Поделиться
В России создан цифровой двойник авиационного двигателя АИ-222-25. Это позволит сократить число испытаний
Разработку цифрового двойника авиационного двигателя АИ-222-25 завершили в России. Передовая технология позволит совершенствовать характеристики силовой установки и проектировать узлы новых модификаций двигателя с меньшими временными и материальными затратами. Для модернизированного двигателя разработана усиленная коробка приводов, позволяющая установить привод-генератор, номинальная мощность которого в два раза выше, чем у базовой версии двигателя.
Создание цифрового двойника для серийного двигателя
АО «Объединенная двигателестроительная корпорация» («ОДК») завершила разработку цифрового двойника авиационного двигателя АИ-222-25 для самолетов Як-130, об этом сообщается на сайте государственной корпорации «Ростех». Технология позволит совершенствовать характеристики силовой установки в России и проектировать узлы новых модификаций двигателя с меньшими временными и материальными затратами. Цифровой двойник позволит сократить объем испытаний, которые необходимы для сертификации агрегата.
Создание цифрового двойника велось в несколько этапов. В ходе работ были оцифрованы несколько тысяч деталей, из которых состоит серийный двигатель АИ-222-25. Цифровой двойник уже применяется для оценки влияния изменений, которые происходят в процессе эксплуатации, на состояние конструкции двигателя.
По информации «Ростех», были построены и уточнены газодинамические модели узлов, разработана структура и определены форматы передачи данных от одной модели к другой. Инженеры разработали комплексные компьютерные модели газогенератора модернизированного двигателя – термомеханическую, гидравлическую и газодинамическую. Была также разработана и внедрена автоматизированная расчетная цепочка. 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 АО «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. В начале июня 2024 г. мы работаем над повышением характеристик и ресурсных показателей силовой установки», – сказал заместитель генерального директора – генеральный конструктор АО «ОДК» Юрий Шмотин.
Проект по созданию цифрового двойника газотурбинного двигателя АИ-222-25 был реализован на производственном комплексе «Салют» АО «ОДК» в тесном сотрудничестве с ЦИАМ им. П.И. Баранова и Московским авиационным институтом на базе отечественной платформы CML-Bench, которая была разработана Санкт-Петербургским политехническим университетом Петра Великого (СПбПУ).
Цифровой двойник и компьютерное моделирование помогут сократить объем натурных испытаний и ускорить сертификацию авиационных двигателей, об этом ранее сообщали на CNews. Компьютерное моделирование позволяет проводить виртуальные испытания, как отдельных компонентов электростанции, так и всей системы в целом, обеспечивая более эффективное и экономичное тестирование и оценку.
Впервые на двигателях такого класса применена цифровая система автоматического управления, совмещённая с системами тестирования и диагностики уровня FADEC. Модульная конструкция позволяет эксплуатировать двигатели по состоянию. При этом, основное управление двигателем гидромеханическое.
История двигателя АИ-222-25 и конец кооперации
Одной из своих самых важных задач ММПП «Салют» считает налаживание серийного выпуска двигателя АИ-222-25 для российского учебно-боевого самолета Як-130. Двигатель создан в кооперации с украинскими предприятиями ОАО «Мотор Сич» и ГП «Ивченко-Прогресс». Это был первый пример российско-украинской кооперации сторон в создании и выпуске двигателя для учебно-боевого самолета, сообщал в 2007 г. генеральный директор ММПП «Салют» Юрий Елисеев.
В апреле 2015 г. НПЦ газотурбостроения «Салют» объявил об освоении полного цикла производства авиадвигателей АИ-222-25. Ранее авиадвигатель производился в кооперации с украинскими предприятиями «Мотор Сич» и «Ивченко Прогресс» в соотношении 50:50. Однако сейчас «Салют» освоил полное изготовление всех узлов двигателя.
Однако именно в связи с необходимостью решения вопроса по импортозамещению в России, «Салют» освоил полное изготовление узлов двигателя, сообщалось на сайте АО «ОДК». Самым сложным для предприятия было освоение производства «горячей» части двигателя (газогенератора), которая поставлялась из Запорожья на Украине. Сейчас в России полностью освоили производство «горячей» части двигателя АИ-222-25. В ходе освоения производством нового узла двигателя, предприятие «Салют» закупило новое оборудование, освоило новые технологии производства, такие как изготовление ступеней компрессора по технологии типа «блиск», применение высокопрочных порошковых материалов для дисков турбин, использование монокристаллического литья для лопаток турбин.
В 2023 г. АО «ОДК» впервые представила макет перспективного двигателя СМ-100 для модернизированного учебно-боевого самолета Як-130М. Проект будет развитием базового двигателя АИ-222-25. Новая силовая установка будет обладать повышенными характеристиками при аналогичных габаритах и весе, в частности, максимальная тяга возрастет на 20%, а ресурс – в два раза.
«Разработка СМ-100 проводится в рамках работы по модернизации базового двигателя для учебно-боевого самолета Як-130. Полученный в ходе работ научно-технический задел используется для модернизации двигателей АИ-222-25. Наряду с этим двигатель имеет большой потенциал для применения в сфере военной авиации, а также может рассматриваться в качестве основы семейства силовых установок для легких региональных и административных самолетов. Мы готовы к сотрудничеству с авиационными конструкторским бюро (КБ) на всех стадиях разработки летательных аппаратов», - отметил руководитель производственного комплекса «Салют» АО «ОДК» Алексей Громов.
По словам разработчиков, улучшение характеристик достигнуто за счет повышения степени сжатия, установки современного трехступенчатого компрессора низкого давления, внедрения модернизированных узлов камеры сгорания и турбины повышенной надежности. От АИ-22 новые двигатели отличает измененная конструкция камеры сгорания, турбин высокого и низкого давления. Турбина высокого давления унифицирована с турбиной газогенератора двигателя Д-27. По желанию заказчика могут устанавливаться сопла с управляемым вектором тяги и форсажной камерой. Для этой цели для АИ-222-25 разработано новое поворотное сопло, представляющее собой отдельный модуль, который установлен на фланец задней опоры турбины двигателя. Конструкция модуля позволяет отклонять сопло на угол до 20℃ в любом направлении от оси двигателя.
На 2024 г. в «Салют» отработаны технологии полного цикла сборки, испытаний и поставки двигателей АИ-222-25 для нужд Минобороны России и на экспорт. По информации издания «Коммерсант», АИ-222-25 имеет большие перспективы для развития.
Короткая ссылка
