Международная конференция ICAM 2020 стала масштабным событием в авиадвигателестроении

350 докладов, 750 участников из 120 организаций - Международная научно-техническая конференция ICAM 2020 (International Conference on Aviation Motors), прошедшая в Москве с 18 по 21 мая 2021 года, стала масштабным событием в авиационном двигателестроении. Мероприятие, приуроченное к 90-летию Центрального института авиационного моторостроения имени П.И. Баранова (ЦИАМ, входит в НИЦ "Институт имени Н.Е. Жуковского"), объединило представителей научно-исследовательских центров, производственных предприятий, университетов, бизнес-структур и организаций из России, Бразилии, Великобритании, Германии, Китая, США, Франции, Швеции, стран Ближнего Зарубежья и др. Работа была организована в рамках тематических секций и круглых столов, прошедших в очно-дистанционном формате.

Силовые и энергетические установки

Традиционная для конференций ЦИАМ секция "Силовые и энергетические установки" стала одной из самых представительных — 43 доклада. В этом году в нее вошли четыре тематических блока по наиболее актуальным направлениям авиадвигателестроения. По первому — математическое моделирование ГТД - были представлены работы и основные результаты, полученные как с использованием одномерных термогазодинамических расчетов ГТД, так и с использованием современных программных средств численного моделирования процессов в авиационных двигателях.

Большинство докладов подсекции "Общие вопросы авиационного двигателестроения" было посвящено исследованию путей развития ГТД и энергетических установок, повышению их эффективности.

Активный интерес аудитории вызвала подсекция авиационных поршневых двигателей, значительную часть докладов в которой представили сотрудники ЦИАМ.

Не менее интересной стала подсекция гибридных и электрических силовых установок. На ней были рассмотрены перспективы развития, схемные решения, вопросы моделирования, разработки и испытаний таких силовых установок, их узлов и систем. Площадкой для обсуждения стал тематический круглый стол. Как подчеркнул на нем представитель Фонда перспективных исследований Анатолий Матвеев, "наработки по двигателям и генераторам в Российской Федерации достаточно серьезные". Он отметил, что в последнее время разработчики авиационной техники "увидели преимущества ГСУ", к которым относятся возможность повышения топливной эффективности и, соответственно, продолжительности и дальности полета, а также установки на борт ЛА потребителей электрической мощности, что ранее было невозможно. В числе перспективных рыночных ниш — разработка аккумуляторных батарей, создание кабельных систем под большие мощности для передачи электроэнергии, преобразовательных устройств на отечественной компонентной базе.

ICAM 2020 стала площадкой консолидации мнений профессионального сообщества. Это показали итоги прошедшего в рамках секции международного круглого стола "Глобальные долгосрочные цели ИКАО и глобальная система рыночных мер CORSIA, их потенциальное влияние на развивающиеся страны и Россию". В нем приняли участие зарубежные и российские эксперты рабочих групп Комитета по охране окружающей среды от воздействия авиации (CAEP) Международной организации гражданской авиации (ИКАО). Развернувшаяся дискуссия способствовала выработке консолидированной позиции отечественных разработчиков и эксплуатантов авиационной техники. По итогам мероприятия будут представлены согласованные рекомендации экспертов.

Круглый стол "Гражданский сверхзвуковой полет. Задачи и перспективы", организованный в рамках реализации программы создания и развития Научного центра мирового уровня "Сверхзвук", прошел в новом для мероприятий ЦИАМ формате: дискуссия участников без подготовленных докладов. В нем приняло участие более 50 представителей из 15 организаций. В ходе обсуждения отмечены основные проблемы и задачи, стоящие перед российской авиаотраслью в области сверхзвуковой гражданской авиации, в том числе в части сертификации, технологий, экономики и кадров. Участники провели экспресс-анализ потенциальных возможностей, рисков, сильных и слабых сторон имеющегося научно-технологического задела. По итогам мероприятия предложено выработать рекомендации по формированию стратегии развития сверхзвуковой гражданской авиации России.

