CC BY
82
Уфа : УГАТУ, 2012
'Вб&тн,и,к, ^Т^О/УіО^
Т. 16, № 2 (47). С. 3-9
АВИАЦИОННАЯ И РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ ТЕХНИКА
УДК 378(470.57):629.7
М. Б. Гузаиров, И. А. Кривошеев
СТАНОВЛЕНИЕ И РАЗВИТИЕ В УГАТУ (УАИ) НАУЧНЫХ ШКОЛ В ОБЛАСТИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И ИССЛЕДОВАНИЯ РАБОЧИХ ПРОЦЕССОВ В РАКЕТНЫХ, ГАЗОТУРБИННЫХ, ПОРШНЕВЫХ И КОМБИНИРОВАННЫХ ДВИГАТЕЛЯХ И ЭНЕРГОУСТАНОВКАХ
Рассматриваются основные этапы, особенности и результаты становления и развития в УГАТУ (УАИ) научных школ в области моделирования, автоматизированного проектирования, информационной поддержки жизненного цикла авиационных, ракетных, двигателей внутреннего сгорания и их наземного применения
В конце 2011 г. в УГАТУ прошла Всероссийская научно-техническая конференция, посвященная памяти выдающихся ученых и преподавателей факультета авиационных двигателей УГАТУ: 75-летию доктора технических наук, профессора З. Г. Шайхутдинова, 70-летию докторов технических наук, профессоров А. М. Ахмедзянова, Б. П. Рудого, А. М. Русака. Эти ученые заложили мощную экспериментальную базу и создали в УГАТУ (УАИ) научные школы в области моделирования, автоматизированного проектирования, информационной поддержки жизненного цикла авиационных, ракетных, двигателей внутреннего сгорания и их наземного применения.
Говоря о становлении и развитии научных школ в университете, нельзя не вспомнить о выдающемся ректоре УАИ 60-80 гг. Р. Р. Мавлютове - ведь именно он пригласил тогда на работу в наш университет многих молодых и сложившихся ученых из разных вузов, стремясь создать сплав научных школ и дать мощный толчок развитию различных научных направлений. Именно благодаря приглашению Р. Р. Мавлютова в нашем институте с 1965 г. и начал работу молодой преподаватель, кандидат технических наук, выпускник аспирантуры Казанского авиационного института Зайнулла Гайфуллинович Шайхутдинов, впитавший в себя весь опыт казанской научной школы в области авиаракетостроения, одной из лучших в стране к тому времени.
Уже с 1969 г. он возглавил кафедру теории авиационных двигателей УАИ и бессменно руководил ей в течение 20 лет. Практически зано-
Контактная информация: 8 (347)273-79-54
во им была создана учебная и научная материальная база кафедры, которая успешно функционирует и поныне. Именно в 60-е гг. создавалась современная база факультета авиационных двигателей - проектировался, строился, и в 1969 г. был введен в эксплуатацию 2 корпус. Еще на этапе разработки технического задания по проектированию корпуса З. Г. Шайхутдинов заложил для кафедры теории авиационных двигателей и факультета авиационных двигателей в целом очень современную на тот момент материальную базу: мощную компрессорную
станцию на 250 ат с вакуумными машинами и воздуходувками в своем составе; лаборатории газовой динамики низких и высоких давлений (последняя, по существу, сформирована как лаборатория процессов горения); лабораторию испытаний ВРД и турбомашин, лабораторию теплотехники, целый ряд аудиторий и кабине -тов для педагогического и научного состава кафедры, в том числе класс вычислительной техники. Именно на этой базе в последующие годы сформировались и развились новые кафедры прикладной гидродинамики, двигателей внутреннего сгорания.
Под руководством З. Г. Шайхутдинова с 1969 г. в УАИ развивается научная школа в области управления модулем и вектором тяги РДТТ. Для этого в институте была создана сильная экспериментальная база, организованы широкомасштабные исследования, часть из которых проводилась в УАИ, а другая часть - непосредственно на испытательных стендах предприятий в Миассе, Перми и других городах. Многие из полученных результатов реализованы при создании новых образцов авиационной и ракетной техники. В результате научная шко-
ла УАИ в области ракетных двигателей вошла в число ведущих в стране. Это отметил при посещении УАИ министр авиационной промышленности СССР П. В. Дементьев.
