ОДК «Салют» — Цифровой двойник авиационного двигателя АИ-222-25 для Як-130

Производственный комплекс «Салют» АО «ОДК» завершил создание цифрового двойника авиационного двигателя АИ-222-25, которым оснащаются учебно-боевые самолёты Як-130. Проект реализован совместно с ЦИАМ им. П.И. Баранова и Московским авиационным институтом на базе отечественной платформы CML-Bench (Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого). В ходе работ оцифровано несколько тысяч деталей серийного двигателя; построены и уточнены газодинамические модели узлов; разработаны термомеханическая, гидравлическая и газодинамическая компьютерные модели газогенератора; внедрены автоматизированные расчётные цепочки для сквозного цифрового моделирования и анализа работы всех узлов при изменении конструкции. Двойник применяется для оценки влияния эксплуатационных изменений на состояние конструкции двигателя, а также для разработки конструкторских решений при создании модернизированной версии и перспективного двигателя СМ-100.

Авиадвигатель АИ-222-25 исторически производился в кооперации с украинскими предприятиями «Мотор Сич» и «Ивченко-Прогресс» (соотношение ~50:50). После разрыва кооперации «Салют» освоил полное производство «горячей части» (газогенератора) самостоятельно, применив новые технологии (блиск-компрессоры, порошковые материалы дисков турбин, монокристаллическое литьё лопаток). Для разработки модернизированной версии двигателя и управления изменениями конструкции в условиях полного импортозамещения потребовался цифровой двойник, позволяющий проводить виртуальные испытания узлов без затратного натурного испытания каждой модификации.

• Сократить объём натурных испытаний при сертификации авиационного двигателя за счёт виртуальных испытаний

• Снизить временные и материальные затраты на модернизацию АИ-222-25 и разработку нового двигателя СМ-100

• Обеспечить сквозное цифровое моделирование работы всех узлов при внесении конструктивных изменений

• Перейти на цифровую сертификацию в соответствии со стратегией ОДК

• Финансы

• Снижение затрат на разработку новых модификаций и модернизацию: математическое моделирование позволяет оценить влияние изменений без полного цикла натурных испытаний

• Экономия на натурных испытаниях: виртуальные испытания отдельных компонентов и системы в целом Время

• Сокращение сроков сертификации двигателя за счёт виртуальных испытаний

• Ускорение разработки конструкторских решений для модернизированного АИ-222-25 и СМ-100 Качество и эффективность

• Двойник уже применяется для оценки влияния эксплуатационных изменений на состояние конструкции

• Автоматизированные расчётные цепочки обеспечивают цифровое моделирование и анализ работы всех узлов при любом изменении конструкции

• Возможность проводить виртуальные испытания как отдельных компонентов, так и системы в целом

• Цифровой двойник стал неотъемлемой частью конструкторской работы в АО «ОДК» (Юрий Шмотин, генеральный конструктор ОДК) Нагрузка и масштаб

• Объект: серийный двигатель АИ-222-25 (для Як-130); модернизированный вариант АИ-222-25; перспективный СМ-100

• Оцифровано: несколько тысяч деталей серийного двигателя

• Задействованы: АО «ОДК» / «Салют», ЦИАМ им. П.И. Баранова, МАИ, СПбПУ (разработчик CML-Bench) Надёжность

• Точность моделей подтверждена в эксплуатации (двойник применяется на реальном серийном двигателе)

• Возможность исключить ряд натурных испытаний без снижения достоверности результатов Импортозамещение и compliance

• Платформа CML-Bench — российская разработка СПбПУ; не требует иностранных CAE-инструментов

• Полное импортозамещение украинских узлов двигателя освоено самостоятельно на «Салюте» (технологии блиск, порошковые диски, монокристаллические лопатки)

• «Салют» отработал технологии полного цикла сборки, испытаний и поставки АИ-222-25 для Минобороны России Качественный эффект: Первый в России цифровой двойник авиационного двигателя класса АИ-222-25, созданный полностью на отечественной платформе и уже применяемый в рабочем режиме конструкторского подразделения — сигнал о зрелости российских CAE-компетенций в авиадвигателестроении.