當前，TV7-117ST-01渦槳發動機數字孿生技術開發項目第一階段已經完成，已開發出與鑑定系統集成一體的仿真試車臺和試驗場，未來可使單個零件的質量最高減少50％。該項目由聖彼得堡理工大學“新生產技術”中心的專家根據克里莫夫公司（隸屬於俄羅斯國家技術集團下的聯合發動機製造集團）的訂貨要求完成。
在項目進行期間，研究團隊解決了組織和技術程序問題。技術部分旨在減輕航空發動機的質量，組織程序部分目的是根據數字和智慧工廠的運營原則開發新的生產流程，此過程中，主要的開發工具是數字孿生技術。在項目實施過程中，已對克里莫夫該型發動機的工作結果進行數字化處理，並對計算依據、設計文件、試驗結果等進行了分析。隨後，專家使用CML Bench數字平臺對所得的大量數據進行了集成，以便用於新的設計模式。目前已經開發出一系列仿真試車臺和仿真試驗場的結構，建立材料數學模型基礎，並開發出發動機仿真試驗的方法。
該項目的獨特之處在於對燃氣渦輪發動機設計過程的完全規範化，在詳細記錄所有受控參數和目標值時，產品設計過程中創建的計算模型將相互關聯。這是俄羅斯國產發動機製造業使用數字孿生技術進行發動機設計的第一個範例，過程中融入了該公司多年發動機設計積累的經驗。
聖彼得堡理工大學項目辦公室副主任亞歷山大表示，該技術任務本身在行業中已是一個重大事件。基於所構建的集成模型，以實現逐個零件的優化，在保證強度、耐用性並完全符合技術任務書的其他目標值的同時，使某些靜子零件的質量降低至50％。
克里莫夫公司總設計師阿列克謝·格里高利耶夫表示，作為客戶，可以對統一數字平臺進行全天候訪問，特別是可以訪問所有仿真試驗方案，在各種不同級別的試驗場中有800多個方案。為了開發新的設計方案，並且同時使用平臺功能自動驗證其是否符合要求，聖彼得堡理工大學能力中心進行了一系列複雜的工作。我們分析了工作結果，並就與行業相關的問題諮詢了中心的專家。
減少發動機質量的工作分為幾個階段。第一階段已經完成，除了聖彼得堡理工大學之外，全俄航空材料研究院（VIAM）和中央航空發動機研究院（CIAM）也參與了研究。VIAM提供了採用選擇性激光燒結法制成的進氣導向器葉片第一批次試驗件，目前，這些葉片已經裝配在發動機上成功進行試驗。發動機的優化不會止步於靜子質量的減輕；發動機數字孿生技術的開發仍將持續進行。
來源 ：《航宇防務》網站/圖片來自互聯網
中國航發研究院 劉翠玉
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