ОДК-СТАР разрабатывает высокоинтеллектуальные САУ для ПД-35

15.12.2021  |  14:07
4
ОДК-СТАР разрабатывает высокоинтеллектуальные САУ для ПД-35
Какого бы поколения ни был авиадвигатель, он должен обладать автоматикой, обеспечивающей все режимы его работы: запуск, дросселирование режимов, т.е. работу двигателя от запуска до взлетного режима, а также защитные функции - диагностику и выдачу информации о его состоянии. За создание и производство САУ (систем автоматического управления) большинства современных и перспективных российских авиационных двигателей сегодня отвечает пермское предприятие «ОДК-СТАР» Объединённой двигателестроительной корпорации Ростеха

«СТАР – это  не от английского слова «звезда», – поясняет главный конструктор АО «ОДК-СТАР» Сергей Владимирович Остапенко, – наименование предприятия СТАР – это Система Топливопитания Автоматического Регулирования. И это наша основная профессия. Если провести понятную аналогию, достаточно близкую к бытовому применению, то у многих есть автомобили, и они должны заводиться. Так вот это и есть наша зона ответственности: завелись и поехали – это мы». Только в данном случае речь идет об авиационных двигателях.

фото: Нина Падалко

Продукция предприятия состоит из трех основных компонентов: 1) Механические системы топливопитания: насосы, распределение топлива по коллекторам, его дозирование; 2) Электронный блок - бортовой компьютер, который установлен прямо на двигателе; 3) Программное обеспечение системы управления. То есть получается: механические агрегаты, электронные агрегаты, программное обеспечение - все эти три компонента разрабатываются, серийно производятся на данном предприятии и поставляются на двигателестроительные заводы. Данный вид деятельности, конструкция агрегатов, производство и ремонт сертифицируются Российскими авиационными властями.

Продуктовый ряд наземной тематики: САУ промышленных установок, гидротолкатели для автомобильных двигателей

История завода №33-бис в Перми по производству авиационных карбюраторов началась в 1939 году, и первым изделием предприятия стал карбюратор двигателя АШ-62ИР, который до сих пор эксплуатируется на самолетах Ан-2. С 50-х годов прошлого века началось освоение производства топливорегулирующей аппаратуры для реактивных двигателей, в том числе наземной (станции газоперекачки, электростанции) и морской тематики. С 70-годов освоен выпуск электронных агрегатов.

Агрегаты предприятия поднимали и поднимают в небо самолеты: Ту-134, Ту-154, Ил-62, Ил-76, Ил-96, Ту-204, Ан-140, Ил-114, а также вертолеты Ми-8, Ми-17 и др. Сегодня это предприятие полного цикла производства (проектирование, разработка, изготовление). Причем, само серийное производство также практически полного цикла, начиная с поступления металлов, изготовления корпусов, рычагов, золотников, пружин и других комплектующих, до сборки готовых изделий. И лишь некоторые электромеханические изделия поступают с других предприятий.

Наиболее сложным изделием предприятия является насос-регулятор. Количество деталей в таких агрегатах может достигать 6,5 тысяч. Совместно с электронным блоком управления он управляет запуском двигателя и его работой в полете на различных режимах. Электроника управляет агрегатами, а те посылают необходимую информацию в электронные блоки. По сути, кроме того, что пилот может подать газ или убрать, все остальное управляется автоматически: положения входных направляющих аппаратов, дозирование топлива в камере сгорания, обеспечение безопасности работы двигателя и др. Разработка электронных блоков управления и их серийное производство также полностью выполняются на предприятии. Всё, начиная с производства электронных плат, до сборки систем управления и создания программного обеспечения производится здесь на «ОДК-СТАР».  

