МЕЖВУЗОВСКАЯ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКАЯ ПРОГРАММА
«Комплексная автоматизация научных исследований и испытаний сложных технических систем»
1. Цель программы.
Повышение эффективности экспериментальных исследований и испытаний технических систем для решения важнейших научных, технических и образовательных задач в области повышения уровня отечественных авиационных двигателей.
2. Актуальность.
Длительный период застоя в отечественном авиационном двигателестроении определяет ряд серьезных проблем, решение которых возможно совместными усилиями научных организаций, авиационных вузов и двигателестроительных объединений и предприятий, ответственных за разработку, доводку, изготовление авиационных двигателей. Формирование эффективных механизмов взаимодействия, координация выполнения крупных проектов невозможны без использования богатейшего научно-технического потенциала, накопленного авиационными вузами. Уникальная экспериментальная база, глубокие теоретические разработки являются мощным стержнем, способным стать основой решения многих проблем, стоящих перед авиационной промышленностью.
3. Задачи программы.
● Выполнение научно-исследовательских проектов, направленных на разработку новых методов испытаний авиационных ГТД, основанных на комплексной автоматизации, на математическом и имитационном моделировании.
● Координация и развитие научно-исследовательских, опытно-конструкторских работ и инновационной деятельности авиационных вузов; поддержка перспективных направлений развивающих новые технические идеи в области испытаний авиационных двигателей.
● Подготовка и переподготовка специалистов авиадвигателестрои-тельных предприятий, повышение квалификации научно-педагогических кадров.
4. Основные принципы формирования программы.
● Концентрация научно-технического потенциала Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика (СГАУ) и Уфимского государственного авиационного технического университета (УГАТУ) на решении актуальных проблем, связанных с повышением эффективности научных исследований и испытаний авиационных двигателей.
● Привлечение к участию в создании целевой программы «Комплексная автоматизация научных исследований и испытаний сложных технических систем» научных институтов и научно-производственных организаций, ведущих работы по тематике программы (Центральный институт авиационного моторостроения, СНТК им. , «Сатурн» и др.)
● Привлечение в инновационные вузы, участвующие в программе, дополнительных средств из разных источников для достижения целей программы.
● Использование конкурсного отбора проектов и исполнителей.
● Теоретические и экспериментальные исследования, информационное сопровождение.
● Возможность использования научно-технической базы участников программы другими вузами и научными организациями.
● Применение результатов научно-технических проектов в образовательном процессе вузов участников, а через информационную сеть другими вузами.
5. Структура программы.
Программа структурирована таким образом, чтобы достичь цели программы и решить основные задачи, ориентируясь на направления научных исследований, выполняемые в системе образования.
Программа состоит из четырех разделов (подпрограмм):
● инновационные методы комплексной автоматизации научных исследований и испытаний технических систем;
● математическое и имитационное моделирование для задач доводки рабочего процесса, прочностей доводки и ресурсных испытаний;
● методы специальных испытаний;
● методы оптимального планирования эксперимента.
6. Управление программой.
Организационную работу по формированию программы и сопровождения её реализации осуществляет головная организация – Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика . Он является главным распорядителем средств, осуществляет контроль их целевого и эффективного использования. Для этого создается исполнительная дирекция программы. В её функции входят:
● организация конкурсного отбора проектов в программу;
● организационное сопровождение программы;
● формирование планов работы по программе и отчетов о реализации мероприятий;
● подготовка технических условий для конкурсного отбора проектов и исполнителей;
● разработка технических заданий при формировании пакета документов по отобранным проектам;
● текущий контроль выполнения по мероприятиям программы, реализуемых в рамках контрактов;
● организация независимой экспертизы и участия в работе комиссий по приемке результатов работ исполнителей мероприятий программы.
Планирование, организацию взаимодействия участников, оценку результатов выполнения проектов, разделов и программы в целом осуществляет научно-технический совет программы.
7. Материально-техническая база программы.
Программа выполняется на уникальной экспериментальной базе двух российских инновационных вузов: СГАУ и УГАТУ. Свою экспериментальную базу представляют также такие предприятия, как СНТК им. (Самара), «Сатурн» (Рыбинск).
В состав оборудования программы входят
автоматизированный исследовательский стенд для испытаний ТРДД средней размерности (СГАУ);
автоматизированные стенды для испытаний малоразмерных ТРД и ТВД (СГАУ);
два стенда для высотных и климатических испытаний газотурбинных двигателей (СГАУ, УГАТУ);
серверное компьютерное оборудование (СГАУ, УГАТУ);
около 60 компьютеров, включенных в локальную вычислительную сеть (СГАУ, УГАТУ).