В целом под руководством З. Г. Шайхутдинова был выполнен ряд крупнейших исследований по оборонным и народнохозяйственным программам. Конкретные результаты заключаются в следующем:
• Создано и развивается в университете в течение уже более 40 лет научное направление по теории и рабочим процессам ракетных двигателей на твердом топливе, в частности, по проблемам управления модулем и вектором тяги. В результате исследований решены основополагающие вопросы расчета и проектирования оптимальных систем управления полета ракет на твердом топливе. Результаты внедрены на трех серийных ракетах. В дальнейшем это направление получило продолжение на кафедре прикладной гидромеханики под руководством одного из многочисленных учеников З. Г. Шайхутдинова - Анатолия Михайловича Русака.
• В 1975-1976 гг. были начаты работы и создано научное направление по проблемам горения (сажеобразования и дымления) в камерах сгорания воздушно-ракетных двигателей. Результаты исследований были представлены в виде монографии (в соавторстве с учениками) «Образование и выгорание сажи при сжигании углеводородных топлив» издательства «Машиностроение», являющейся и в настоящее время настольным пособием инженеров-конструк-торов авиационных двигателей. В рамках этого направления научных исследований на кафедре авиационной теплотехники и теплоэнергетики (ранее теории авиационных двигателей) проводятся исследования по снижению выбросов N0,, и СО газотурбинными двигателями по заказам ОАО «Газпром». Результаты исследований стали основанием для открытия научно-производственной фирмы «Теплофизика». Идея создания малых предприятий при вузах, актуальная и сегодня, была реализована на кафедре еще в начале 90-х гг.
• В 70-е гг. были начаты работы по конвертированию авиационных двигателей, отработавших летный ресурс, в наземные энергетические установки высокой мощности и эффективности. Созданы и прошли испытания десятки образцов установок - на предприятиях строительства крупных магистральных газо-и нефтепроводов и в системах энергетического
обеспечения технологических лазеров большой мощности, в железнодорожном транспорте и др. В рамках сформировавшегося научного направления в начале 90-х гг. было создано малое внедренческое предприятие «Конверсия». Данное направление развивается на кафедре АТиТ УГАТУ и в настоящее время.
Указанные исследования проводились, как правило, на уровне утвержденных правительственных отраслевых программ, в разработке и реализации которых профессор З. Г. Шайхутдинов принимал непосредственное участие во взаимодействии с ведущими предприятиями страны - ЦИАМ, Казанскими, Московскими, Пермским и Уральским КБ по ДЛА (МАП, МОМ), предприятиями Миннефтегазстроя, Миннефтепрома, Мингазпрома, являясь официальным координатором этих программ и научным руководителем подразделения, специально созданного в Уфе, при УАИ в составе ВНИИСТ Миннефтегазстроя.
Масштабы научных исследований тех лет на кафедре характеризует хотя бы то, что объем субсидирования научно-исследовательской работы в некоторые годы превышал 1 млн руб., что является очень значительной величиной в ценах советского периода. Кстати это демонстрирует и то, какие значительные финансовые средства предоставлялись вузам и, соответственно, предприятиям-заказчикам на научные исследования в Советском Союзе, в отличие от настоящего времени.
Успешное сотрудничество с Миннефтегаз-строем позволило кафедре АТиТ создать испытательную базу на площадке «Аэропорт», которая используется и сейчас. В результате сотрудничества с Мингазпромом УАИ получил 900 тыс. руб. на строительство 6 корпуса (при общей стоимости строительства более 5 млн. руб).
Конечно, самая большая заслуга З. Г. Шайхутдинова - это его ученики. Достаточно сказать, что научную школу З. Г. Шайхутдинова прошли более 80 человек, из которых не менее 50 защитили кандидатские диссертации и 2 докторские. Его ученики хорошо известны, среди них немало не только работников кафедры ТАД, но и работников промышленных предприятий. Достаточно отметить, что прошел научную школу кафедры после окончания МВТУ им. Баумана и защитил кандидатскую диссертацию и Президент Республики Башкортостан Р. З. Хамитов. Мы сегодня отмечаем юбилеи не только З. Г. Шайхутдинова, но и А. М. Ахмед-
зянова, А. М. Русака, Б. П. Рудого. Их основные научные исследования были проведены также на кафедре ТАД при полной поддержке ее заведующего.
