Category: наука

Не утонуть в данных: информационно-аналитическая система позволит быстрее принимать решения



Департамент перспективных исследований – научно-технический центр (ДПИ-НТЦ) ОАК разработал технические требования к информационно-аналитической системе для работы с большими массивами научно-технических документов и согласовал их с представителями всех конструкторских бюро корпорации. Такая система становится крайне необходимой в условиях наблюдающегося в последнее время лавинообразного роста объема информации. Она позволит существенно ускорить работу с «большими данными», находя среди них актуальную информацию, необходимую при создании новой конкурентоспособной продукции ОАК.

Read more...Collapse )

«Цифра» – это не магия: SSJ100 стал самолетом, спроектированным полностью по безбумажной технологии



Как вспоминает Александр Долотовский, заместитель главного конструктора по аэродинамике SSJ100 компании «Гражданские самолеты Сухого» (ГСС), целью перехода на полностью цифровое проектирование было снижение рисков разработки и повышение качества работы проектировщиков.

Для этого в молодой на тот момент компании с самого начала проекта были заложены основы системы управления жизненным циклом изделия на базе PLM-решения (от англ. Product Lifecycle Management – управление жизненным циклом продукта) TeamCenter, а непосредственно для разработки самолета использовалась CAD-среда (от англ. Computer-Aided Design – компьютерное проектирование) CATIA v5 – наиболее продвинутая в то время 3D CAD-система в авиастроении. Для отработки аэродинамической компоновки самолета с самых ранних этапов (КР2 и КР3 (то есть конструктивные решения) в действующей сейчас терминологии стандартов управления проектами ОАК) широко использовались CFD-пакеты (от англ. Computational Fluid Dynamics – вычислительная гидродинамика) как зарубежной (FLUENT), так и отечественной (EWT, BLFR56) разработки.

Детальная разработка алгоритмов системы управления без использования цифрового моделирования была бы просто невозможна, и в ГСС первая математическая модель, реализованная еще в С++, «полетела» задолго до первого полета «суперджета» в Комсомольске-на-Амуре. «В 2004 году мы уже показывали потенциальным заказчикам наши первые, тогда еще довольно наивные, представления о современных законах защиты от выхода за эксплуатационные ограничения, используя для этого небольшую, по нынешним меркам, рабочую станцию, оснащенную обычными, игровыми контроллерами, штурвалом, джойстиком и педалями. Благодаря этой небольшой установке, нам удалось сформировать основной набор функций системы управления самолета в замкнутом контуре с пилотами, что позволило избежать крупных, системных ошибок в дальнейшей работе», – рассказывает Александр Долотовский.

В разработке SSJ100 принимали активное участие не только наши конструкторы, но и ученые сразу нескольких крупных организаций, в первую очередь Центрального аэрогидродинамического института (ЦАГИ) им. профессора Н. Е. Жуковского, Саровского инженерного центра, Московского физико-технического института и Сибирского научно-исследовательского института авиации им. С. А. Чаплыгина, которых привлекали на различных этапах проекта для решения прикладных задач, прежде всего с использованием того, что сейчас принято называть «суперкомпьютерными технологиями».

«Использование расчетных методов грубо можно разделить на два основных направления – это поиск оптимального решения и сопровождение натурного и полунатурного эксперимента, – рассказывает Долотовский. – Например, оптимизация профилировки и формы крыла в плане. Для этого нами совместно с учеными НИО-2 (2-й научно-исследовательский отдел. – Ред.) ЦАГИ был проведен итерационный процесс оптимизации профилировки по многим критериям, включавшим с себя требования компоновки, прочности, технологии производства и, разумеется, аэродинамического совершенства. Но для того, чтобы удостовериться, что расчеты действительно дают заданный уровень совершенства, необходимо провести эксперимент в аэродинамической трубе, который тоже имеет определенный уровень подобия. И тут CFD приходят на помощь, позволяя учесть особенности потока в аэродинамической трубе, сделать корректный пересчет результатов, полученных в аэродинамической трубе, на условия реального полета».

В результате крыло SSJ100, оптимизация которого была выполнена в очень короткие сроки (менее двух лет), обеспечивает не только отличные показатели по расходам топлива, но и на редкость хорошие характеристики самолета в режимах сваливания, в том числе и с учетом обледенения. При этом технологии производства этого крыла отрабатывались в Комсомольске-на-Амуре параллельно с разработкой конструкции, что позволяет сейчас Комсомольскому-на-Амуре авиационному заводу (КнААЗ) им. Ю. А. Гагарина и Комсомольскому-на-Амуре филиалу (КнАФ) компании ГСС обеспечивать высокий темп производства самолетов, превосходящий даже ранее имевшийся в СССР по некоторым самолетам такой размерности.

