Самара - Штутгарт: к единому научно-образовательному пространству

Абитуриенты, которые поступят в Самарский университет на специальности, связанные с двигателестроением, получат не только инженерное образование мирового уровня, но и опыт участия в международных исследовательских проектах. Эту возможность создаёт углубляющееся с каждым годом сотрудничество двух вузов – Самарского и Штутгартского университетов. Речь идёт, прежде всего, о масштабном обмене "человеческим капиталом" на всех уровнях - от студента до профессора.

 

Традиционно представительная международная научно-техническая конференция "Проблемы и перспективы развития двигателестроения" (22-24 июня, Самарский университет) и состоявшаяся в её рамках III российско-германская школа молодых двигателестроителей позволили нам побеседовать с двумя весьма значимыми инициаторами этих мероприятий – Стефаном Штаудахером (Stephan Staudacher) и Сергеем Фалалеевым из Штутгартского и Самарского университета соответственно. Темой нашего разговора стали некоторые итоги их 14-летнего сотрудничества по всему спектру научно-образовательных проблем двигателестроения.

 

- Какие результаты вашего – уже довольно длительного - сотрудничества вы считаете наиболее значимыми?


 

Стефан Штаудахер (далее С.Ш.)
- В первую очередь, это детальное понимание направлений и методов работы наших самарских коллег - научных работников, которые ведут исследования на самом высоком мировом уровне. Это реализация целого ряда совместных проектов. И, конечно, прочные деловые и чисто человеческие дружеские связи, доверие между нашими коллективами.

 

- Каков масштаб вашего сотрудничества в "человеческом измерении"?
 

С.Ш.
- За 14 лет примерно по 20 человек с каждой стороны прошли длительные (от 3 месяцев до 2 лет) стажировки в партнёрских вузах. И все немецкие участники этой программы были очень довольны своим пребыванием в Самаре. Более того, они рекомендовали своим коллегам участие в данной программе. Самарскими аспирантами я тоже очень доволен: их  инженерная подготовка, пожалуй, лучшая из мне известных. Заявляю это с полной ответственностью, поскольку довольно продолжительное время работал в фирме "Роллс-Ройс", а это ведущий мировой производитель двигателей. 


 

Сергей Фалалеев (далее С.Ф.)

- У нас сложился плодотворный обмен как практическим опытом, так и научными идеями. Мы имеем возможность отслеживать, куда движется мировое двигателестроение. Можно, конечно, читать публикации, но непосредственное общение гораздо эффективнее. Год назад мы совместно создали специализированный исследовательский институт, наметили план его работы, создали общую команду из наших аспирантов и докторантов из Штутгарта, которая должна воплощать эти планы. Но самое главное – здесь я согласен с коллегой Штаудахером -  у нас есть хорошие человеческие отношения.
 

- Какие совместные разработки вы могли бы выделить?

С.Ф.

- Например, сейчас мы совместно изучаем устойчивость свойств и характеристик двигателя при попадании в его компрессор песка и грязи. Другая группа исследователей займётся проектом, который направлен на улучшение параметров рабочего цикла двигателя за счёт конструкторских решений.
 

- И всё же, на какой проблеме фокусируются ваши усилия?

С.Ф.

- Это верификация наших моделей и поиск будущих технологий для газотурбинного двигателя. Успехи на этом направлении позволят оптимизировать этап его экспериментальной доводки, в частности, серьёзно сократить временные и финансовые затраты. В частности, есть практически важная задача моделирования процесса остановки двигателя. Во время остывания его детали и агрегаты претерпевают механическую деформацию. И нужно решить, через какое время двигатель можно стартовать заново. Эта задача особенно актуальна для больших двигателей, но подходы к ее решению отрабатывались на микроГТД в Штутгарте. И теперь эти подходы можно распространять на большие двигатели.
 

- У вас есть методика моделирования и автопроектирования двигателей, а в Штутгарте -  стенды, где эту методику можно проверить в эксперименте?
 

С.Ф.

- На этих стендах учёные Штутгартского университета исследуют не только свои двигатели, но и купленные ими у других производителей, а также наши двигатели. У германских коллег есть свои достижения и в моделировании, причем, они гармонично дополняют наши результаты. К примеру, в Штутгарте разработали термодинамическую модель двигателя, а мы в Самаре другие его модели, в частности, прочностную. 
 

