечественным инженерным программным обеспечением.

Продолжая обозначенную тему, инженеры Инжинирингового центра «Центр компьютерного инжиниринга» (CompMechLab^®) ПИШ СПбПУ Ольга Николаева и Юрий Горский представили опыт цифрового инжиниринга в редукторостроении на Цифровой платформе CML-Bench^®. Спикеры обозначили преимущества системного подхода к проектированию редуктора, за счет чего обеспечиваются высокая точность расчетов и более адекватные результаты по прочности и сроку службы деталей и узлов. Участников круглого стола также познакомили с эскизным проектом редуктора малоразмерного турбовинтового двигателя CML-180/240. Данный двигатель, который сможет заменить широко используемые в беспилотниках и легких самолетах иностранные поршневые двигатели Lycoming и Continental, в настоящее время разрабатывают специалисты ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» и НЦМУ СПбПУ «Передовые цифровые технологии».

Как отметили спикеры, Цифровая платформа CML-Bench^® полностью совместима с отечественным системным программным обеспечением. Задачам в двигателестроении, которые решаются с применением российских программных продуктов, были посвящены сразу несколько докладов. Инженер отдела перспективных разработок в двигателестроении ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Михаил Красков рассказал о моделировании нарастания льда на лопатках осевой компрессорной ступени NASA STAGE 37 в программном комплексе FlowVision. Он обозначил основные параметры, задачи и проблемы, возникшие в ходе расчетов, а также недостатки и преимущества моделирования с применением данного программного продукта.

О применении программного комплекса SimInTech для моделирования работы системы охлаждения гибридной силовой установки рассказал инженер отдела перспективных разработок в двигателестроении ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Илья Соломенников. Спикер представил опыт разработки математической модели СО Д-ГСУ-500 с обзором интерфейса и особенностей SiminTech. Были продемонстрированы референсы проектов, а также порядок решения кейсов и результаты работы.

«Наш отдел работал с продуктом – проектом системы охлаждения гибридной силовой установки. В рамках этого кейса мы решали задачи, связанные с математическим моделированием, с разработкой алгоритмов, а также с оптимизацией массовой характеристики системы в целом», – подчеркнул Илья.

Применению отечественного инженерного ПО для выполнения актуальных проектов АО «ОДК» был посвящен доклад начальника КБ расчетов АО «ОДК-Климов» Александра Мусеева. Он озвучил перечень инженерных задач, над которыми сейчас работают специалисты предприятия, дал характеристику текущему состоянию парка ПО, обозначил особенности работы в части импортозамещения программных продуктов и связанные с этим трудности и перспективы.

«Мы можем разделить представленные задачи на задачи проектирования и поверочных расчетов. Отдельным пулом стоят задачи оптимизации – так называемая доводка конструкций. В существующих реалиях появились и новые задачи – это оптимизация расчетных цепочек, задачи разработки цифровых двойников изделий. На текущий момент для их решения мы используем большое количество программных продуктов, в большей степени это отечественное ПО», – рассказал Александр Мусеев.

Передовые программные разработки и платформенные решения, которые становятся основой для выполнения сложных инженерных проектов, активно внедряются и в образовательные процессы Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг». Теме развития инженерного образования была посвящена вторая часть программы круглого стола. С 2024 года в ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» будет вестись набор на совместную с АО «ОДК» магистерскую программу «Передовые цифровые технологии в двигателестроении». Будущие выпускники программы – кадры для АО «ОДК», инженеры нового поколения, способные вести работу на стыке предметных областей в концепции модельно-ориентированного системного инжиниринга, осуществлять проектирование газотурбинных двигателей с применением передовых цифровых технологий и возможностей Цифровой платформы CML-Bench^®.

В свою очередь, начальник отдела управления знаниями и НИОКР АО «ОДК» Татьяна Томилина и заместитель начальника ОКБ-1 по расчетно-исследовательским работам ПАО «ОДК-Сатурн» Кирилл Виноградов озвучили те требования к компетенциям современных выпускников, которые сегодня предъявляет отрасль двигателестроения. Магистрантам предстоит пройти серьезную теоретическую подготовку, которая включает такие дисциплины, как нелинейная механика сплошной среды, динамика, вибропрочность и надежность авиационных двигателей, авиационные газотурбинные и ракетные двигатели, теория оптимального проектирования тепловых турбомашин и др.

Образовательный процесс по данной программе стартует с 1 сентября 2024 года. Вместе с преподавателями и специалистами ПИШ СПбПУ студенты будут принимать участие в реальных НИР и НИОКР по фронтирным инженерным задачам отрасли. За каждым магистрантом закрепят двух наставников: от университета и от компании-партнера. В процессе обучения будет предоставлена возможность проходить практики и трудоустраиваться в ведущие отраслевые организации: АО «ОДК», ПАО «ОДК-Сатурн», АО «ОДК-Климов».

Напомним, аналогичные стажировки для магистрантов ПИШ СПбПУ были организованы в минувшем учебном году. Так, в октябре 2022 года студенты прошли практику на предприятии «ОДК-Кузнецов» в Самаре и получили возможность ближе познакомиться с отраслью двигателестроения. В апреле 2023 года в рамках IX Международного технологического форума «Инновации. Технологии. Производство» в Рыбинске магистранты посетили площадку ПАО «ОДК-Сатурн», где посетили цех современного литейного производства, цех по производству лопаток турбины, сборочное производство, испытательный комплекс морских ГТД и лабораторно-производственный цех опытного завода.

Пятый международный форум «Передовые цифровые и производственные технологии» проходил в СПбПУ 12-13 октября 2023 года. Ключевая тема – развитие и применение передовых цифровых и производственных технологий как основы для достижения технологического суверенитета России. В течение двух дней на многочисленных площадках шли активные обсуждения вокруг актуальных задач промышленности: развитие беспилотных авиационных систем, отечественного инженерного ПО, передового инженерного образования. Руководители предприятий-лидеров высокотехнологичной промышленности, представители институтов развития, государственных структур, ведущих университетов страны выступили с докладами, озвучили экспертные мнения и оценки.