В г. Самаре откроют опытное производство малоразмерных ГТД

На фабрике можно будет отрабатывать процессы цифрового проектирования газотурбинных двигателей (ГТД), а также готовить инженеров, умеющих создавать цифровые производства и управлять ими.

Источник: Самарский национальный исследовательский университет им. Королева

Москва, 28 сен - ИА Neftegaz.RU. Самарский национальный исследовательский университет им. Королева (СГАУ) им. Королева совместно с Объединенной двигателестроительной корпорацией (ОДК, входит в Ростех) намерены открыть опытное производство малоразмерных газотурбинных двигателей (ГТД) до конца 2023 г.
Об этом сообщила пресс-служба Самарского университета.

Тезисы директора Передовой инженерной аэрокосмической школы (ПИАШ) Самарского университета И. Ткаченко:

киберфизическая роботизированная фабрика по разработке и производству малоразмерных ГТД создается на территории университетского кампуса в интересах индустриальных партнеров - ОДК и ОДК-Кузнецов;
завершается закупка станочного и робототехнического оборудования, в ближайшее время начнется его монтаж;
создается полигон для натурных испытаний;
ввод в эксплуатацию - в декабре 2023 г.;
принцип нашего университета - Образование через исследования, поэтому мы разрабатываем и внедряем эти технологии сначала у себя в университете;
уже введены в строй новые образовательные пространства, в которых работают сотрудники и магистранты ПИАШ;
с помощью цифрового завода можно будет:

отрабатывать процессы цифрового проектирования ГТД и технологий их интеллектуального производства,
готовить инженеров, умеющих создавать цифровые производства и управлять ими;

это уже 2^й проект, теоретической основой для которого стала концептуальная модель цифрового завода, разработанная сотрудниками ПИАШ;
ранее началась работа над созданием киберфизической фабрики по производству наноспутников в интересах Роскосмоса;
оба проекта реализуются параллельно.

Концепция цифрового завода - киберфизической фабрики

разработана в ПИАШ;
цифровой завод - киберфизическая система, которая объединяет в себе информационные (цифровые) и физические (реальные) компоненты;
преимущества объединения компонентов:

гибкость производства,
снижение себестоимости,
ускорение и повышение эффективности всех процессов по разработке и изготовлению продукции;

базовые принципы построения модели цифрового завода:

иерархичность структуры, 3 уровня - по возрастанию:

цифровая фабрика - умная фабрика - виртуальная фабрика,
фабрики более высокого уровня включают в себя 1 или несколько фабрик нижестоящего уровня (классическое дерево целей);

использование сквозных технологий - больших данных, искусственного интеллекта (ИИ), интернета вещей;
способность к самообучению;
мультиагентная система, где агентами выступают интеллектуальные производственные ячейки, с возможностью роботизации и автоматизации;

Цифровая фабрика - это 1^й, начальный уровень, где конструируется продукция и формируется технологический процесс производства.
Здесь уже завершается конструкторская подготовка производства малоразмерного ГТД:

созданы цифровые двойники деталей, узлов, агрегатов;
проведена виртуальная сборка двигателя и испытания.

Умная фабрика:

организуется серийный выпуск продукции;
роботизированное производство с современным оборудованием,
оборудование контролируется и управляется автоматизированной системой управления производством и техпроцессом (АСУП и ТП).
разработчики МГТД уделяют здесь внимание:

современным технологиям литья, аддитивным технологиям;
процессам механической обработки деталей на станках с ЧПУ и др.

В. Кокорина: на оборудовании, которое есть в ВУЗе, опробовано изготовление несколько деталей, узлов и агрегатов ГТД.

Виртуальная фабрика - это информационно-аналитическая система, которая управляет предприятием в целом:

производственная, логистическая и экономическая информация поступает для анализа и подготовки управленческих решений;
в структуру виртуальной фабрики включены сторонние предприятия-партнеры.

Тезисы доцента кафедры теории двигателей летательных аппаратов имени В. П. Лукачева Самарского университета Е. Филинова:

МГТД применяются в беспилотных (БПЛА) и дистанционно управляемых летательных аппаратах;
фабрика разместится на территории университетского кампуса, где в целом будет 2 киберфизические фабрики по проектированию и выпуску продукции в интересах космической отрасли и двигателестроения, а также цифровая фабрика по разработке изделий для авиации.

Ранее в Самарском университете им. Королева придумали, как в 2 раза сократить сроки создания МГТД.

Как отметили тогда в пресс-службе ВУЗа:

новая технология позволит создавать малоразмерные ГТД всего за 1,5 года;
это стало возможно благодаря применению цифровых сопряженных двойников двигателя;
ученые также использовали виртуальный испытательный полигон, на котором ученые смоделировали параметры рабочих процессов;
особое внимание уделили процессам в камере сгорания;
детали двигателя (входное устройство, компрессор, камера сгорания, турбина и сопло) изготовили в университетской лаборатории аддитивных технологий на 3D-принтере;
использовали при этом отечественные металлические порошковые композиции.

Другие сферы применения МГТД

Добавим, что в сферу применения МГТД входят:

микротурбинные электростанции;
легкие самолеты.

Характеристики:

электрическая мощность - в диапазоне 30 - 1000 кВт;
размер установки - не более 4 м³.

Преимущества микротурбин перед поршневыми автономными генераторами:

малые габаритные размеры;
низкий уровень шума и вибраций;
работа на различных видах топлива;
низкий уровень выбросов;
работа в широком диапазоне нагрузок.

Конструкция МГТД:

турбоагрегат;
генератор;
силовая электроника с управляющими схемами;
опция - теплообменник.

Есть движение РФ и по газовым турбинам большой мощности.
28 сентября 2023 г. Силовые машины подтвердили планы изготовить 1^й серийный экземпляр турбины большой мощности (ГТБМ) ГТЭ-170 до конца 2023 г.

Авторы:

А. Хасанова
Журналист Neftegaz.RU