Компьютерное моделирование позволит авиастроителям сократить число дорогих экспериментальных и натурных испытаний, сэкономить на создании малоэффективных стендов, натурных образцов и физических моделей самолетов, которые не всегда могут адекватно воспроизвести реальные условия эксплуатации летательного аппарата, выявить отказ или установить причину летного происшествия.
Авиастроители одними из первых в России начали внедрять в производство сквозные компьютерные технологии
Авиастроители одними из первых в России начали внедрять в производство сквозные компьютерные технологии. Их еще называют CALS-технологиями. Благодаря им разработчики проектируют на компьютерах элементы конструкции будущих летательных аппаратов. Это позволяет вести разработку сложных узлов машины сразу из нескольких КБ.
Так создавался перспективный российский пассажирский самолет Sukhoi Superjet и российско-французский двигатель для него SAM-146. Однако проверка готового изделия, как и в прошлые годы, оставалась уделом стендовых – натурных – испытаний. Только для проверки Sukhoi Superjet использовались три машины. Одну из которых в рамках проверки прочности конструкции буквально расщепили на мелкие кусочки.
Впрочем, все эти трудоемкие и весьма затратные мероприятия можно смоделировать виртуально на суперкомпьютерах. Подобные технологии давно применяются в мире.
В России пионером их внедрения стала госкорпорация «Росатом». С помощью компьютерного моделирования атомщики не только проверяют параметры работы, протекание физических процессов в атомных реакторах, но и проводят испытания ядерного оружия. Наработки в этой области легли в программу, принятую в 2009 году комиссией при президенте по модернизации и технологическому развитию экономики.
Ее цель – создание в России индустрии суперкомпьютерных вычислений, позволяющих еще на стадии проектирования сложной техники рассчитать все аспекты ее работы. Реализация проекта была поручена госкорпорации «Росатом».
В рамках проекта в российском федеральном ядерном центре в Сарове начал создаваться аппаратно-программный комплекс для высокопроизводительных вычислений. Был запущен самый мощный суперкомпьютер в России, находящийся на 12-м месте в мировом рейтинге. Организован вычислительный центр коллективного доступа, к которому по высокопроизводительным каналам связи подключены предприятия и организации различных отраслей промышленности.
В этом году в КБ «Сухого» был создан суперкомпьютерный центр, откуда осуществляется доступ к машине в Сарове. В его составе три компьютера. Стоимость каждого, как сообщили корреспонденту газеты ВЗГЛЯД, колеблется от 10 до 20 млн рублей. На них решаются задачи большой размерности, которые требуют многовариантных модельных расчетов для получения оптимальных конструкторских и технических решений при проектировании деталей, узлов, агрегатов и систем самолетов.
Для компании это, прежде всего, математический просчет вопросов, касающихся сертификации пассажирского самолета Sukhoi Superjet.
Например, по вопросам обеспечения безопасности полетов при аварийной посадке в случае отказа шасси, посадки на воду, разрыва пневматики, попадания посторонних предметов на вход в двигатель, обрыва лопатки компрессора двигателя, удара птицы и др.
В перспективе на суперкомпьютере будут решаться задачи обсчета аэроупругости, нестационарной аэродинамики, связного и сопряженного теплообмена, сложного контактного взаимодействия. Это составляет порядка 30–40% от общего объема расчетных задач, которые решает «Сухой» при создании новых образцов авиационной техники, что позволит существенно удешевить процесс ее создания.
Ранее суперкомпьютером обзавелось Рыбинское НПО «Сатурн» – разработчик перспективных авиационных двигателей для самолетов КБ «Сухого».