В процессе выполнения НИР и ОКР профессор З. Г. Шайхутдинов опубликовал около 200 научных и учебно-методических трудов, в числе которых 3 монографии в центральных издательствах, получил 85 авторских свидетельств на изобретения. В течение нескольких лет руководил не только кафедрой, но и факультетом авиационных двигателей в качестве декана. Многие годы являлся членом редколлегии журнала «Известия вузов. Авиационная техника» и головного Совета «Авиастроение». За заслуги в научной и учебной деятельности он награжден орденом «Знак почета» и медалями им. К. Э. Циолковского, С. П. Королева, Ю. А. Гагарина, Ф. А. Цандера, ему присвоены почетные звания заслуженного деятеля науки и техники РБ и РФ.
Масштаб личности З. Г. Шайхутдинова характеризует и то, что все это было реализовано на кафедре, которая выпускающей не была (основной была кафедра конструкции авиационных двигателей). Число преподавателей кафедры многие годы составляло всего лишь 7-10 человек. Очень жаль, что период его активной творческой деятельности оказался очень коротким, серьезная болезнь уже в возрасте чуть более 50 лет помешала его дальнейшей полноценной работе к началу 90-х гг. Он успел заложить начало деятельности кафедры ТАД как полноценной выпускающей кафедры, открыв с 1989 г. подготовку инженерных кадров по специальности «Авиационная и ракетно-космическая теплотехника», которая ведется и в настоящее время.
В УГАТУ (тогда УАИ) ведущие профессора (З. Г. Шайхутдинов, А. М. Ахмедзянов, Б. П. Рудой) и их ученики всегда были энтузиастами новых, в том числе информационных технологий в области авиаракетного двигателе-строения. Прежде всего, это Ахмедзянов Альберт Мухаметович, который со студенческих лет увлекся информационными технологиями и защитил в итоге кандидатскую, затем докторскую диссертации в области математического моделирования, идентификации математических моделей ГТД по результатам испытаний. Основатель научных школ факультета АД З. Г. Шайхутдинов, перейдя на позднем этапе своей деятельности от проблем управления РДТТ к проблемам конвертирования авиацион-
ных двигателей для их наземного использования, был вынужден обратиться к средствам математического моделирования ГТД и ГТУ различных схем и их комбинаций. Поэтому было решено использовать программный комплекс ГРАД (разработка Казанского авиационного института). Возникла коллизия - одна группа ученых УАИ под руководством З. Г. Шайхутдинова настаивала на приобретении и внедрении казанского программного комплекса, другая (под руководством А. М. Ахмедзянова и тогда еще недавно назначенного проректором по научной работе Б. П. Рудого) доказывала, что должна использоваться разработка кафедры АД УАИ - подсистема САПР «Эскизный проект ГТД». В этой ситуации в УАИ был организован отдел САПР для организации участия нескольких авиационных вузов в отраслевой программе САПР-Д. При этом УАИ выступил с инициативой стать головным вузом по разработке «Типовой отраслевой САПР-Д». В то время (в 19831990 гг.) в МАП СССР отраслевая программа САПР координировалась рядом НТОКС (научно-технических отраслевых координационных советов) - по автоматизации проектирования и испытаний (под руководством ЦИАМ, ответственный начальник отдела О. К. Югов), по автоматизации конструирования (под руководством КНПО «Прогресс» - теперь СНТК им. Н. Д. Кузнецова, ответственный заместитель генерального конструктора В. Д. Радченко), по автоматизации изготовления ГТД (под руководством НИИД). В этой структуре УАИ был обозначен как головной вуз по созданию Типовой отраслевой САПР-Д. В работе участвовали коллективы, занимающиеся созданием подсистем САПР-Д в МАИ (от кафедр 201 и 203 под руководством Д. С. Ковнера и Ю. В. Кирпикина), в КАИ (под руководством А. П. Тунакова) и КуАИ (СГАУ) (под руководством В. Г. Маслова и Б. М. Аронова). В УАИ (УГАТУ) в работе участвовало 150 специалистов, прежде всего коллективы под руководством А. М. Ахмедзя-нова, В. И. Макутова и Б. П. Рудого. Специалисты УАИ имели карт-бланш по получению всей необходимой поддержки от авиамоторных ОКБ, базовым ОКБ было определено РКБМ (НПО «САТУРН»). В итоге в 1989 г. в ЛНПО ТРУД (Завод им. В. Я. Климова, Санкт-Петербург) была продемонстрирована в действии Интегрированная САПР-Д «АСПАД-88». Это была первая отечественная разработка САБ/САМ/САБ/ РБМ-системы для авиамоторного ОКБ, обеспечивавшей режим параллельного проектирова-
ния за счет единой базы данных (БД) ОКБ, разграничения доступа к ней разных специалистов, БД прототипов, БД нормативных материалов, БД инструментов и т. д. В качестве САБ/САМ-системы в ней использовалась разработанная в УАИ на кафедре начертательной геометрии и черчения система «Альфа». Отдельные подсистемы были организованы по объектному принципу (подсистемы «Двигатель», «Компрессор», «Камера сгорания», «Коробка приводов агрегатов» и т. д.), а модули в них - по процедурному принципу («Завязка», «Выбор размерности», «Стоимость жизненного цикла», «Расчет ВСХ» и т. д.). Особенно высокой оценки удостоилась система «Альфа», которую использовали для электрохимической обработки при изготовлении лопаток ГТД и других элементов. Именно в этот период обнаружилось, что необходимо реализовать возможность структурного синтеза на всех этапах и уровнях проектирования.
