В далеком по меркам авиации 1996 году, Генеральная Ассамблея ООН провозгласила 7 декабря Международным днем гражданской авиации. ООН настоятельно призвала правительства, а также соответствующие национальные, региональные, международные и межправительственные организации, предпринять соответствующие шаги для его празднования. В целях привлечения внимания к успехам международной гражданской авиации я отправился в ОКБ «Сухой». Первая часть этой «экскурсии» мною была описана здесь. Сегодня не менее интересная и волнующая часть о посещении Инженерного корпуса.
Главным в этом корпусе оказался энергичный и коммуникативный мужчина средних лет — начальник КБ, Алексей Иванович Матвеев.
О героях конструкторах
— К нам сюда внутрь попасть практически невозможно. Но специально для вас короткий экскурс сделаю. Просто чтобы вы понимали, как вообще конструктора работают. Когда я только пришел на предприятие, работали мы с обычными конструкторскими чертежами. Например, чтобы сделать воздухозаборник, необходимо было начертить 13 или 14 листов. Еще 12 лет назад примерно так все работали.
Что такое чертеж сегодняшний? Это просто электронная модель, у которой есть единственный чертеж в виде паспорта. Для чего нужно? Чтобы были «боевые» подписи. Чтобы можно было знать, кого в тюрьму посадить, если чего-нибудь сломается. Ну, я, конечно, шучу. Но тем не менее… Чертеж-паспорт нужен, чтобы своих героев знать.
О цене на самолет
— Но чем больше вариантов конструкции мы проработаем на начальных этапах, тем лучше и дешевле становится самолет.
— Т.е. ставится задача, чтобы самолет все-таки был дешевле?
— Естественно. У нас же есть ограничение по контрактам с минобороны. Там, как правило, жесткая оговоренная цена и укладывайся в нее, как хочешь. Поэтому мы обязаны по возможности удешевлять и конструкцию, и производство, и проектирование. Начиналось все со знаменитого решения в
Об этапах проектирования
— Любая сложная техника проектируется в несколько этапов: аванпроект, эскизный и технический. Аванпроект — начало проектирования. Есть только теория и какие-то отдельные элементы. Ставим агрегаты очень упрощенно, там, где они должны быть. В данном случае — по управлению горизонтальным оперением. Следующие этапы — эскизный и технический проекты. Появляются полочки, ребрышки, количество элементов больше, сами элементы сложнее, провязка их лучше. Уже все системы появляются. Это — система управления, это — гидравлическая система. Топливная система. Это — жгуты. Одновременно провязываем обслуживание.
Об электронном человеке
— Раньше, чтобы сдать работу военным делался полномасштабный деревянный макет один к одному… Самолет сорок метров — значит, 40 м деревянный макет. Сейчас такого нет, все в электронном виде. Электронный человек со своими ограничениями. Точно такие ограничения, как у любого человека. Т.е. у него рука не может выгнуться в противоположную сторону. Мы показываем, как достает, сможет ли достать, сможет ли положить, сможет ли прикрутить, сможет ли поднять. Все это дело сдаем военным. Самым сложным делом для нас было сдать диаграмму обзора. Потому что в электронном макете он — абсолютно такой же человек, как и мы. Кроме одного: у него глаз один. У нас два, а у него один. Из-за этого диаграмма обзора совершенно другая. Чего только ни придумывали, чтобы военным сдать диаграмму обзора при помощи электронного человека. Но придумали — почти художники. РКД — рабочая конструкторская документация. «Боевую» ее делаем, передаем на завод. Все! Абсолютно всю в электронном виде. Вот смотрите, таких болтиков, гаечек — чего тут только нет — их миллионы на самолете и каждая стоит в электронном макете.