Другой пример успешного использования цифровых технологий в аэрогазодинамике SSJ100 – проектирование мотогондолы двигателя SaM146, которую выполнили партнеры ГСС – компания PowerJet, тоже совместно с ЦАГИ. Задача, поставленная перед разработчиками, заключалась в том, чтобы обеспечить высокую эффективность воздухозаборника двигателя во всех режимах полета и при этом снизить риски повреждения двигателя от посторонних предметов на входе в мотогондолы до приемлемого уровня. С этой целью были проведены расчетные работы по многокритериальной оптимизации геометрии заборника и кока вентилятора, которые гарантируют сепарацию посторонних предметов во внешний контур вентилятора двигателя при нахождении самолета на земле и в полете.

Проведенные после этого испытания в аэродинамических трубах ЦАГИ (в частности в Т-104) показали правильность расчетных результатов, а фактический опыт испытаний самолетов SSJ100 на аэродромах России, в том числе и покрытых осадками, подтверждают эксперименты, проведенные на математических моделях и моделях в аэродинамических трубах.

Read more...Collapse )

Нервная работа: интеллектуальные конструкции для новых самолетов



Лазеры, оптоволокно и акустические датчики все активнее используются в конструкциях новых отечественных летательных аппаратов. Но если раньше разработки физиков помогали улучшить навигационные характеристики самолетов, то теперь такие инновационные проекты, как интеллектуальные конструкции, позволяют существенно уменьшить массу лайнеров, повысить их безопасность, а также упростить обслуживание в аэропортах.

В последнее время во всем мире все активнее используются композиционные материалы. В конструкции первого российского гражданского лайнера SSJ100 доля композитов составила 12%, в самолете МС-21 — уже более трети. Создаваемый совместно Россией и Китаем новый широкофюзеляжный самолет будет состоять из углепластика наполовину. Композиты позволяют добиться лучшей аэродинамики лайнеров и существенно экономить топливо.

Read more...Collapse )

Уникальный самолет Ту-155 с водородным двигателем


Фото: Николай Евтюхов

15 апреля 1988 года самолет Ту-155 совершил первый полет (экипаж под руководством летчика-испытателя В.Севанакаева). Это была одна из глобальных программ советского времени по замене нефтяного углеводородного топлива альтернативным и экологически чистым.

Интерес к применению водорода в качестве топлива в авиации возник в середине 50х годов прошлого века, когда в ЦИАМ была выпущена научно-техническая справка с аргументацией замены керосина на водород.

Инициативу ЦИАМ активно поддержали сотрудники ЦАГИ. В дальнейшем, группа во главе с академиком Струминским предложила интересный вариант сопровождения самолета с водородным двигателем отдельным самолетом6заправщиком. В итоге появились комплексно- целевые программы (КЦП) "Холод-1", "Холод-2" и т.д. Одним из главных результатов упомянутых КЦП и стал первый полет летающей лаборатории самолета Ту-155, один из трех двигателей которого (хвостовой) был заменен на водородный двигатель НК-88.

Самолет Ту-155 прошел обширный комплекс испытаний, в ходе которых установлено 14 мировых рекордов, совершен международный перелет по маршруту Москва - Братислава (Чехословакия) - Ницца (Франция), Москва - Ганновер (ФРГ).

Read more...Collapse )

«Ну, а девушки?..»: представительницы прекрасного пола работают почти во всех подразделениях ОАК

Еще на заре авиации женщины стремились доказать свое право быть в небе наравне с мужчинами. Первой авиатриссой, именно так поначалу называли женщин-пилотов, стала француженка Элиза Дерош, совершившая одиночный полет на самолете в 1909 году. В России первый диплом пилота-авиатора получила Лидия Зверева, а Евгения Шаховская стала первой в мире женщиной — военным летчиком.

Даже сейчас девушка за штурвалом спортивного, гражданского и уж тем более военного самолета — явление не совсем привычное. И, тем не менее, теперь представить авиацию без женщин невозможно. В ОАК работает около 45 тысяч представительниц прекрасного пола. Зачастую они остаются «за кадром», не претендуя на славу и фото на обложках, а просто делая свою работу. Накануне восьмого марта мы решили поговорить с некоторыми из них.

Read more...Collapse )