Поэтому, проанализировав многочисленные работы, выполненные под руководством
А. П. Тунакова и А. М. Ахмедзянова, специалисты УАИ предложили реализовать в САПР-Д объектный подход, заложив в решатель (процессор) системы метод идентификации как универсальный метод решения всех возможных проектно-доводочных и эксплуатационных задач. Кроме того, с учетом опыта создания комплекса ГРАД, была предложена технология моделирования, которая потом, под руководством А. М. Ахмедзянова с использованием опыта создания системы «Альфа», была реализована в виде системы моделирования ГТД «ПАРАД» (для персональных компьютеров). Далее было выделено ядро этой технологии и реализована открытая технология имитационного моделирования сложных технических объектов САМ-СТО. На этой основе было предложено развитие популярной в настоящее время концепции САЬ8 - Информационной поддержки жизненного цикла авиационных двигателей, включая ИЛП (информационную поддержку эксплуатации двигателей).
Проводимые в УГАТУ научные исследования в рамках НИЛ САПР-Д кафедры АД послужили базой для развертывания подготовки специалистов по специальностям «Авиационные двигатели и энергетические установки», «Техническая эксплуатация летательных аппаратов и двигателей», а также бакалавров и магистров по направлению «Авиа- ракетостроение». В лабораториях сегодня выполняется широкий спектр научных и научно-методических иссле-
дований, направленных на повышение эффективности учебного процесса, поиск новых путей образовательной деятельности и решение перспективных задач авиадвигателестроения.
Одним из ведущих научных направлений в УГАТУ в настоящее время является разработка новых информационных технологий (в рамках концепции САЬ8) и их внедрение в процесс проектирования и доводки авиационных двигателей. Это направление развивается как научная школа «Математическое моделирование, автоматизированное проектирование и информационная поддержка жизненного цикла авиационных двигателей». Основателем и руководителем этой школы был доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки БАССР, заслуженный деятель науки и техники РСФСР, лауреат Государственной премии РБ в области науки и техники, заведующий кафедрой АД с 1983 по 2001 гг. Ахмед-зянов Альберт Мухаметович.
Итогом всей педагогической и научной деятельности профессора А. М. Ахмедзянова и руководимого им коллектива за многие годы можно назвать фундаментальный учебник «Проектирование авиационных ГТД», изданный в 2000 г., высоко оцененный генеральными конструкторами, директорами заводов, ведущими учеными ЦИАМ и авиационных вузов России, Украины и за рубежом. Основными коллегами и учениками А. М. Ахмедзянова по научной школе можно назвать д-ра техн. наук, проф. Х. С. Гумерова, д-ра техн. наук, проф. И. А. Кривошеева, д-ра техн. наук, проф. Д. А. Ахмедзянова, д-ра техн. наук, проф. И. М. Горюнова, канд. техн. наук Д. Г. Кожино-ва, канд. техн. наук, доц. В. Ф. Харитонова и других сотрудников НИЛ САПР-Д. По данному направлению силами сотрудников НИЛ САПР-Д - преподавателей, докторантов, аспирантов, студентов - продолжается работа по развитию компьютерной технологии проектирования, конструирования авиадвигателей и их узлов. Развитие новой методологии разработки и эксплуатации двигателей ЛА основано на инструментах решения задач по разработке НТЗ для создания ГТД V и VI поколений, на использовании САЬ8 (САБ/САМ/САЕ/РБМ)-техноло-гии, имитационного моделирования и систем поддержки принятия решений (СППР).
