Статья посвящена революционной разработке, представленной на конференции «Автоматизированные системы управления и информационные технологии». В основе проекта — совместные усилия специалистов Пермского Политеха и корпоративной поддержки Ростеха, реализуемые в рамках приоритетной программы стратегического академического лидерства «Приоритет 2030».
Почему газотурбинные двигатели требуют современных испытаний
Газотурбинные двигатели (ГТД) — сложные технические агрегаты, преобразующие энергию сгорания топлива в механическое движение. Столь продвинутые системы лежат в основе авиатехники, морского и железнодорожного транспорта, а также электроэнергетики. Надежность и эффективное функционирование ГТД во многом определяются качеством их диагностики.
Чтобы оценить износ, остаточный ресурс и определить оптимальные сроки обслуживания, двигатели подвергаются испытаниям на специальных стендах. Во время таких тестов имитируются реальные и форсированные режимы эксплуатации: от спокойного прогрева до интенсивного старта и взлета. Именно такие проверки позволяют создать обоснованные графики обслуживания и избежать неожиданных поломок.
Традиционные методы: вызовы и ограничения
Классическая схема испытаний предполагает активное участие оператора — специалист вручную настраивает параметры: обороты, давление, температуру, расход топлива. Человеческий фактор в этом процессе повышает риск ошибок, может приводить к неоднозначным результатам и требует значительных временных затрат. Кроме того, ручное управление не всегда обеспечивает точное повторение необходимых режимов, что сказывается на объективности оценки характеристик двигателя.
Инновационная автоматизация испытаний ГТД от Пермского Политеха
Инженеры Перми предложили принципиально новый подход — электронную систему управления циклом испытаний, полностью избавляющую испытания от ненадежности ручного труда. Ее ключевое преимущество — фокус на отечественных газотурбинных агрегатах, что особенно важно в современных условиях и поддерживает тренд импортозамещения в отрасли.
Как отмечает Сергей Сторожев, доцент кафедры «Автоматика и телемеханика» Пермского Политеха, новая программа автоматически задает последовательность рабочей нагрузки для двигателя и всех его узлов: определяет продолжительность каждого этапа, бесперебойно регулирует температуру, обороты, давление и плавно контролирует переходы между режимами.
Среда LabVIEW — уникальная платформа для промышленной автоматизации
Разработка создана на базе LabVIEW — признанной среды графического программирования, популярной в промышленности и прикладных науках. Программное обеспечение, развернутое непосредственно на контроллере испытательного стенда, берет на себя полный цикл управления оборудованием: активирует клапаны, насосы, регулирует частоту вращения, настраивает давление топлива и собирает показания датчиков.
Магистрант Дмитрий Овсянников добавляет, что интеллектуальная система не только точно повторяет необходимые параметры, но и поддерживает автоматическую корректировку — например, регулирует подачу тока на исполнительные элементы в зависимости от текущего режима, тем самым полностью устраняя возможность случайных ошибок или погрешностей.
Преимущества и перспективы автоматизации испытательных процессов
Разработанное ПО сокращает продолжительность испытаний минимум в полтора раза, повышая оперативность получения достоверных результатов. Автоматизация гарантирует постоянство условий, снижая влияние внешних факторов и человеческих ошибок. Система обладает гибкой архитектурой — ее структуру можно оперативно адаптировать под разные типы и модификации газотурбинных двигателей.
Дополнительное преимущество — интегрированная система сбора и анализа данных. Информация с датчиков обрабатывается в реальном времени, и любые отклонения сразу становятся видимыми для инженерного состава. Это позволяет не только контролировать ход испытаний, но и получать ценные сведения для совершенствования конструкции и эксплуатационных регламентов двигателей будущего.
Пермский Политех, Ростех и будущее отечественного авиастроения
Автоматизация ресурсных испытаний в исполнении специалистов Пермского Политеха нашла живой отклик у российских промышленников. Уже сейчас одним из партнеров выступает ведущий завод, интегрированный в структуру корпорации Ростех, что подчеркивает актуальность инициативы для отечественного авиастроения.
Такие решения способны значительно повысить безопасность полетов и транспортных перевозок, ведь от стабильности работы ГТД напрямую зависят жизни людей и эффективность современной инфраструктуры. Оптимизм внушают темпы внедрения инноваций: программный продукт удачно проходит адаптацию на разных моделях стендов, облегчает работу персонала и дает ощутимую экономию времени и ресурсов.
Пермский Политех, в лице своих ярких представителей — Сергея Сторожева и Дмитрия Овсянникова — показывает пример современных инноваций, объединяя инженерную школу, IT-прорывы и промышленный опыт. Разработка способствует не только росту технологической независимости России, но и выводит отрасль ресурсных испытаний на новый уровень эффективности и надежности.
