Об итогах внедрения цифровых технологий при проектировании стендов для испытаний двигателей и их агрегатов генеральный директор ОАО «ГИПРОНИИАВИАПРОМ» Сергей Юрьевич Давыдкин рассказал на страницах журнала «Крылья родины».
ГИПРОНИИАВИАПРОМ:
высокие технологии в авиационной промышленности
ОАО «ГИПРОНИИАВИАПРОМ» создает инновационные стенды для испытаний двигателей и их агрегатов с широким применением цифровых технологий. В настоящее время в разработке института находятся проекты, реализация которых основана на автоматизации процесса проектирования объектов.
С использованием современных методов проектирования в 2018 году ГАП завершил комплекс работ по расширению корпуса испытательной станции и созданию стенда для испытаний в наземных условиях двигателей большой тяги на условиях «под ключ» в АО «Уральский завод гражданской авиации».
Об итогах внедрения цифровых методов проектирования рассказал генеральный директор ОАО «ГИПРОНИИАВИАПРОМ» Сергей Юрьевич Давыдкин.
Государственный проектно-конструкторский и научно-исследовательский институт авиационной промышленности разрабатывает комплексные проекты стендов для проведения испытаний всех видов авиационных двигателей, а также их агрегатов.
Испытательный стенд является основной производственной единицей испытательной станции и включает в себя бокс и примыкающие к нему вспомогательные технологические помещения, где размещены часть измерительного оборудования, кабина управления, системы обеспечения топливом, маслом, сжатым воздухом, электроэнергией и др.
При проектировании испытательного стенда (далее – ИС) решаются две основные задачи:
1. Разработка ИС с заданными технологическими системами;
2. Проектирование помещений для размещения ИС и обслуживающего персонала.
Для решения первой задачи определяется оптимальный вариант ИС и его структурных элементов. На этом этапе осуществляется разработка структурной схемы ИС и выполняется расчет основных технических параметров ИС, обеспечивающих выполнение требований нормативной документации (ОСТ 1 01021, ОСТ 1 02664 и т.д.) в части аэродинамики, акустики, определения тепловых нагрузок, собственных частот колебаний несущих металлоконструкций и др.
После этого производится разработка схемы общей компоновки ИС и размещения его оборудования в помещениях.
Всё основное испытательное оборудование является оборудованием индивидуального изготовления. Весь процесс создания такого оборудования от разработки технического задания до сдачи оборудования «под ключ» выполняется сотрудниками нашего института с привлечением специализированных предприятий. Постоянный мониторинг рынка материалов и комплектующих позволяет оснащать испытательное оборудование самыми современными компонентами. Всё испытательное оборудование разрабатывается в блочно-модульном исполнении, что позволяет значительно сократить сроки монтажа, повысить качество и надёжность систем, обеспечить значительное снижение затрат на дальнейшую модернизацию.
После разработки принципиальных схем систем, проводятся расчеты на прочность и гидравлическое сопротивление технологических трубопроводных систем (топливная, масляная, гидравлическая и т.д.), акустические расчеты систем шумоглушения, конструктивные расчеты опорных элементов на прочность и жесткость.
Решение вышеуказанных задач проводится с применением систем автоматизированного проектирования (САПР) с учетом достижений современных информационных технологий. Основу САПР составляют CAD/CAM/CAE – системы, позволяющие решать задачи как по проектированию технологических систем, так и по геометрическому моделированию с выпуском рабочей конструкторской документации, проведению инженерного анализа и подготовке производства, вплоть до выпуска программ для станков с ЧПУ.
В рамках жизненного цикла промышленных изделий САПР решает задачи автоматизации работ на стадиях проектирования и подготовки производства. Основная цель применения САПР — повышение эффективности труда инженеров. В процессе достижения главной цели решаются следующие задачи:
- сокращение трудоемкости проектирования и планирования;
- снижение сроков проектирования;
- уменьшение себестоимости проектирования, изготовления и затрат на эксплуатацию;
- повышение качества и технико-экономического уровня результатов проектирования;
- сокращение затрат на натурное моделирование и испытания.
Грамотное применение САПР проектантами позволяет сократить время разработки и снизить процент ошибок. Однако препятствием к расширению применения САПР – систем является их дороговизна и дефицит компетентных специалистов. Внедрение передовых информационных технологий требует не только обновления материальной части (компьютеров и т.д.), но и создания системы повышения квалификации и обучения сотрудников.
Создание стендов для проведения испытаний газотурбинных авиационных двигателей, а также их агрегатов, в целях реконструкции и модернизации предприятий двигателестроения и агрегатостроения на условиях «под ключ» - многогранный и длительный процесс, требующий привлечения множества разнопрофильных специализированных организаций и координации их деятельности.
Богатый опыт проектировщиков, конструкторов и специалистов инжиниринговой службы ОАО «ГИПРОНИИАВИАПРОМ», мощный научно-технический потенциал и современная материально-техническая база позволяют эффективно решать задачи по техническому перевооружению, реконструкции и новому строительству предприятий авиационной промышленности и машиностроения.