В основе новой методологии - разработанные в НИЛ САПР-Д средства:
• результаты проведения системного анализа (8АБТ, ЯИР) и построенные модели про-
цесса разработки и эксплуатации двигателей ЛА (ракетных, авиационных), учитывающие все возрастающие требования к перспективным ЛА (а также средства проведения такого анализа и развития созданных моделей);
• концепция системного проектирования и эксплуатации ДЛА, с динамическим формированием многоуровневой многоаспектной модели двигателя и его окружения (технологического и т. п.), с передачей границ области поиска решения и критериев оптимизации в нижележащие уровни, с определением вероятности выигрыша отдельных структурных вариантов;
• сформированные алгоритмы выполнения обобщенных проектно-доводочных процедур и их реализация в виде универсальной управляющей программы - решателя (процессора), обрабатывающего многоуровневую многоаспектную модель двигателя (дерево проекта);
• установленная последовательность
и разработанная система поддержки принятия проектных решений при формировании модели ДЛА в виде дерева проекта;
• разработанный метод формирования,
развития и использования математических моделей структурных элементов и их библиотек на разных стадиях создания двигателей ЛА;
• разработанные методы и средства «па-
раллельной работы специалистов» при разработке и эксплуатации ДЛА;
• разработанная технология накопления,
систематизации и использования (в виде БЗ) опыта разработки и эксплуатации двигателей летательных аппаратов (ракетных, авиационных).
Новая методология базируется на разработанных компонентах САЬ8 и ИЛП-технологий для двигателестроения, наземного использования ГТУ. В их числе - разработанная открытая технология моделирования и автоматизированного проектирования сложных систем и процессов САМСТО. На ее основе разработан ряд систем имитационного моделирования (СИМ) двигателей и установок, их узлов и систем, а также экологических и экономических систем. Их использование позволяет повысить эффективность и качество создаваемых газотурбинных двигателей и тепловых энергетических установок, эффективность их эксплуатации. В новой методологии используются разработанные системы имитационного моделирования (СИМ)
двигателей и установок, их узлов и систем, экологических и экономических систем.
В рамках отработки новой методологии используется газодинамическое моделирование компрессоров, турбин и камер сгорания (КС) ГТД на основе имитационного моделирования и CAE-систем, моделирование переходных процессов в КС ГТД. Так, например, авторы участвуют в выполнении расчетов и проектировании КС с большим ресурсом (более 25000 часов до первого капитального ремонта) и низким уровнем выбросов COX и NOX (менее 10 ppm) для ГТД нового поколения. При этом используются разработанные в НИЛ САПР-Д методики автоматизации (на основе сочетания SCADA и СИМ) контроля и диагностики состояния, автоматизации испытаний ГТД. В частности, методы и средства отладки автоматики включения-выключения форсажа при испытаниях
ТРДДФ (НИР для УМПО).
Разработаны средства для системы менеджмента качества, конструкторского отдела и исследования надежности, бюро диагностики состояния ГТД и ГТУ в эксплуатации (параметрическая диагностика, контроль параметров). Сюда входит методика параметрической диагностики по результатам идентификации, анализа деформации характеристик двигателей и их СЭ (по результатам испытаний и контроля), методы, алгоритмы и средства автоматизации параметрической диагностики состояния ГТД по термогазодинамическим параметрам.
Кроме того, разработан ряд систем имитационного моделирования и CAD/CAE-приложений для конструкторско-технологического проектирования двигателей и энергоустановок
В процессе отработки новой методологии по заказу УМПО выполнено CAD/CAE-моделирование проточной части ГВТ КВОУ ГПА-16СТ на компрессорной станции «Москово» для анализа и разработки мер ликвидации причин возникновения неравномерности и пульсаций потока воздуха на входе в двигатель АЛ-31СТ (в связи с дефектом «обрыв рабочей лопатки 2-й ступени КНД). Разработаны средства и компоненты ИЛП - интерактивные электронные технические руководства по эксплуатации (ИЭТР) по АЛ-31СТ.
Разработаны также CAD/CAM/CAE-приложения (на основе UG, Ansys и КОМПАС) для конструкторско-технологического проектирования внешней обвязки ГТД, CAD/CAM/CAE-приложение для разработки композиционной лопатки, CAD/CAM/CAE/PDM - приложение
для параллельного проектирования ГТД (в среде UG, Ansys и SmarTeam). CAD-приложение для автоматизированного формирования эскизной компоновки авиационного ГТД.
