Проектирование облика

Современный самолёт представляет собой сложную техническую систему, состоящую из большого количества элементов. Все агрегаты и системы самолёта тесно взаимосвязаны между собой, и при проектировании к ним предъявляется большое количество разнообразных и зачастую противоречивых требований. Так, к крылу предъявляется противоречивые требования высокого аэродинамического совершенства и минимальной массы конструкции. Проектирование самолёта по своей природе глубоко многодисциплинарная задача, для решения которой необходимо проводить взаимосвязанные аэродинамические, прочностные расчёты, расчёты динамики полёта, оценки стоимости будущего самолёта, проводить планирование и подготовку производства и многое другое.

Целью проектирования является поиск таких взаимосвязанных значений параметров самолёта, которые обеспечивают достижение компромисса между требованиями различных дисциплин при обеспечении экстремума какого-либо выбранного обобщённого критерия оптимальности, например, минимальной стоимости жизненного цикла готового изделия – самолёта.

Под стоимостью жизненного цикла подразумевается суммарная стоимость проектирования, производства и эксплуатации самолёта. Данный критерий является одним из наиболее общих критериев эффективности самолёта, однако его расчёт на ранних стадиях затруднителен. Поэтому на практике пользуется другими критериями, приближенными к стоимости жизненного цикла – взлётной массой самолёта, коэффициентом топливной эффективности и другими.

В процессе проектирования необходимо пройти путь от анализа рынка, разработки технических требований и первых эскизов облика самолёта до выпуска рабочих чертежей для производства каждой отдельной детали, всех этапов сборки агрегатов и систем, окончательной сборки всего самолёта и составления документации, необходимой для эксплуатации самолёта.

Поэтому главной особенностью процесса проектирования самолёта, как и любой сложной технической системы, является большое количество неизвестных и высокая степень неопределённости, особенно на ранних стадиях разработки. Для преодоления неопределённости процесс проектирования разбивается на ряд последовательных итерационных этапов. Традиционно процесс проектирования разделяют на внешнее проектирование, в ходе которого формулируются требования к будущему самолёту и внутреннее проектирование. В свою очередь внутреннее проектирование принято разделять на предварительное, эскизное и рабочее.


Рисунок - Процесс проектирования самолёта

Разработка нового самолёта начинается с выявления потребностей заказчика. Для транспортного самолёта – анализируется рынок авиаперевозок. На основе анализа существующего парка авиационной техники и будущего объёма перевозок определяется количество и размерность новых самолётов. Результатом этой работы является выпуск
технического задания (ТЗ) на новый самолёт. Основными величинами, задаваемыми ТЗ, для  транспортного  самолёта  является  количество  пассажиров  и  расчётная  дальность полёта.

Далее начинается собственно проектирование. На стадии предварительного проектирования происходит формирование облика будущего самолёта - выбирается общая схема самолёта, определяются основные параметры внешний формы, тип силовой установки, проектируется конструктивно-силовая схема (КСС) и определяется состав бортового оборудования. Для выбора наилучшего варианта облика самолёта проводится анализ большого количества альтернативных компоновок и проводится оптимизация основных геометрических параметров - удлинения, сужения и стреловидности крыла, удлинения фюзеляжа, расположения оперения и двигателей (Рисунок 1.3). Результатом предварительного проектирования является техническое предложение – эскиз облика самолёта со значениями основных геометрических параметров, предварительные оценки аэродинамических, массовых, лётно-технических (ЛТХ) и стоимостных характеристик самолёта.

В ходе эскизного проектирования проводится оптимизация отдельных параметров самолёта выбранной конфигурации, и уточняются его характеристики. Этап завершается выпуском аванпроекта самолёта, содержащим подробную информацию о внешней форме самолёта, его внутренней объёмно-массовой и силовой компоновке, расчёты ЛТХ для всех режимов полёта. После выпуска аванпроекта накладывается запрет на внесение существенных изменений в облик самолета.

На основе эскизного проекта самолёта начинается самый продолжительный и трудоёмкий этап проектирования – рабочее проектирование, целью которого является выпуск всего объёма документации, необходимого для производства, испытаний и эксплуатации самолёта.

(Комаров В.А. «Выбор облика летательного аппарата с использованием технологии многодисциплинарной оптимизации»)

Видео

Новости университета

22.09.2017

Привлечь в университет самых талантливых абитуриентов

22.09.2017

75 лет Самарскому университету. Страницы истории

21.09.2017

Посол Индии предложил университету развивать сотрудничество

19.09.2017

Игорь Бевзюк: "В ДНК аэрокосмического записан некий код, который делает тебя номером один"

16.09.2017

Самарский университет принял участие в параде студенчества

15.09.2017

75 лет Самарскому университету. Страницы истории

14.09.2017

Финалисты "Спутника" выбрали Самарский университет

13.09.2017

Самарский университет наладил серийное производство виброизоляторов из металлорезины

12.09.2017

Ботанический сад в Самаре должен открыться к маю 2018 года

08.09.2017

Совместная лаборатория первой в стране выпустит персонифицированные эндопротезы

08.09.2017

75 лет Самарскому университету. Страницы истории

06.09.2017

В университете обсудили создание центра по ремонту авиадвигателей в аэропорту “Курумоч”

05.09.2017

Николай Меркушкин принял участие в обсуждении новой модели развития Самарского университета

05.09.2017

Самарский университет улучшил позиции в рейтинге THE

01.09.2017

Торжественно клянусь!