Специалисты НЦМУ и ПИШ СПбПУ* разрабатывают малоразмерный турбовинтовой двигатель CML-180/240, который заменит двигатели Lycoming и Continental.
Разработка двигателей для беспилотных авиационных систем (БАС) сегодня – одна из приоритетных задач в достижении технологического суверенитета нашей страны.
В Российской Федерации утверждена Стратегия развития беспилотной авиации, среди ключевых направлений которой – разработка и серийное производство отечественных беспилотных авиационных систем, а также фундаментальные и перспективные исследования в области беспилотных авиационных систем.
На завершившейся международной выставке ИННОПРОМ теме разработки, производства, сертификации и эксплуатации БАС было уделено особое внимание.
Экосистема технологического развития СПбПУ вносит существенный вклад в развитие двух направлений упомянутой Стратегии. НЦМУ СПбПУ «Передовые цифровые системы» ведет фундаментальные проблемно-ориентированные исследования в сфере двигатетелестроения и авиастроения, в частности, в области разработки беспилотных летательных аппаратов.
«В то же время Передовая инженерная школа СПбПУ «Цифровой инжиниринг» сконцентрировала свои усилия на цифровом проектировании и «цифровой сертификации» БпЛА, а также подготовке высококвалифицированных инженерных кадров», — объяснил значимость и актуальность нового малоразмерного турбовинтового двигателя CML-180/240 проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель НЦМУ «Передовые цифровые технологии» и ПИШ СПбПУ «Цифровой инжиниринг» Алексей Боровков.
Разработка двигателя CML-180/240 ведется на основе технологии цифрового двойника на базе отечественной цифровой платформы разработки и применения цифровых двойников CML-Bench**. Ранее эта передовая технология использовалась в процессе совместной с АО «ОДК-Климов» разработке авиационного двигателя ТВ7-117СТ-01 (сотрудники Инжинирингового центра CompMechLab СПбПУ выполнили три НИОКР общей стоимостью около 300 млн рублей).
В настоящее время специалисты Инжинирингового центра CompMechLab СПбПУ совместно с ПАО «ОДК-Сатурн» ведут работу по созданию цифрового двойника одного из самых сложных и крупногабаритных изделий в мире – морского газотурбинного двигателя и редуктора в составе агрегата.
Новый двигатель для беспилотников и легких самолетов CML-180/240 будет отвечать техническим требованиям мирового уровня.
Особенности двигателя CML-180/240
Взлетная мощность – не менее 300 кВт (крейсерская – 240 кВт на высоте 3.5 км, 150 кВт – на высоте 7.5 км, максимальная высота полета — 9 км).
Расход топлива – не более 90 кг/час на взлетном режиме и 45 кг/час на высотных режимах.
Размеры двигателя – не более 500х700х900мм, масса – не более 180 кг.
Ресурс до капитального ремонта – 2000 часов.
Проектирование ведется с учетом таких значимых факторов, как минимальная стоимость двигателя и минимальные затраты при его эксплуатации.
В настоящее время в России отсутствуют отечественные серийные турбовинтовые авиационные двигатели мощностью до 500 кВт, и новый двигатель инженеров НЦМУ СПбПУ призван заполнить эту нишу.
«Одновременное удовлетворение всех требований к двигателю мирового уровня обеспечивается за счет проведения многочисленных цифровых (виртуальных) испытаний на цифровой платформе CML-Bench, которые позволяют сократить время проектирования и уменьшить количество натурных испытаний. Валидация цифровой модели проводится по результатам натурных испытаний узлов двигателя на стендах СПбПУ. Кроме того, в разработке активное участие принимают как специалисты Инжинирингового центра СПбПУ, так и магистранты Передовой инженерной школы СПбПУ, которые в будущем сформируют кадровую основу двигателестроения России», – отметил руководитель группы разработчиков, начальник отдела перспективных разработок в двигателестроении Передовой инженерной школы СПбПУ «Цифровой инжиниринг Александр Себелев.
Макет нового двигателя CML-180/240 будет представлен на Международном форуме технологического развития ТЕХНОПРОМ-2023.
Завершение разработки двигателя CML-180/240 планируется в 2024 году.
*НЦМУ СПбПУ — Научный центр «Передовые цифровые технологии» Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого.
**CML-Bench — цифровая платформа по разработке и применению цифровых двойников (Digital Twins) и «умных» цифровых двойников (Smart Digital Twins) высокотехнологичных промышленных изделий/продуктов и технологических/производственных процессов их изготовления; система управления деятельностью в области системного цифрового инжиниринга (системного и модельно-ориентированного инжиниринга, математического, компьютерного и суперкомпьютерного моделирования, цифрового проектирования, компьютерного и суперкомпьютерного инжиниринга).
Цифровая платформа CML-Bench – уникальная российская разработка, сфокусированная на обеспечении проектирования и производства в кратчайшие сроки глобально конкурентоспособной высокотехнологичной продукции в различных отраслях и на новых рынках.
Применение Цифровой платформы CML-Bench на предприятиях российской промышленности позволяет автоматизировать процесс работы с инженерными вычислениями, существенно сокращает трудозатраты на администрирование инженерной деятельности и значительно увеличивает производительность совместной работы инженеров, что, в свою очередь, позволяет значительно повысить эффективность расчетного сопровождения процесса разработки, проведения многовариантной оптимизации продукции и обеспечить ее конкурентоспособность.
Подробнее о Цифровой платформе CML-Bench — https://cml-bench.ru/
Источник информации — НЦМУ СПбПУ, https://ncmu.spbstu.ru/
