Основные этапы проектирования летательного аппарата

Аналитический обзор

Аналитический обзор.

Основные этапы проектирования летательного аппарата

Летательный аппарат (ЛA) – тяжелее воздуха с аэродинамическим принципом полета. При полете используются несущие поверхности летательного аппарата (крыло и оперение) для создания с помощью воздушной среды подъемной и управляющих сил и силовая установка — для создания движущей силы за счет энергии находящегося на борту летательного аппарата топлива. Для передвижения по земле — разбега, пробега и руления, а также для стоянки самолет снабжен системой опор — шасси. В соответствии с назначением летательные аппараты имеют определенную целевую нагрузку, оборудование и снаряжение, систему управления. Таким образом, летательные аппараты представляют собой сложные технические устройства, состоящие из взаимосвязанных по назначению, месту и функционированию агрегатов, частей и элементов.

В процессе создания летательного аппарата проектно-конструкторские работы условно можно разбить на три этапа.

Первый этап — разработка аванпроекта — по заданным тактико-техническим требованиям (ТТТ) проводятся теоретические расчеты и некоторые экспериментальные исследования, необходимые для выявления облика летательного аппарата, его конфигурации — аэродинамической компоновки, обеспечивающей требуемые лётно-техничёские характеристики (ЛTX). На этом этапе проектировщик определяет необходимый состав оборудования и полезной нагрузки, проводит их предварительную компоновку (взаимное размещение), разрабатывает предварительные силовые схемы основных агрегатов, предварительные схемы технологического членения летательного аппарата и выбирает материал конструкции. На основании аванпроекта принимают решение о целесообразности дальнейшей разработки проекта.

Второй этап — разработка эскизного проекта — заключается в более глубоком обосновании ЛТХ летательного аппарата путем широкого применения экспериментальных работ (продувки моделей, создания специальных моделирующих стендов, испытания на прочность отдельных новых типов конструкций и т. д.), а также расчетов на ЭВМ. Чем подробнее и глубже проведены на начальных этапах экспериментальные работы, тем короче будет процесс доводки летательного аппарата, тем раньше летательный аппарат выйдет в полет и не успеет в процессе создания морально устареть.

На этом этапе проводится более глубокая разработка конструкции агрегатов, технологических и конструктивных разъемов, компоновки летательного аппарата в целом. По нагрузкам, заданным отделами прочности и аэродинамики, конструктор в процессе конструирования проводит подробные проектировочные расчеты и с точностью до 5 % подсчитывает массу будущей конструкции (при этом проводится обоснование выбранных типов конструкции, строится макет самолета, позволяющий произвести взаимную пространственную увязку агрегатов и систем летательного аппарата). На основании эскизного проекта макетная комиссия дает комплексную оценку проекта, необходимую для принятия решения о разработке рабочего проекта и его реализации.

Третий этап — рабочее проектирование — это разработка комплекта рабочих чертежей на все агрегаты летательного аппарата и их элементы, а также комплекта технической документации (технологической, эксплуатационной и т. д.), необходимой для изготовления, сборки, монтажа как отдельных агрегатов и систем, так и летательного аппарата в целом. При этом уточняются расчеты массы и расчеты на прочность всех элементов конструкции.

На этом этапе конструктор должен выбрать оптимальный способ изготовления деталей, спроектировать детали, изготовляемые различными технологическими методами, сделать проектировочные расчеты и точно определить массу создаваемой конструкции. Рабочие чертежи оформляют в соответствии с единой системой конструкторской документации (ЕСКД).

Структурная схема летательного аппарата.