- Получается, что, сложившись моделями, вы можете в виртуальном режиме изучать работу всего двигателя?
 

С.Ф.

- Да. А что касается эксперимента, мы планируем создать в Самаре стенд, подобный тому, который есть в Штутгарте.
 

- Предвидите ли вы проблемы при переносе результатов, полученных с помощью микроГТД, на большие двигатели?
 

С.Ф.

- На микроГТД мы отрабатываем методику расчётов, поскольку задачи, относящиеся к большим двигателям, как правило, имеют высокую размерность и требуют для решения очень большие вычислительные мощности. Многие вопросы можно отработать на малоразмерных ГТД. Сейчас расчёты для больших двигателей, конечно, проводятся, но многое изучают пока экспериментальным путём. Наша цель – корректно моделировать работу двигателя в целом.
 

- Есть ли у вас портфель заказов на микроГТД, которые всё шире применяются в таких летательных аппаратах, как дроны?
 

С.Ф.

- У нас разные портфели заказов. Мы связаны больше научной составляющей. У нас ориентация на последующее применение в различных отраслях, а в Штутгарте студенты сами делают модели самолётов и сами оснащают их двигателями. У нас такого рынка нет. Но главная цель наших германских партнёров та же, что и у нас, - научиться рассчитывать и оптимизировать конструкцию авиадвигателей.
 

С.Ш.

- Мы не ищем продукты для продажи, мы ищем знания, которые, впрочем, можно применить для решения практических задач. В наших результатах заинтересована, скажем, известная в мире авиакомпания Lufthansa, которой нужно решать, когда двигатель уже настолько охладился, чтобы его можно запускать вновь.
 

- Как уровень ваших исследований соотносится с мировым уровнем?

С.Ш.

- Мы находимся среди лучших инженерных вузов мира – таких, как Оксфорд и MIT.  Можно сказать, что мы находимся в премьер-лиге. Думаю, что нам удастся сохранять эту позицию и дальше. Уверенности нам придаёт хорошая математическая и инженерная подготовка тех молодых исследователей, которые выступали на летней школе в Самаре.
 

- Каковы Ваши впечатления о Самаре?
 

С.Ш.

- Прежде всего, стоит отметить дружеские отношения с коллегами. Что особенно важно как противовес той информации о России, которая появляется у нас в Германии на телевидении и в газетах. Мы же воочию видели, что здесь живут нормальные – в общепринятом понимании - люди. Впечатлила и очень хорошая математическая подготовка ваших аспирантов. Я планирую приехать сюда для стажировки на кафедре КиПДЛА чтобы поучиться преподаванию проектирования конструкции двигателей. Правда, ваши аспиранты в основном моделируют и оптимизируют существующие двигатели. А, на мой взгляд, в университете должны проводиться также исследования, которые понадобятся при разработке двигателей новых поколений.
 

Самара - удивительно красивый город, куда мы всегда приезжаем с удовольствием, но дороги здесь ужасны. Надеюсь, что к следующему нашему визиту (через два года) ситуация изменится к лучшему. 
 

Фото: Екатерина Винокурова

 

Для справки
 

Staudacher Stephan – профессор, доктор-инженер, декан факультета авиационной и космической техники, директор Institute of Aircraft Propulsion Systems Штутгартского университета (Германия). В сферу научных интересов входит развитие инновационных технологий проектирования авиационных двигателей, а также поиск новых технических решений для микрогазотурбинных двигателей.
 

Фалалеев Сергей – выпускник КуАИ (1980 г.), профессор, заведующий кафедрой конструкции и проектирования летательных аппаратов (КиПДЛА) Самарского университета, в период с 1999 по 2005 г. работал в Штутгартском университете приглашённым профессором. В сферу научных интересов входит комплексное  моделирование конструкций и процессов в авиационных двигателях, в частности создание виртуальных моделей микрогазотурбинных двигателей для беспилотников.
 

III российско-германская школа молодых двигателестроителей организована кафедрой КиПДЛА при поддержке некоммерческого партнерства "Германский информационно-культурный центр в Самаре" и общественной организации Самарской области "Региональный центр немецкой культуры "Надежда".