Поскольку СТАР входит в ОДК, и является единственным предприятием корпорации, специализирующемся на САУ, то, как только появляется проект разработки нового двигателя, будь то авиационное изделие или наземная тематика, первым, кто претендует на получение работы  по созданию системы управления, это пермское предприятие. Из перспективных работ, которые сейчас на слуху и ведутся на «ОДК-СТАР», это двигатели ПД-14, ПД-35 и ПД-8.

Как известно, двигатель ПД-14 уже сертифицирован Росавиацией с САУ «ОДК-СТАР». Предприятие получило сертификат разработчика, прошла защита конструкции и сертификация автоматики, а также защита производства агрегатов и его сертификация. Начались серийные поставки изделий.

Продолжается работа по валидации сертификата Росавиации в Европейском Агентстве Авиационной Безопасности EASA. Идёт работа как по защите конструкции изделия, так и по сертификации производства. Представители EASA уже приезжали с аудитом производственных площадок.

«Европейское Агентство достаточно требовательно к нам подходит. Из последних требований это подтверждение огнестойкости нашего электронного агрегата. Для того, чтобы подтвердить безопасность нашего агрегата при пожаре, мы сымитировали перегрев агрегата, т.е, грубо говоря, засунули его в печку и сожгли в прямом смысле до отказа. При этом он не выдал ни одной лишней команды на отключение двигателя или какую-то нештатную раскрутку роторов. В принципе, мы успешно провели эти испытания и сейчас передали в EASA все материалы на рассмотрение», –  рассказывает Сергей Остапенко.

Все агрегаты после сборки отправляются на испытательные стенды, где происходит проверка работосособности собранного образца на режимах, приближенных к реальной эксплуатации, снимаются все необходимые характеристики и производится регулировка. Изделия также проверяются на виброустойчивость, работоспоспособность при экстремальных температурах и повышенной влажности. На фото электронный регулятор двигателя ПС-90, который только что достали из специальной низкотемпературной камеры, в которой он находился в течение нескольких часов при температуре -60oC.

При создании двигателя ПД-8 принято решение использовать уже имеющиеся наработки по ПД-14. Нужен современный, недорогой, экономичный и надежный двигатель в кратчайшие сроки. Поэтому в процессе его разработки не предполагается создание новых критических технологий. В этом году в Рыбинске уже были проведены первые запуски газогенератора ПД-8, которые обеспечила аппаратура «ОДК-СТАР».

Совсем иной подход к созданию двигателя ПД-35. В этом году также был произведен успешный запуск газогенератора с использованием автоматики, гидромеханики, электроники и программного обеспечения «ОДК-СТАР». Но здесь надо понимать, что это не газогенератор будущего двигателя, а его прототип для отработки технологий. Дело в том, что ПД-35 это первая тема в стране за многие годы, которая началась не с опытно-конструкторских работ, а с глубоких научных исследований. Для  мотористов были сформулированы свои критические технологии, для разработчика САУ – свои.

«Мы активно работаем с научными институтами, много работаем в части поднятия уровня технологической компетенции на достаточно серьезный уровень, который можно будет применить и заложить в конструкцию будущего двигателя. Например, это высокотемпературные элементы, новые износостойкие покрытия, новые уплотнения, обеспечивающие герметичность, новые технологии разработки программного обеспечения, новые подходы к моделированию всех процессов, подходы к цифровым двойникам и так далее», –  говорит Сергей Остапенко.

Сейчас идет процесс изучения полученных результатов испытаний и доработки реализованных идей. Параллельно делаются агрегаты первого конструктивного лица для двигателя-демонстратора технологий. Речь о тех технологиях, которые лягут в основу серийного производства будущего двигателя. Перед предприятием стоит задача уже в следующем году эти агрегаты изготовить и совместно с коллегами с «ОДК-Авиадвигатель» и «ОДК-Пермские моторы» этот двигатель-демонстратор запустить.

Так, например, уже проектируются детали с применением бионического дизайна под аддитивные технологии. Аддитивные технологии активно внедряются не только в контуре ОДК-СТАР, но и всего ОДК. О созданном в корпорации «Центре аддитивных технологий», который занимается не только изготовлением опытных, но и серийных изделий, мы уже рассказывали в нашем специальном материале.

