Специалисты Научного центра мирового уровня "Передовые цифровые технологии" Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (НЦМУ СПбПУ) разрабатывают малоразмерный турбовинтовой двигатель CML-180/240, который сможет заменить широко используемые сегодня в беспилотниках и легких самолетах иностранные поршневые двигатели Lycoming и Continental.

"Разработка двигателей для беспилотных авиационных систем (БАС) сегодня - одна из приоритетных задач в достижении технологического суверенитета нашей страны. В Российской Федерации утверждена Стратегия развития беспилотной авиации, среди ключевых направлений которой - разработка и серийное производство отечественных беспилотных авиационных систем, а также фундаментальные и перспективные исследования в сфере беспилотных авиационных систем. Так, на только что завершившейся международной выставке ИННОПРОМ теме разработки, производства, сертификации и эксплуатации БАС было уделено особое внимание. Экосистема технологического развития СПбПУ вносит существенный вклад в развитие двух направлений упомянутой Стратегии. НЦМУ СПбПУ "Передовые цифровые системы" ведет фундаментальные проблемно-ориентированные исследования в сфере беспилотной авиации. В то же время Передовая инженерная школа СПбПУ "Цифровой инжиниринг" сконцентрировала свои усилия на проектировании и "цифровой сертификации" БПЛА, а также подготовке высококвалифицированных инженерных кадров", - объяснил значимость и актуальность нового малоразмерного турбовинтового двигателя CML-180/240 проректор по цифровой трансформации СПбПУ, руководитель НЦМУ "Передовые цифровые технологии" и ПИШ СПбПУ "Цифровой инжиниринг" Алексей Боровков.

Разработка двигателя CML-180/240 ведется при помощи технологии цифрового двойника на базе отечественной цифровой платформы CML-Bench®. Ранее эта же передовая технология использовалась при совместной с АО "ОДК-Климов" разработке авиационного двигателя ТВ7-117СТ-01, а также в настоящее время специалисты Инжинирингового центра СПбПУ совместно с ПАО "ОДК-Сатурн" ведут работу по созданию цифрового двойника одного из самых сложных в мире изделий - морского газотурбинного двигателя и редуктора в составе агрегата.

Новый двигатель для беспилотников и легких самолетов CML-180/240 будет отвечать техническим требованиям мирового уровня.

• Взлетная мощность - не менее 300 кВт (крейсерская - 240 кВт на высоте 3.5 км, 150 кВт - на высоте 7.5 км, максимальная высота полета - 9 км);
  
• Расход топлива - не более 90 кг/час на взлетном режиме и 45 кг/час на высотных режимах;
  
• Размеры двигателя - не более 500х700х900мм, масса - не более 180 кг;
  
• Ресурс до капитального ремонта - 2000 часов.

Проектирование ведется с учетом таких значимых факторов, как минимальная стоимость двигателя и минимальные затраты при его эксплуатации.

В настоящее время в России отсутствуют отечественные серийные турбовинтовые авиационные двигатели мощностью до 500 кВт, и новый двигатель инженеров НЦМУ СПбПУ призван заполнить эту нишу.

"Одновременное удовлетворение всех требований к двигателю мирового уровня обеспечивается за счет проведения многочисленных виртуальных испытаний на цифровой платформе, которые позволяют сократить время проектирования и уменьшить количество натурных испытаний. Валидация цифровой модели проводится по результатам натурных испытаний узлов двигателя на стендах СПбПУ. Кроме того, в разработке активное участие принимают как специалисты Инжинирингового центра СПбПУ, так и магистранты Передовой инженерной школы СПбПУ, которые в будущем сформируют кадровую основу двигателестроения России", - отметил руководитель группы разработчиков, начальник отдела перспективных разработок в двигателестроении Передовой инженерной школы СПбПУ "Цифровой инжиниринг Александр Себелев.

Макет нового двигателя CML-180/240 будет представлен на Международном форуме технологического развития ТЕХНОПРОМ-2023. Завершение разработки двигателя CML-180/240 планируется в 2024 году.

НЦМУ "Передовые цифровые технологии" - консорциум из 4-х организаций: Санкт-Петербургского политехнического университета Петра Великого (координатор консорциума), Санкт-Петербургского государственного морского технического университета, Тюменского государственного университета, НИИ гриппа имени А.А. Смородинцева Минздрава России. Программа исследований НЦМУ до 2025 года содержит 35 научных тематик по 4 направлениям: передовые цифровые технологии и технологии "умного" производства, искусственный интеллект; роботизированные системы; материалы нового поколения и аддитивные технологии.

Цифровая платформа CML-Bench®- цифровая платформа разработки и применения цифровых двойников как высокотехнологичных промышленных изделий / продуктов, так и технологических / производственных процессов их изготовления, система управления деятельностью в области системного цифрового инжиниринга. Разработку цифровой платформы CML-Bench® с 2007 года ведут сотрудники Инжинирингового центра (CompMechLab®) "Центр компьютерного инжиниринга" СПбПУ.

На базе платформы разрабатываются проекты для высокотехнологичных отраслей промышленности: двигателестроение, авиастроение, энергомашиностроение, нефтегазовое, атомное, тяжелое и специальное машиностроение, приборостроение, судостроение и кораблестроение, автомобилестроение, ракетная и космическая техника и др....