Почему промышленники выбирают виртуальные испытания

Проведение испытаний с помощью цифровых технологий постепенно набирает популярность на российских производствах. Промышленники получают экономию ресурсов и сокращают сроки, которые требуются на проектирование и тестирование изделий.

В корпорациях подсчитали, что по некоторым направлениям виртуальные испытания позволяют в два раза сократить число натурных, отказаться от изготовления десятков пробных моделей. 

Один краш-тест

Использование виртуальной симуляции, математические расчеты, 3D-моделирование изделий — все эти компоненты российские промышленники постепенно внедряют на своих предприятиях. Тестирование продукции на виртуальных полигонах позволяет компаниям сэкономить ресурсы: и время, и бюджет, и трудозатраты сотрудников. 

Цифровые испытания помогут смоделировать различные ситуации, если, к примеру, нужно оценить, насколько целесообразна та или иная технология на реальном производстве, или спрогнозировать внутренние дефекты изделий. При этом промышленникам не нужно готовить предприятие к обкатке технологии, тратить ресурсы на подготовку пробных материалов.

Как искусственный интеллект применяют в российской энергетике >> 

С помощью digital-технологий испытания различной продукции — новых моделей автомобилей, ракет, самолетов и т. д. — будут проходить быстрее и экономичнее, чем натурные.

«После выполнения тысяч и десятков тысяч виртуальных испытаний кузов нового автомобиля, к примеру, можно испытать в натурных краш-тестах один раз, естественно, после учета всех особенностей автомобиля и его производства в цифровом виде», — передают РИА Новости заявление Алексея Боровкова, проректора Санкт-Петербургского политехнического университета им. Петра Великого.

Безопасные испытания

Цифровые технологии привлекались для проектирования МС-21 / фото uacrussia.ru

Возможности цифровых испытаний апробируют в промышленных концернах России. Например, в Объединенной авиастроительной корпорации (ОАК) проверяют системы своих самолетов с помощью таких методов, как моделирование и сквозная зачетность результатов испытаний. 

Благодаря digital-инструментам появилась возможность почти в два раза сократить количество полетов для отладки систем вооружений, почти на 25% — для оценки аэродинамических характеристик. Кроме того, удается улучшить качество и безопасность испытаний. Для этого привлекаются возможности новейших суперкомпьютеров.

Как отечественный бизнес подключается к проектам цифровизации в энергетике >>

«Испытания современного боевого самолета поколений 4++ или 5 могут длиться от 5 до 10 лет. Если при испытаниях самолетов третьего или четвертого поколений укладывались в 0,5-1 тыс. полетов, то современные самолеты, например, пятого поколения, должны совершить до 5 000 вылетов на полигонах, прежде чем изделие примут на вооружение. Учитываются результаты предыдущих этапов испытаний, подобный опыт в ОАК уже получен при испытаниях спроектированных «в цифре» гражданских самолетов SSJ 100 и МС-21», — рассказали в корпорации.

Минимум натурных испытаний

Раньше для экспериментов приходилось изготавливать десятки двигателей, за счет цифровых испытаний удается экономить на опытных моделях / фото plm.automation.siemens.com

Еще один пример использования виртуальных полигонов для российских производств — кейс двигателестроительной компании «ОДК-Сатурн», которая внедрила несколько IT-инструментов в проекте турбовентиляторного двигателя SaM146, предназначенного для семейства самолетов Sukhoi Superjet 100. 

К работе были привлечены технологии Siemens PLM Software: продукт понадобился для создания цифрового макета и формирования виртуальной среды проектирования. Использование суперкомпьютеров, а также возможностей таких IT-решений, как NX и Teamcenter, позволило сократить сроки разработки двигателя и заменить многочисленные натурные испытания.

Что нужно для ускорения цифровизации промышленности? >>

«Изменения оказались очень существенными: при разработке SaM146 не было изготовлено ни одного двигателя для экспериментальной доводки, а ведь раньше они исчислялись десятками. Например, при разработке АЛ-31 Ф для истребителя Су-27, выполненной в 70–80 х годах, было построено и разрушено при испытаниях 50 полноразмерных опытных экземпляров, не считая отдельных узлов и компонентов. Для нового двигателя SaM146 все параметры оптимизировались заранее с помощью информационных решений и суперкомпьютера. Цифровые технологии резко сократили затраты на проектирование за счет ухода от натурной доводки», — отмечали представители «ОДК-Сатурн».

Обязательными для двигателя гражданского самолета, согласно авиационным нормам, остаются лишь сертификационные испытания, уточнили в Siemens. Было подготовлено 8 опытных экземпляров SaM146, на которых отрабатывалось множество возможных ситуаций (попадание в двигатель птицы, заброс льда, обрыв турбинной лопатки и т. д.). Все сертификационные испытания были пройдены с первого раза — за счет высокой точности предварительных расчетов.

Сквозная технология

Для проведения испытаний в авиастроительной отрасли появляются свои отечественные IT-системы. Так, в 2018 году Центральный аэрогидродинамический институт им. профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ) презентовал новый цифровой комплекс, основанный на базе российских программных средств. С помощью технологии промышленники могут реализовать сквозные процессы моделирования, разработки, изготовления, аэродинамических испытаний и обработки результатов.

Деньги на авиадвигатели, композиты и оптическое волокно >> 

Ожидается, что комплекс позволит сократить время на проектирование, изготовление и испытание аэродинамических моделей в два раза и осуществить комплексирование натурных и цифровых испытаний.

«Такая разработка будет востребована не только в нашем институте, но и в опытном и инструментальном производстве крупных предприятий, НИИ, конструкторских бюро», — заявил генеральный директор ЦАГИ Кирилл Сыпало.

Вернуться на главную страницу >>

Статьи, которые Вам могут быть интересны:

Второй летный самолет МС-21 продолжит испытания в новой окраске >>

Первый китайский магистральный самолет совершил первый полет >>

Новая поточная линия сборки агрегатов для МС 21>>

 Новейший истребитель пятого поколения поднялся в воздух с новым двигателем >>

Лучшие истребители России >>

СМОТРИТЕ ВИДЕО:

Испытания нового самолета МС-21       Ил-96-300 -самолет президента                        Самолет МС-21                            Самолет Ил-76МД-90А