Испытания в «цифре»: почему промышленники выбирают виртуальные полигоны

INNOPROM VIEW:
Кейсы новой промышленности

Один краш-тест

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.

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

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.

«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 тыс. 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

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.

«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

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.

Отечественные и зарубежные IT-решения для производства, промышленных роботов и другие передовые технологии представители бизнеса могут оценить в рамках экспозиций ИННОПРОМ. Организаторы и флагманские промышленные компании готовятся к юбилейной, десятой выставке, которая пройдет с 8 по 11 июля 2019 года. Крупные корпорации и стартапы смогут показать свои новейшие digital-решения и обсудить тенденции на рынке.