Всё автоматизированное оборудование оснащено необходимым лицензионным программным обеспечением, включающим в себя, в том числе, специализированные программные комплексы.
На рисунке в качестве примера показаны общий вид автоматизированного бокса с установленным для испытаний ТРДД средней размерности (рис.1), автоматизированный пульт управления исследовательским стендом (рис.2), панели отображения измерительной информации (рис.3), стойки для размещения серверов и контроллеров (рис.4).
Рис.1. Общий вид бокса с ТРДД АИ-25 и ВГТД АИ-9 |
Рис.2. Автоматизированный пульт управления исследовательским стендом |
Рис.3. Пульт управления и панели отображения измерительной информации |
Рис.4. Серверно - контроллерные стойки |
8. Список проектов и календарный план выполнения программы.
№ про-екта | Наименование подпрограмм и мероприятий | Срок выполне-ния | Плановый объем средств (тыс. руб.) | Вузы-соискатели | Научно-техническая продукция (результат) |
1. | Инновационные методы комплексной автоматизации научных исследований и испытаний технических систем | ||||
1.1. | Развитие аппаратно-программных комплексов для автоматизации технологических процессов испытания | 01.01.2009 15.11.2010 | 6 000 | СГАУ УГАТУ | Научно-техн. отчет, программный продукт, реко-мендации по автоматизации технологических процессов |
1.2. | Исследование современных измерительно-вычислительных комплексов | 01.01.2009 15.11.2010 | 5 000 | СГАУ УГАТУ | Научно-техн. отчет, рекомендации по эффектив-ному использо-ванию ИВК, результаты использования ИВК |
1.3. | Создание новых методов автома-тизированных испытаний | 01.01.2009 15.11.2010 | 4 000 | СГАУ УГАТУ | Научно-техн. отчет, рекомендации по использова-нию АСИ ГТД, результаты опытной эксплуатации АСИ |
2. | Математическое и имитационное моделирование для задач доводки рабочего процесса, прочностной доводки и ресурсных испытаний | ||||
2.1. | Математическое моделирование рабочего процесс-са авиационных ГТД для задач автоматизирован-ных испытаний | 01.01.2009 15.11.2010 | 6 000 | СГАУ УГАТУ | Научно-техн. отчет, математические модели, алгоритмы, программный продукт, резуль-таты апробации |
2.2. | Имитационное моделирование для оптимизации ресурсных испытаний | 01.01.2009 15.11.2010 | 4 500 | СГАУ УГАТУ | Научно-техн. отчет, результаты имитационного моделирования, программный продукт |
2.3. | Формирование моделей назначенного ресурса авиационных ГТД | 01.01.2009 15.11.2010 | 4 000 | СГАУ УГАТУ | Научно-техн. отчет, модели ресурса, программный продукт |
3. | Методы специальных испытаний | ||||
3.1. | Формирование программных средств, обеспечивающих комплексную автоматизацию высотных и климатических испытаний | 01.01.2009 15.11.2010 | 5 000 | СГАУ УГАТУ | Научно-техн. отчет, программ-ный продукт, методики испы-таний, рекомен-дации по комп-лексной авто-матизации высотных и климатических испытаний |
3.2. | Разработка и исследование аппаратно - программных средств для автоматизации специальных испытаний | 01.01.2009 15.11.2010 | 5 000 | СГАУ УГАТУ | Научно-техн. отчет, программные средства, рекомендации по автоматиза-ции специаль-ных испытаний |
3.3. | Разработка и исследование измерительных и управляющих систем для специальных испытаний | 01.01.2009 15.11.2010 | 5 500 | СГАУ УГАТУ | Научно-техн. отчет, измерительные и управляющие системы, программные средства для специальных испытаний |
4. | Методы оптимального планирования эксперимента | ||||
4.1. | Исследование современных методов оптимального планирования эксперимента | 01.01.2009 15.11.2010 | 4 000 | СГАУ УГАТУ | Научно-техн. отчет, рекомендации по методам оптимального планирования эксперимента |
4.2. | Разработка программных средств для автоматизирован-ного планировния эксперимента | 01.01.2009 15.11.2010 | 5 000 | СГАУ УГАТУ | Научно-техн. отчет, программ-ные средства, рекомендации по автоматизации планирования эксперимента |
4.3. | Исследования повышения эффективности испытаний авиационных ГТД методами оптимального планирования эксперимента | 01.01.2009 15.11.2010 | 5 500 | СГАУ УГАТУ | Научно-техн. отчет, результаты испытаний, рекомендации по применению новых методов оптимального планирования эксперимента |
Разработчик программы
д. т.н., профессор кафедры
теории двигателей
летательных аппаратов СГАУ