По словам генерального конструктора АО «ОДК-Авиадвигатель» Александра Александровича Иноземцева, для создания ПД-35 необходимо освоить 18 критических технологий.  И одна из них это высокоинтеллектуальная система управления. А такая высокоинтеллектуальная САУ, в свою очередь, требует освоения 14-16 внутренних критических технологий на «ОДК-СТАР». И здесь важно отметить, что в изделиях предприятия не используются импортные компоненты, все они отечественной разработки и производства.

«Мы этот вопрос для себя закрыли еще в начале нулевых годов после того, как намучились с американскими микросхемами, которые оказались невысокого качества. Так что не верьте в мифы, что там всё всегда супер. Во всех наших современных электронных блоках нет импортных микросхем в принципеЕсли вам скажут, что современную авиационную электронику невозможно сделать на российской элементной базе, не верьте. Пусть приезжают в Пермь, мы научим», – замечает Сергей Остапенко.

При этом техническим заданием от разработчика двигателей определены очень серьезные  ресурсные показатели для САУ. Так, по ПД-14 – это 20000 часов работы до ремонта качающего узла, где идет механическое трение, и 40000 часов на все остальные агрегаты. Таких ресурсов в стране никогда не достигали. А для ПД-35 это, соответственно, 40000 часов – качающий узел и 80000 часов ресурс до первого ремонта всей остальной техники.

Но самый серьезный вызов – ETOPS 360. Это означает, что нужно обеспечить полет самолета с одной работающей силовой установкой над бесполётными зонами, арктическими, океаническими в течение 6 часов и гарантированное благополучное завершение полета. Это чрезвычайно высокие требования, но задача поставлена и здесь в Перми ее будут  решать.

И решение этой задачи лежит не только в повышении надежности агрегатов, но и в интеллектуализации систем. Производители все меньше и меньше смотрят в сторону механических систем управления, и всё больше делают упор на «мозги» – встроенные алгоритмы управления, которые принимают решения. А всяким рычагам, золотникам и другим механическим органам управления  оставляют лишь исполнительную функцию команд электроники. В свою очередь это открывает и новые возможности в разработке систем управления.

Продуктовый ряд: САУ ГТД гражданского назначения

«В сторону интеллектуализации продукции мы идем полным ходом. У нас сейчас в ПД-14 летает мат-модель двигателя. Она летает вместе с двигателем, т.е. мы знаем параметры двигателя по датчикам, и знаем параметры двигателя, по встроенной нами же в электронный блок модели. То есть имеем математическое описание этого объекта и смотрим, как это все вместе работает и как это все вместе существует. Или, например, в двигателе ПД-35 малоэмиссионная камера сгорания. Для того, чтобы управлять этой камерой сгорания, мы совместно с научными институтами разрабатываем математическую модель датчика эмиссии. Такого датчика пока физически не существует, а мы разрабатываем его математическую модель, которая построена на базе нейронной сети. Такой подход к разработке высокотехнологичных изделий это мировой тренд, мы за всеми этими тенденциями внимательно следим и пытаемся применить эти передовые методы для решения наших конкретных задач», – рассказывает Сергей Остапенко.

В заключение хочется упомянуть и ещё одно перспективное направление. Сегодня все чаще мы слышим об ускорении декарбонизации выбросов в атмосферу и переходе на электрические и гибридные силовые установки. И в рамках ОДК есть проекты по гибридным силовым установкам. О проектах гибридных авиационных силовых установок мы также рассказывали в одной из наших публикаций.  Этой перспективной темой также занимаются и на «ОДК-СТАР». И если сегодня САУ предприятия управляют количеством топлива и количеством воздуха,  то в будущем надо будет управлять дозированием не топлива, а электричества. С точки зрения реализации в аппаратуре, в датчиках, электронике и т.п. это совершенно другая задача, решение которой ещё впереди.  

