Матмодель: сегодня и завтра

В 2019 году в МАИ начал работать Центр математического моделирования – технологическая площадка для отработки прорывных исследований, создания и внедрения новых технологий, связанных с проектированием, испытаниями, сертификацией и эксплуатацией авиационно-космической техники.

В Центре математического моделирования (далее – Центр) готовят кадры для решения будущих задач отрасли с использованием лучших методик и практик в области математического моделирования. Использование суперкомпьютерных технологий и математического моделирования позволяет существенно сократить сроки создания перспективных образцов техники за счёт уменьшения натурных испытаний и внедрения цифровых двойников, управления жизненным циклом изделий. Центр реализует работу по направлениям:

• Анализ и предсказание результатов эксперимента с использованием системы комплексных тренажёров;
• Оценка пилотажных характеристик летательного аппарата;
• Сопровождение лётных испытаний;
• Подтверждение достоверности результатов моделирования;
• Ведение базы данных пилотажных характеристик и характеристик систем управления;
• Моделирование цифрового двойника;
• Математическое моделирование разрушений.

Отраслевые заказчики услуг центра:

ПАО «ОАК», АО «ОДК», АО «ОСК», АО «ГСС», ГК «Роскосмос», ГК «Ростех», АО «Роснано», ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ», COMAC, SAFRAN, LIEBHERR, AECC и другие.

Партнёры центра:

Siemens, Dassault, «Аскон», «Топ Системы», центры сертификации (ЦАГИ, ЦИАМ, ВИАМ, ГосНИИ ГА), испытательные центры (ЛИИ ДБ, ГЛИЦ), институты РАН и другие.

Проекты, над которыми ведётся работа в центре:

• Разработка, изготовление и испытания агрегатов авариестойкой топливной системы (АСТС) вертолёта для АО «Технодинамика»;
• Анализ норм и расчётно-экспериментальные работы в обеспечении прочностных и лётно-технических характеристик самолёта ШФДМС на этапе G3 для АО «ГСС»;
• Определение системы управления жизненным циклом ШФДМС на этапе G3 для АО «ГСС»;
• Система электроснабжения для более электрического самолёта с повышенной мощностью для АО «Уфимское агрегатное производственное объединение»;
• Математическое моделирование разрушений гражданского самолёта при посадке с невыпущенным шасси для COMAC;
• Многокритериальная оптимизация проточной части двигателя ГТД-500В, создание компонента для расчётов АО «ОДК-Климов»;
• Разработка верификационных базисов и проведения расчётов изменения параметров обтекания самолёта Ил-112В в условиях присутствия ледяных наростов с учётом и без учёта работы противообледенительной системы самолёта для ФГУП «РФЯЦ-ВНИИЭФ»;
• Комплексные проектные работы в обеспечении формирования облика системы интегрированной логистической поддержки ШФДМС этапа GATE 3.

Также в МАИ продолжает работу Лаборатория математического моделирования, которая обеспечивает идеологию развития данного направления в университете, работает над разработкой перспективных идей и исследований.

С расчётом на перспективу

В ближайшее время в Центре начнёт работу суперкомпьютер, способный выполнять более 152 трлн операций в секунду. В виртуальном пространстве будут проводиться испытания, изучаться поведение конструкции в реальных условиях эксплуатации. Это позволит избежать создания дорогостоящих стендов.

Также сегодня Центр совместно с IT-центром МАИ и Институтом системного программирования им. В.П. Иванникова РАН работает над программой магистратуры «Технологии суперкомпьютерного моделирования и оптимизации сложных технических систем». Обучающиеся смогут выбирать для себя одну из двух траекторий: разработчик или пользователь технологий.