Интересным и для науки, и для промышленности был круглый стол, посвященный технологиям "цифровых двойников" (ЦД) авиационных двигателей. ЦИАМ активно разрабатывает демонстраторы ЦД на базе собственных наработок в области турбореактивных и малоразмерных ГТД, а также гибридных силовых установок.

Динамика. Прочность. Надежность. Материалы. Технологии

Обширный круг актуальных вопросов авиационного двигателестроения стал предметом обсуждения на секции "Прочность, надежность, новые материалы и технологические процессы". На ней было представлено 90 докладов. Обсуждались, в частности, обеспечение прочностной надежности при применении композиционных материалов, аддитивных технологий; подтверждение ресурса критических по последствиям разрушений деталей с учетом дефектов; совершенствование методов расчета и экспериментальных исследований динамики и прочности; новые технологические методы повышения надежности.

В работе секции приняло участие большое количество специалистов различных предприятий, включая зарубежные, в том числе из немецкого подразделения Rolls-Royce. Ряд докладов был представлен онлайн, как, например, пленарный доклад по аддитивным технологиям (Siemens, Швеция) и доклад по развитию численных методов нелинейного анализа вибраций (Imperial College, Великобритания).

Системы автоматического управления, контроля и диагностики

За три дня работы секции было заслушано 35 докладов от 15 организаций. 15 докладов были сделаны специалистами ЦИАМ, 4 — АО "ОДК-Авиадвигатель", 3 - АО "ОДК-СТАР". В работе секции приняли участие около 50 специалистов.

Первый день был посвящен пленарным докладам руководителей работ по системам автоматического управления авиационными двигателями. Заместитель генерального директора, директор исследовательского центра ЦИАМ Оскар Гуревич выступил с докладом "Работы ГНЦ ЦИАМ в области автоматического управления авиационными силовыми установками", в котором были определены перспективные направления работ, их связь с мировыми тенденциями. Главные конструкторы агрегатных и двигательных ОКБ рассказали о разработках своих предприятий.

В докладах последующих двух дней были рассмотрены наиболее актуальные работы в этом направлении науки: модельно-ориентированные методы проектирования современных САУ ГТД, способы повышения надежности и качества управления путем применения в САУ математической модели двигателя, электрификация ГТД, средства и системы измерения, перспективные технологии контроля и диагностики двигателей. Результаты этих работ активно используются при разработке перспективных САУ ГТД различного назначения.

Испытания. Методы и средства измерений

На секции был рассмотрен широкий круг вопросов, связанных с актуальными проблемами в области измерений. Ведущие специалисты ЦИАМ и отрасли рассказали о проводимых исследованиях, разработанных новых методах и средствах измерений. Оживленную дискуссию вызвали доклады, посвященные высокотемпературным измерениям, применению перспективных датчиков на поверхностных акустических волнах для измерения различных параметров в ходе испытаний элементов двигателей.

Лопаточные машины

На секции "Лопаточные машины" рассматривались актуальные вопросы турбомашиностроения: методы численного моделирования, проблемы оптимизации и автоматизированного проектирования, исследования акустики вентиляторов, способы повышения аэродинамических характеристик. Интересные результаты были продемонстрированы в работе по моделированию течения в турбинной решетке с применением вихреразрешающего метода, а также в работах по исследованию шума вентиляторов гражданских ЛА. Отдельного внимания заслуживают труды по исследованию надроторных устройств и нестационарной аэродинамики лопаточных венцов ввиду сложности их выполнения, как в экспериментальных условиях, так и расчетными методами, а также по анализу результатов испытаний статорных лопаточных венцов, изготовленных по аддитивной технологии.

Авиационная химмотология

На секции "Авиационная химмотология" был представлен 21 доклад от 10 научно-исследовательских и производственных организаций. В фокусе внимания были актуальные вопросы в области создания новых горюче-смазочных материалов (ГСМ): альтернативных топлив, энергоемких соединений, новых смазочных материалов и др. Обсуждались механизмы горения и кинетика термического разложения углеводородных соединений, предложены новые модели горения энергетических материалов, новые методы оценки эксплуатационных и физико-химических свойств ГСМ.