О стандартах суховцев
Чтобы все перевести в электронный вид, потребовалось создать специальную базу. У нас только одних вот этих трехмерных элементов в стандартной базе данных сотни тысяч единиц. А записей по материалам и заготовкам, по-моему, миллионы уже. Без этих баз ничего не работает. Без стандартизации ничего не работает. Мы смежников заставляем работать так же. Технически задания на разработку локатора, двигателя, любого топливного агрегата — заставляем их делать электронный макет и присылать нам вместе с обычной конструкторской документацией. Т.е. мы не просто сами начали это делать, мы всю промышленность к себе подтягиваем под наши вот такие требования. Как Боинг говорит: «Будут действовать стандарты Боинга, потому что я Боинг и мне плевать на все». Мы вынуждены были пойти этим же путем — мы, как суховцы, выставили такие стандарты, а вы, промышленность, уж пожалуйста, будьте добры… Два самолета — Супер Джет и Т-50 — построены полностью в цифровой технологии.
После короткого и одновременно насыщенного экскурса к конструкторам, мы отправились на 6 этаж — в отдел суперкомпьютерных технологий.
Здесь нас встретил высокий молодой человек — ведущий конструктор КБ Андрей Корнев
О возможностях
— Последние 10 лет суперкомпьютерные технологии очень активно развиваются. Несмотря на то, что математические методы развивались в
О трех составляющих
У нас эти технологии очень активно развивались 10 лет, а в последние три-четыре года с большей интенсивностью. Это благодаря тому, что в
Три основные составляющие этих технологий. Первая — это, машины и каналы связи. Вторая — это комплекс программных средств, которые обеспечивают моделирование широкого спектра физических процессов, позволяющие описывать поведение реального летательного объекта в реальных условиях. И третья — подготовка кадров для использования этих технологий уже в практике. Головным исполнителем по этому проекту стал Росатом. Головным разработчиком машин и численных технологий стал Российский федеральный ядерный центр, который находится в городе Саров.
О валидации кодов
— В ядерном центре и Росатоме имеется богатейший опыт численного моделирования. Эти технологии у них развивались начиная с
О компактном исполнении
— В результате был создан программный комплекс и серия вычислительной техники в компактном исполнении. Вот один из представителей — это терафлопсная машина, на борту 144 ядра.
Ее вполне достаточно для того, чтобы рабочая группа из
Еще в Сарове была создана машина петафлопсного класса, которая входит в десятку мировых лидеров на настоящий момент. Всем известная (Т-500?). К этой машине мы подключены через удаленный канал связи и на этих машинах проходят масштабные вычисления, многовариантные. Вот.
О результатах
— В основном мы сориентировались на повторении тех работ, результатам которых мы доверяли. В части расчетов аэродинамики летательного аппарата, прочности удалось подтвердить готовность этих программных кодов к использованию в промышленных целях.
И вот ряд примеров. Современные требования к летательным аппаратам таковы, что необходимо выполнять целый ряд специфических заданных заказчиком требований, ряд из которых можно подтвердить на летных испытаниях, либо на стендах. Численное моделирование позволяет частично сократить количество испытаний и уже на более ранних, чем появится некий стенд, понять, в каких условиях будет находиться разрабатываемая техника.
Основные тенденции, которые сейчас есть в плане численных технологий — это объединение расчетов аэродинамики и прочности. Т.е. уход от закоренелых и устаревших принципов, заложенных в инженерных методиках расчетов. Тогда, например, когда в аэродинамике летательный аппарат считается абсолютно жестким, т.е. он не упруг. Это не дает возможности проектировщику более точно моделировать конструкцию и те излишки и запасы, которые получаются в результате этих допущений, они приводят к неточным расчетам.
— Какой-нибудь пример для обывателя?..
Если вот таких расчетов не делать, то самолет всегда будет похож на трубу, к которой просто пристыкованы два крылышка. Обратите внимание на внешний вид наших самолетов — он сложный. Вот чтобы такой сложный внешний вид был, нужны вот такие вот мощные расчеты. Иначе никак не подтвердишь, какая будет аэродинамика, где он будет устойчивый или не устойчивый, как он будет изгибаться, как он будет летать, как он будет выполнять своих характеристики.
— Сколько операций при расчетах делается?
— В секунду? 100 млн неизвестных!
Продолжение следует: О чаепитии с Погосяном