фото автора

https://www.aex.ru/docs/3/2021/12/6/3338/

Роман Гусаров, AVIA.RU

comments powered by Disqus
Общество
Новые Су-35С для наших ВКС - репортаж из Комсомольска-на-Амуре
Ростех изготовил новую партию истребителей Су-35С. Су-35С производят на заводе ОАК в Комсомольске-на-Амуре. Сейчас новая партия истребителей проход...
«Новое радио»: основные особенности
«Новое радио» – радиостанция, которая пользуется огромным спросом. Существует радио давно и с каждым годом становится все больше людей, которых привле...
Второй А-50 потерян...
Потеря одного самолета ДРЛО - непозволительная роскошь. А потеря двух самолетов такого класса… Все дело в том, что данные типы самолетов являются дейс...
Новости культура Воронеж
Воронежская область - гостеприимный край в самом сердце исторических русских земель с уникальным духовным прошлым и настоящим. Он подарил России замеч...
Политика
Путин в центре переучивания летного состава: F-16 будем уничтожать так же, как и танки
В Тверской области Путин посетил центр переучивания летного состава РФ, где ему показали русские ракеты, разрывающие вражеские танки Российский лид...
РД-33 для истребителей МиГ-29UPG Индии
МО Индии сообщило, что 1 марта подписало с компанией Hindustan Aeronautics Limited (HAL) контракт на организацию сборки на ее заводе в Корапуте по рос...
На ИАЗ идёт сборка восьмого серийного самолёта МС-21
Фото: © ТГ-канал «Заметки авиастроителей» В цех №249 Иркутского авиационного завода поступил на один из завершающих этапов сборки восьмой комплект се...
Турецкие СМИ: около 40 пилотов из Ирана направляются в Россию, чтобы пройти обучение по управлению самолетами Су-35
Около 40 пилотов из Ирана направляются в Россию, чтобы пройти обучение по управлению самолетами Су-35, сообщают турецкие ресурсы. По их данным, такие ...
Армия
В России началось массовое производство трехтонных авиабомб ФАБ-3000
В разы увеличено производство ФАБ-500, ФАБ-1500 и снарядов. Министр обороны проинспектировал выполнение гособоронзаказа на предприятиях оборонно-промы...
В объединениях ВВС и ПВО ВКС России на Дальнем Востоке отпраздновали Масленицу
Военнослужащие объединения ВВС и ПВО ВКС России на Дальнем Востоке опраздновали Масленицу. Ежегодно в объединении военнослужащие отмечают праздник про...
Министерство обороны России запустило программу восстановления сети военных аэродромов
В первую очередь реконструкция начнется в местах базирования авиатехники на западном стратегическом направлении — во вновь сформированных Московском и...
На вооружение ВКС РФ принят новый самолет РЛДНиУ А-50У
ФОТО: СКРИНШОТ TELEGRAM/FIGHTERBOMBER Две подряд трагедии сильно ударили по парку боеготовых А-50 в ВКС. Худшие варианты при такой тенденции уже оз...
Спорт
Аренда спортзала в Москве
«Спорт не воспитывает характер, а выявляет его» — эта фраза отлично описывает тот процесс, который каждый день происходит внутри тренажерного зала Pla...
Сборная России победила в Международном турнире по спортивной борьбе на Кубок Министра обороны Российской Федерации
Международный турнир по спортивной борьбе на Кубок Министра обороны Российской Федерации, проходивший с 7 по 8 октября 2023 года в столице Республики ...
Армейские спортсмены провели мастер-класс для воспитанников Кызылского ПКУ
В Кызылском президентском кадетском училище (ПКУ) спортсмены ЦСКА провели мастер-класс для кадет. Олимпийские чемпионы – борец вольного стиля Джамал О...
Волгоградский «Ротор» опроверг слухи о подорожании билетов на матчи
Волгоградская область / «Волга-Медиа.ру»/. Согласно сообщениям волгоградцев в соцсетях, билеты на матч «Ротора», которые ранее стоили 200–300 рубле...


