Компьютерное моделирование 3D-моделей авиационной техники и выполнение инженерных расчетов

Информационные технологии начинают играть существенную роль в авиакосмической промышленности. Глобализация рынка и обострение конкурентной борьбы диктуют новые требования к скорости, стоимости и надежности разработок самолетов и комплектующих.

Комплексное внедрение технологий виртуальной разработки и сопровождения становится необходимым условием для выполнения целого ряда важных задач, таких как ведение сложных научно-технических расчетов, обновление производства, снижение рисков, повышение надежности изделий.

Использование средств компьютерного моделирования позволяет избавиться от необходимости проведения натурных и стендовых испытаний, которые, как известно, очень дороги и продолжительны. Так, по заявлениям компании Boeing, «…цель состоит в том, чтобы перейти от 60 месячного цикла создания изделия к 12 месячному и сделать за 1 млрд долл. то, что мы сделали последний раз за 6 или 7 млрд» . Достичь такого результата традиционными подходами без внедрения технологий виртуальной разработки и сопровождения изделий невозможно.

Специалисты ИТМиВТ разрабатывают методологию решения ряда задач, требующих применения средств виртуальной разработки, среди которых можно выделить:

• сборка и оптимизация виртуальной модели самолета с использованием параметризованных моделей двигателя, механизации, шасси, рулевого управления, готовых функциональных блоков гидравлических, электрических и электронных компонентов конструкции;
• выполнение виртуальных испытаний самолета, его узлов и агрегатов с использованием виртуальных моделей самолета, посадочной полосы, параметризованных моделей испытательных стендов и моделей режимов посадки, обработка и систематизация результатов виртуальных испытаний;
• анализ статической и динамической аэроупругости на дозвуковых и сверхзвуковых режимах полета, балансировка летательного аппарата в потоке, определение аэродинамических нагрузок на планер, определение коэффициентов аэродинамического влияния, определение динамических нагрузок при посадочном ударе, разбеге и пробеге по неровному аэродрому, полете в возмущенной атмосфере и реакции на порыв, комплексная оптимизация конструкции с учетом ограничений по аэроупругости;
• расчет устойчивости и управляемости, маневренности самолета, проектирование погрузочно-разгрузочных устройств, откидных механизмов кабин и трапов фюзеляжа, замков и петель, моделирование процессов катапультирования и десантирования;
• проектирование и оценка прочности авиационных газотурбинных двигателей для гражданских и военных самолетов.

Пример использования компьютерного моделирования

Виброиспытания изделия проведены на модельном эксперименте за 2 месяца до изготовления реального изделия. Выявлены критические места, скорректирована конструкция. Результаты натурного эксперимента совпали с точностью до 10 %. Экономия составила более 3 млн рублей.