В разрабатываемой новой методологии реализуются основные процессы в реализации ИЛП АД и ГТУ:
• логистический анализ (ЛА) АД и ГТУ (Logistic Support Analysis), проводимый на всех стадиях ЖЦ;
• планирование процессов технического обслуживания и ремонта (ТОиР) АД и ГТУ (Maintenance and Repair Planning), проводимое на стадии проектирования и уточняемое в процессе производства и эксплуатации АД и ГТУ;
• интегрированное планирование процедур поддержки материально-технического обеспечения (МТО) процессов эксплуатации, обслуживания и ремонта АД и ГТУ (Integrated Supply Support Procedures Planning), проводимое на стадии проектирования и уточняемое в процессе их производства и эксплуатации;
• обеспечение персонала электронной эксплуатационной документацией (ЭЭД) и электронной ремонтной документацией (ЭРД) на АД и ГТУ (Electronic Maintenance Documentation, Electronic Repair Documentation), проводимое на стадии проектирования и реализуемое в процессе производства конкретных экземпляров (партий) АД и ГТУ.
В процессе отработки новой методологии решались задачи в области ИЛП по заказам УМПО и НПП «Мотор», согласованным с НТЦ им. А. Люльки и ОАО «Газпром». Разработана технология создания ИЭТР (на примере АЛ31СТ и ГПА-16РМ).
Разработанная инструментальная среда функционально разделена на две части: среда создания и редактирования ИЭТР; среда электронной системы отображения (ЭСО).
Основной формой представления данных, хранящихся в БД ИЭТР, является древовидная структура информационных элементов, гипертекст, анимационные схемы систем, электронные чертежи (с автоматизированными сносками), фото- и видеофрагменты.
Предусмотрены связи с другими компонентами ИЛП (ИДИС, диагностика, электронный каталог). Отработка новой методологии в НИЛ САПР-Д проведена при выполнении ряда НИОКР (по созданию ИЭТР для УМПО, по определению и изучению характеристик лопаточных машин и других элементов ГТД, по пара-
метрической диагностике и по автоматизации отладки ГТД - для авиастроения и других областей, при выполнении проектов по грантам РФФИ, по федеральным целевым программам) в режиме виртуального учебно-научного комплекса (совместно со специалистами НПП «Мотор», КБ «Молния», УМПО, с кафедрами АД, АСУ, АТиТ, ТМ, МиТЛП, ТК). При этом отработана методология участия студентов, аспирантов, специалистов и выполнение НИР в рамках распределенной сети кафедр и предприятий с горизонтальными связями.
Научное, учебное и опытно-промышленное использование результатов математического, компьютерного и экспериментального исследований и методик в моторных ОКБ (ФГУП «Завод имени В. Я. Климова», АО «Люлька-Сатурн», АО «Рыбинские моторы», ФГУП «НПП «Мотор», ФРЦ-КБ им. акад. В. П. Макеева), на серийных моторных заводах (ММПО «Салют», УМПО), в Институте механики УНЦ РАН (по проекту «Разработка высокоэффективных технологий и систем использования низкотемпературных и возобновляемых источников энергии» в рамках ФЦКП «Интеграция») и в вузах (УГАТУ, СГАУ) привело к существенному ресурсосбережению, экономии времени и повышению эффективности подготовки специалистов и разрабатываемых двигателей, энергетических и технологических установок на их основе, что подтверждено актами.
Вооруженный сформированной концепцией автоматизации и организации системной разработки двигателей и энергоустановок, имея ряд собственных программных средств (САМСТО, DVIG, COMPRESSOR, KAMERA, STUPENY, TURBINA, OSS и др.) и лицензии на CAD/CAM Cimatron, PDM и Workflow SmarTeam (предос-тавлнные фирмой Би-Питрон), CONCEPT Nrec, доступ к продуктам фирм MSC (NASTRAN), ANSYS CFX, FlowVision, EDS (Unigraphics, TeamCenter), SCADA (NI LabView) научный коллектив НИЛ САПР-Д активно работает над реализацией этой концепции и внедрением ее в промышленности и в учебном процессе.
