Szimulációval a jobb légcsavarokért – magyar fejlesztés csökkenti a repülőgépipar erőforrásigényét
Kiglics Gábor ügyvezetőHonnan indult a repülőgyártásban használatos szimulációs rendszerek fejlesztése?
– 2015–16-ban, az egyik első nagyobb konzorciumi pályázatunk összeállításakor határoztuk el, hogy a teherviselő kompozitszerkezetek fejlesztésére is fogunk fókuszálni, mert ezzel a területtel még kevéssé foglalkoztak a régiónkban. Már akkor együttműködést kezdeményeztünk a Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Polimertechnika Tanszékével, ahol két kollégánk is e terület témájából írta a PhD-disszertációját. Az évek során bővült a könnyűszerkezeti fejlesztések témaköre, így egyre több szakirányú tapasztalattal rendelkező kolléga csatlakozott a vállalatunkhoz. A kutatás-fejlesztési és innovációs (KFI) tevékenységek újragondolásával azt tűztük ki célként, hogy az egymást követő hazai és európai uniós pályázatokon elnyerhető támogatásokkal egy hosszú távú, komplex fejlesztési folyamatot vigyünk végig. Meggyőződésünk, hogy a 2-4 éves támogatási projektek nem elegendők a tényleges előrejutáshoz, ehhez legalább öt évre van szükség.
Altus CFD modell, 2D-s virtuális légcsavarmodellVagyis a nyertes pályázataik mindig következetesen egymásra épülnek?
– Így van. Minden pályázati projektünk egy nagyobb építkezés része, ugyanakkor minden pályázati ciklus eredményezett olyan új terméket, amellyel megjelenhettünk a piacon. Ezzel a vevők és a támogató hatóságok számára is bizonyítottuk, hogy érdemes tovább folytatni a fejlesztéseinket. Felvettük a kapcsolatot a repülőgépiparban aktív magyar vállalkozásokkal, miközben kiterjedt nemzetközi együttműködéseket is indítottunk. Nem sokkal a vállalatunk alapítását követően már nemzetközi projektjeink voltak. Mérföldkőnek számított, amikor néhány éve kijutottunk Európa legnagyobb kisgépes repülési szakkiállítására, a friedrichshafeni AERO-ra, ahol megismerkedtünk egy légcsavargyártó vállalat vezető mérnökével. Ebből az ismeretségből azóta is töretlen együttműködés jött létre. Több kollégánk dolgozik folyamatosan ezeken a fejlesztéseken, így a legnagyobb repülőgépipari cégek, például az Embraer – a világ harmadik repülőgépgyártója a Boeing és az Airbus után – indirekt beszállítóivá váltunk.
Altus CFD modell, áramlási sebességvektorokHogyan lehet Magyarországról nemzetközileg is jelentős repülőgépipari fejlesztéseket megvalósítani?
– A tudományra és az innovációra kell helyezni a hangsúlyt. Hisszük, és a saját példánk élő bizonyíték rá, hogy ezzel a megközelítéssel Magyarországon is lehet világszínvonalú repülőgépipari fejlesztéseket véghezvinni. Ennek érdekében aktív kapcsolatot építettünk ki szinte az összes magyarországi és régiós műszaki felsőoktatási intézménnyel: gyakornoki programokat indítunk, támogatjuk az egyetemi versenycsapatokat, szakmai előadásokat, konzultációkat tartunk. Az egyetemekkel kialakított együttműködéseink folyamatosan inspirálják az új ötleteket, nemcsak bennünk, de a velünk együtt gondolkodó partnereinkben is.
Optimalizált légbeömlő az AltusonMilyen szerepe van a repülőgépipari fejlesztésekben az ipari szimulációnak?
– Egyre nagyobb jelentőségük van a KFI tevékenységekbe csatornázott mérnöki szimulációknak, és ezzel párhuzamosan a felelősség is növekszik. A virtuális prototípus-fejlesztés és a szimuláció nagyszerű eszközök, amelyek ma már megkerülhetetlenek a korai fázisú és a szériafejlesztésekben egyaránt. A szimulációs eljárások fejlődésének, az újabb anyag- és számítási modelleknek köszönhetően eljutottunk oda, hogy mára szinte szükségtelenné váltak a fizikai prototípusok, elegendő csupán azt az eszközt ténylegesen megépíteni, amit validálni fogunk. Ez azt jelenti, hogy a termékfejlesztés hosszú folyamatában már nem kell köztes fizikai teszteket végeznünk nagy modelleken, kizárólag úgynevezett kismodellekre vagy kupontesztekre van szükség.
A mostani repülőgép-fejlesztési projektben milyen szerepe van a szimulációnak?
– A légcsavarok viselkedésének számítása, optimalizálása és szilárdsági vizsgálata meglehetősen bonyolult folyamat, mivel egy forgó szerkezetet kell modelleznünk. A mi eljárásunk mindezt egy virtuális légcsavarmodellel teszi lehetővé. A projekt indulásakor egy elegendően nagy adatbázist építettünk, amely a gépi tanuláson alapuló algoritmus kifejlesztését tette lehetővé. Ez az algoritmus ma már 5-6 százalékos pontossággal irányt tud mutatni nekünk arra, hogy az adott helyzetben milyen típusú légcsavart érdemes választanunk. Ráadásul már az oldalszél és a légcsavar mögötti geometria hatását is képesek vagyunk vizsgálni ilyen módon, és további információt tudunk szolgáltatni például a repülőgép motorhűtéséről is. Ez a fejlesztés azonban korántsem csak a repülőgépiparban használható, hiszen az eljárás minden forgólapátos eszköz, például szél- és vízturbinák, merev- és forgószárnyú drónok tesztelésére is ugyanúgy alkalmas. Jelenlegi ismereteink szerint az általunk kínált megoldás egyike a legnagyobb képességű és a legtöbb információt nyújtó eszközöknek a virtuális fejlesztés terén.

Milyen egyéb termékeket eredményezett a projekt?
– A repülőgép-fejlesztési eljárásokhoz kapcsolódó projekt két szálon fut. Az egyik szál a légcsavarfejlesztés, a másik pedig a kompozitanyag-modellezési technológiák kidolgozása. Az utóbbi szál elágazásaként időközben kialakult egy „oldalprojekt”: munkatársaink elkezdtek behatóan foglalkozni a kompozitanyagok élettartamával is. Ez a téma szervesen illeszkedik a kutatás-fejlesztési munkánkhoz, és további hozzáadott értéket képvisel, hiszen erre a célra ma még nincsenek bevett technológiák. Léteznek ugyan módszerek, melyek a fémekre kidolgozott élettartam-szimulációs eljárásokat megpróbálják a kompozitanyagokra is alkalmazni, de mivel a kompozitok lényege, hogy az összetételük nem homogén, ez nem minden esetben működik elfogadhatóan. Nekünk sikerült a kompozitanyagokra egy merőben új szimulációs eljárást kidolgozni, amelyet két dimenzióban már validáltunk, és reményeink szerint a háromdimenziós validáció is hamarosan megtörténhet. Felvettük a kapcsolatot a világ egyik vezető végeselemes szimulációs szoftvere, az Ansys fejlesztőivel, és bízunk benne, hogy velük együttműködve hamarosan ezzel a termékkel is megjelenhetünk a piacon, akár önálló szoftverként, akár az ő alkalmazásukba épülő modulként.•
Címlapkép: eCon Engineering Kft.


