Российские учёные создали метод проектирования «цифровых двойников» для космических двигателей

Специалисты научно-технологического университета «Сириус» разработали автоматизированный подход, позволяющий с высокой точностью моделировать поведение пористых сетчатых материалов (ПСМ), используемых в топливных системах самолётов и ракет.

Эта методика помогает прогнозировать свойства материалов без дорогостоящих и длительных физических испытаний.

Пористые сетчатые материалы играют ключевую роль в космических и авиационных двигателях: они предотвращают вспенивание топлива и обеспечивают его стабильную подачу в условиях невесомости или при манёврах, удерживая жидкость за счёт капиллярных сил. Однако они создают гидравлическое сопротивление, что требует тщательного расчёта их структуры для оптимизации эффективности всей системы.

Раньше оптимальную конструкцию таких фильтров подбирали методом проб и ошибок, изготавливая образцы и проводя многоэтапные испытания. Новая разработка позволяет создавать точные виртуальные модели материалов и на компьютере моделировать их работу при различных давлениях и скоростях потока, оперативно подбирая конструкцию под конкретные инженерные задачи.

«Разработанная методика определения гидравлических и капиллярных свойств ПСМ полностью автоматизирована и реализована на отечественном программном обеспечении. Это обеспечивает её практическую применимость при проведении дальнейших исследований и использовании в промышленности», — пояснила руководитель группы научного центра университета «Сириус» Анастасия Королева.

В перспективе метод ляжет в основу системы автоматизированных расчётов и ИИ-помощника, обученного на результатах точного моделирования. Также учёные планируют создать «цифрового двойника» сетчатого фильтра, который будет интегрирован в общую виртуальную модель гидравлической системы летательного аппарата. Эти инструменты позволят значительно ускорить и удешевить процесс разработки новых космических и авиационных двигателей, сообщает ТАСС.