Таким же активным ученым и организатором в области моделирования, автоматизированного проектирования, экспериментального изучения процессов в двигателях внутреннего сгорания был заведующий кафедрой ДВС, про-р ектор УАИ по научной работе Борис Петрович Рудой. Он известен как крупный ученый в области нестационарной газодинамики, созданная им система имитационного моделирования ДВС
Альбея успешно используется и развивается до сих пор. Им предложен и разработан целый ряд оригинальных технических устройств, таких как «сапоги-скороходы». В научной работе Б. П. Рудой видел не только способ удовлетворения творческих амбиций ученого, но и мощнейшее средство воспитания. Именно идея объединения образовательного, научного и инновационного процессов легла в основу разработанной им функционально-целевой технологии подготовки специалистов. Понимание недостатков традиционного учебного процесса, основным содержанием которого является передача знаний, подтолкнуло кафедру к кардинальному его обновлению. Основным результатом должно было стать умение выпускников решать нестандартные задачи. Наиболее плодотворной идеей в этом плане было обеспечение единства образовательного, научного и инновационного процессов. Эта идея легла в основу разработанной под руководством Б. П. Рудого новой системы подготовки специалистов. В результате анализа инженерной деятельности были сформулированы функции специалиста с высшим образованием на предприятии и на их базе выработана концепция подготовки специалистов. Она была одобрена на совещании заведующих кафедрами ДВС в 1983 г. в МВТУ им. Н.Э. Баумана, а позже и на коллегии Минвуза РСФСР. На основании сформулированной концепции была выработана методика подготовки специалистов, отвечающих требованиям времени, названная функционально-целевой технологией подготовки специалистов. В это же время Минвуз РФ принял решение об эксперименте по целевой интенсивной подготовке специалистов, взяв на себя инициативу по поиску и внедрению новых методов обучения. Участие УАИ-УГАТУ в этом эксперименте позволило кафедре получить достаточную свободу для изменения содержания и организации обучения студентов с целью внедрения ФЦТПС. Нынешние успехи УГАТУ в области выполнения федеральных целевых инновационных образовательных программ являются закономерным результатом развития этих и идей и подходов.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В настоящее время научные школы, созданные в УГАТУ (УАИ) З. Г. Шайхутдиновым, А. М. Ахмедзяновым, Б. П. Рудым, А. М. Русаком успешно развиваются в рамках факультета авиационных двигателей, входящих в него кафедр и НИЛ САПР-Д. За прошедший период
получены существенные научные и научнотехнические результаты, отраженные в многочисленных монографиях и учебниках, широко внедренные в промышленности.
Так, например, разработаны основные аспекты методологии проектирования системы управления РДТТ с комбинированной системой управления и многократным включением.
Разработаны компоненты компьютерной технологии, обеспечивающей системную (в рамках надсистемы - ЛА, другого транспортного средства, энергетической или технологической установки) автоматизированную разработку и эксплуатацию двигателей (ракетных, авиационных) и энергоустановок с использованием САБ/САМ/САЕ/РБМ-систем, при котором
структура и содержание многоуровневой и многоаспектной имитационной модели изделия (дерево проекта) на основе объектного подхода динамически формируется при поддержке СППР в процессе оптимального проектирования, изготовления и доводки.
Разработаны методы конверсии авиационных ГТД для различных областей наземного применения.
В промышленных масштабах ведется разработка экологичных высокоэффективных камер сгорания для модернизации газотурбинных установок в ГАЗПРОМ. Разработаны методология создания и конкретные образцы новых ДВС и ЭУ на их основе. Разработаны средства утилизации энергии в трубопровопроводном транспорте (турбодетандеры, вихревые трубы).
Результаты проводимых научных исследований позволяют успешно развивать подготовку кадров для промышленности - инженеров, бакалавров, магистров, а также подготовку кандидатов и докторов технических наук для вузов, академических и отраслевых НИИ.
ОБ АВТОРАХ
Гузаиров Мурат Бакеевич, ректор УГАТУ, проф. каф. вычислительн. техники и защиты информации. Дипл. инженер-электромеханик (УАИ, 1973). Д-р техн. наук по управлению в соц. и эконом. системах. Иссл. в обл. системн. анализа, управления в соц. и эконом. системах.
Кривошеев Игорь Александрович, декан факультета авиац. двигателей, проф., науч. рук. НИЛ САПР-Д. Дипл. инженер-механик (УГАТУ, 1976). Д-р техн. наук по тепл. двигателям летательн. аппаратов (2000). Иссл. в обл. инф. техн. в двигателе-строении.