Большой интерес вызвали доклады "Методы оценки склонности к образованию высокотемпературных отложений смазочных масел для газотурбинных двигателей" (Сергей Поляков, ООО "ГазпромВНИИГАЗ"), "Закономерности высокотемпературного превращения поли-2-метил-5-винилтетразола в твердотопливных составах на его основе" (Нина Волкова, ИПХФ РАН) и "Показатели качества реактивного топлива, получаемого совместной переработкой нефтяного и растительного сырья" (Людмила Гуляева, АО "ВНИИНП").

Впечатления. Эстафета поколений

Оживленные дискуссии на полях конференции прошли также в рамках тематических секций "Бескомпрессорные двигатели" и "Газовая динамика".

Все руководители секций отметили высокий уровень представленных докладов и их практическую значимость для промышленности.

Как отметил исполняющий обязанности генерального директора ЦИАМ Виктор Марков, "ICAM 2020 — это очень важное событие не только для нашего института, но и для двигателестроительной отрасли. Мы обобщаем и подводим итог своей деятельности за несколько лет, делимся знаниями, опытом, разработками с опытно-конструкторскими бюро. Стараемся привлечь специалистов из смежных областей, зарубежных партнеров, чтобы максимально пополнить свой багаж знаний для использования в нашей работе, нацеленной прежде всего на разработку научно-технического задела в обеспечение создания перспективных авиационных двигателей".

Важность научно-технического задела и новых технологий для создания конкурентоспособных двигателей в кратчайшие сроки подчеркнул на пленарном заседании заместитель генерального директора - генеральный конструктор АО "ОДК" Юрий Шмотин: "Чтобы развиваться и четко осознавать перспективы деятельности, нужно понимать, что без создания опережающего научно-технического задела (означающего возможность коммерциализации сделанного ранее) с горизонтом планирования 30 лет невозможно рассчитывать на присутствие в таком высокотехнологичном направлении, как авиационное двигателестроение".

Глобальная задача подобных мероприятий, на которых обсуждается широкий спектр проблем, это общение специалистов, которое способствует возникновению контактов.

"ЦИАМ как крупный научный центр активно участвует в международных научных форумах, — говорит заместитель генерального директора - директор Исследовательского центра "Динамика. Прочность. Надежность" ЦИАМ Юрий Ножницкий. — Наличие интернета не отменяет необходимости личного общения, когда можно задать вопросы, обменяться мнениями и опытом. Сейчас это особенно важно из-за смены поколений на предприятиях: старшее поколение уходит, младшее активно работает, а среднее "выбито" тяжелыми 90-ми. ICAM помогает преодолевать эти трудности передачи "эстафетной палочки"".

По впечатлениям участников, дискуссии были интересными и плодотворными. Показательно мнение генерального директора ОАО "НПП "Темп" им. Ф. Короткова" Дениса Иванова: "Мероприятие проведено на высочайшем, современном уровне. Сразу возникло огромное количество новой информации и интересных идей".

Дополнительным подтверждением авторитета конференции в международном научном сообществе является публикация сборника тезисов докладов в электронной версии британского журнала Journal of Physics: Conference Series (JPCS). Журнал JPCS индексируется в SCOPUS и подается для индексации в Web of Science (CPCI).

Участники ICAM 2020 также имели возможность ознакомиться с юбилейной серией научно-технических изданий ЦИАМ и приобрести их для использования в работе.

В рамках конференции была организована выставка измерительного и испытательного оборудования компаний ООО "АСМ тесты и измерения", ООО "ИНДУМОС", ОКТАВА+, Camera IQ.

Организаторами ICAM 2020 выступили ЦИАМ и АО "Объединенная двигателестроительная корпорация" (входит в Госкорпорацию Ростех).