По результатам конкурсного отбора тринадцатой очереди Постановления Правительства Российской Федерации от 9 апреля 2010 г. № 218 «О мерах государственной поддержки развития кооперации российских высших учебных заведений и организаций, реализующих комплексные проекты по созданию высокотехнологичного производства» и объявленным конкурсным отбором организаций на право получения субсидий на реализацию комплексных проектов по созданию высокотехнологичного производства поддержана совместная заявка ПАО «ОДК-Кузнецов» и Самарского университета на выполнение комплексного проекта «Организация высокотехнологичного производства индустриальных ГТД с интеллектуальной системой конструкторско-технологической подготовки для повышения функциональных характеристик».

Целью проекта является организация высокотехнологичного производства индустриальных газотурбинных двигателей/установок (ГТД/ГТУ) на базе ПАО «ОДК-Кузнецов» с повышенными функциональными характеристиками на основе создания интеллектуальной системы сопровождения конструкторско-технологической подготовки производства (КТПП) с разработкой многопараметрических цифровых двойников для оптимизации конструкции и внедрения новых аддитивных технологий изготовления ключевых деталей ГТД/ГТУ. Улучшенные функциональные показали ГТД/ГТУ обеспечат конкурентные преимущества выпускаемой продукции. Такие установки на базе индустриальных ГТД в настоящее время востребованы рынком, поскольку эти установки размещаются вблизи населенных пунктов, к которым предъявляются жесткие требования по экологической обстановке.

Актуальность данного комплексного проекта обусловлена тенденциями современного научно-технологического развития и связана с необходимостью увеличения скорости и качества проектирования и производства перспективных ГТД. Это станет возможным благодаря применению взаимосвязанных цифровых технологий проектирования, включая создание комплексных цифровых двойников ГТД, учитывающих технологические возможности и ограничения новых производственных технологий и материалов, комплекса математического моделирования, инженерных расчетов, виртуальных и натурных испытаний с возможностью прогнозирования технических характеристик ГТД.

Практическая значимость проекта выражена в создании единой цифровой платформы проектирования, производства и испытаний индустриальных ГТД, основанной на киберфизической системе, объединении междисциплинарных моделей, подходов и данных конструкторов, расчетчиков, технологов, производственников и испытателей в единую интеллектуальную систему, обеспечивающую изготовление двигателей точно в срок и в соответствии с техническими требованиями. Кроме этого, данная платформа постоянно дополняется результатами испытаний новых изделий и узлов ГТД, что позволяет постоянно верифицировать расчетные модели.

Комплексный проект предусматривает развитие на территории ПАО «ОДК-Кузнецов» высокотехнологичного производства перспективных деталей и узлов горячей части индустриальных газотурбинных двигателей на базе технологий селективного лазерного сплавления (СЛС) и прямого лазерного выращивания (ПЛВ), обеспечивающих заданные функциональные свойства, точность и множественные параметры качества ключевых деталей ГТД.

Проект полностью соответствует СНТР РФ и реализует переход к комплексному цифровому производству за счет создания интеллектуальной технологии повышения функциональных характеристик индустриальных ГТД путем оптимизации конструкций и технологических параметров процессов формообразования методами численного моделирования и верификации цифровых двойников умных конструкций (smart additive design), позволяющих учесть свойства материалов, все функциональные, технологические и конструкторские ограничения и получить оптимальную форму, топологию, геометрию и характеристики изделий.

Разработка технологии аддитивного прецизионного производства ответственных сложнопрофильных изделий и узлов индустриальных ГТД осуществляется с целью перехода промышленности Российской Федерации к новому типу производства наукоемкой и высокотехнологичной продукции в рамках шестого технологического уклада.

Реализация данного проекта имеет важное значение, как для успешного развития перспективных двигателей наземного применения, так и для построения долгосрочных взаимоотношений промышленности и высших учебных заведений Самарской области и позволит:

• внедрить передовые конкурентоспособные процессы проектирования и производства;
• внедрить новые ресурсосберегающие, экологически безопасные прогрессивные технологические процессы;
• разработать и увеличить долю выпускаемой новой наукоемкой инновационной продукции;
• подготовить высококвалифицированные кадры;
• привлечь ведущих специалистов научно-исследовательского сектора, молодых ученых, аспирантов к выполнению междисциплинарных НИОКТР для организации реального сектора экономики;
• обеспечить долгосрочное сотрудничество научно-образовательного учреждения с индустриальным партнером в сфере разработки и изготовления современной конкурентоспособной продукции и технологии, как в рамках проекта, так и после его выполнения.

Одним из результатов первого года комплексного проекта является технологический процесс аддитивного производства ДСЕ «Горелочное устройство» на базе технологии селективного лазерного сплавления.