Промышленность
На ИАЗ идёт сборка восьмого серийного самолёта МС-21
Фото: © ТГ-канал «Заметки авиастроителей» В цех №249 Иркутского авиационного завода поступил на один из завершающих этапов сборки восьмой комплект се...
Новый корпус для испытаний агрегатов двигателей ПД-8 и ПД-14
Ростех возведет в Перми новый корпус для испытаний агрегатов двигателей ПД-8 и ПД-14. Пермское предприятие Объединенной двигателестроительной корпо...
Разработка отечественных систем для МС-21
Коллаж © «Авиация России» Разработка отечественных систем для МС-21 началась ещё на стадии проектирования самолёта и строительства первого опытного...
ОАК о проектах Ил-76МД-90А, МС-21, Ил-114-300 и не только
Фото: © пресс-служба ПАО «ОАК» Подготовка новых производственных мощностей и привлечение квалифицированных кадров, особенно токарей, фрезеровщиков и ...
Экономика
Сравнение методов маршрутизации в IPv4: статическая vs динамическая
Методы маршрутизации являются ключевым аспектом функционирования сетей IPv4, определяя, как маршрутизаторы принимают решения о передаче пакетов данных...
Где купить велосипед
Компания Pro-Bike более 12 лет поставляет и продает в России велосипеды и все необходимое к ним. Главными нашими преимуществами являются огромный о...
Прием черного лома в Санкт-Петербурге
В современной экономике утилизация и переработка отходов играют важную роль в сохранении природных ресурсов и сокращении негативного воздействия на ок...
Стандарт менеджмента качества
Существуют особые требования к качеству любых товаров и услуг. На каждом предприятии, в зависимости от страны, региона они могут отличаться. И чтобы и...
Транспорт
SmartTravel
Мы работаем по принципу одного окна, когда билеты на все виды транспорта доступны в одной системе. Жд билеты, авиабилеты, билеты на автобус, аэроэкспр...
МС-21 ПОЙДЕТ В СЕРИЮ В 2024 ГОДУ
Российский пассажирский самолет МС-21 будет сертифицирован и поступит в серийное производство к концу 2024 года, сообщил генеральный директор Ростеха ...
Ростех передал первый комплект полностью российской авионики для кабины лайнера МС-21
«Концерн Радиоэлектронные технологии» Госкорпорации Ростех отгрузил заказчику первый комплект полностью российской авионики для кабины импортозамещенн...
Первые испытания «сердца» ПД-35 превзошли ожидания
В Центральном институте авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ) состоялись первые испытания газогенератора авиадвигателя ПД-35 Объедине...
Сельское хозяйство
Лидерами по использованию беспилотников в гражданской сфере являются энергетический сектор, строительство, сельское хозяйство
Лидерами по использованию беспилотников в гражданской сфере являются энергетический сектор, строительство, сельское хозяйство. Применяются такие аппар...
В 12 регионах РФ введен экспериментальный правовой режим, разрешающий применение сельскохозяйственных дронов
Правительство РФ подписало постановление об установлении экспериментального правового режима (ЭПР) в сфере цифровых инноваций по эксплуатации сельскох...
Гражданские беспилотники востребованы во многих сферах, включая сельское хозяйство и логистику
В развитие гражданских беспилотных авиационных систем (БАС) в России до 2030 г. может быть вложено в общей сложности 898,4 млрд руб. Это следует из па...
Сельхозпроизводители Волгоградской области нарастили объемы экспорта
© Фото: ИД «Волгоградская правда» / Кирилл Брага / архив. Согласно информации Россельхознадзора, с января этого года из Волгоградской области вывез...