CC BY
63mehanicheskih sistem kosmicheskih apparatov // Dinamicheskie i tehnologicheskie problemy mehaniki konstrukcij i sploshnyh sred : Materialy XVIII mezhdunarodnogo simpoziuma im. A. G. Gorshkova, M., 2012. S. 127-129.
2. Sil'chenko P. N., Novikov E. S., Lekanov A. V. Osobennosti konstruktorsko-tehnologicheskih reshenij proektirovanija melkomodul'nyh zubchatyh peredach
privodov ispolnitel'noj avtomatiki kosmicheskih apparatov / XXXXVIII Gagarinskie chtenija : trudy Mezhdunarod. molodjozh. nauch. konf. : v 8 t. M., 2012, T. 5. S. 31-33.
© Леканов А. В., Улыбушев Е. А., Масанов А. Г., Сильченко П. Н., Новиков Е. С., 2013
УДК 658.51; 629.783; 629.7.012; 004.942
ПРИМЕНЕНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ЦИФРОВОГО МАКЕТА ИЗДЕЛИЯ НА ЭТАПЕ ПРЕДКОНТРАКТНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА
М. В. Лихачев, Е. А. Шангина
ОАО «Информационные спутниковые системы» имени академика М. Ф. Решетнева» Россия, 662972, г. Железногорск Красноярского края, ул. Ленина, 52. E-mail: [email protected]
Рассмотрена возможность создания информационной системы, объединяющей функциональную структуру КА и его проектную 3D модель в рамках единой модели данных, и применения подобной системы для пред-контрактного проектирования КА.
Ключевые слова: САПР, цифровой макет, системный анализ, структура изделия.
FUNCTIONAL DIGITAL MOCKUP TECHNOLOGY APPLICATION FOR SPACECRAFT PRECONTRACT DEVELOPMENT
M. V. Likhachev, E. A. Shangina
JSC "Academician M. F. Reshetnev "Information Satellite Systems" 52, Lenin str., Zheleznogorsk, Krasnoyarsk region, 662972, Russia. E-mail: [email protected]
The opportunity to develop the information system on the basis of a joint data model which combines spacecraft functional product structure and its digital mockup as well as its application for spacecraft precontract study were researched.
Keywords: CAD, digital mockup, systems analysis, product structure.
В настоящее время технология разработки изделий с помощью цифрового макета освоена всеми без исключения производителями космической техники, и ее применение перестало являться фактором, позволяющим получить конкурентные преимущества на рынке. По этой причине ведущие разработчики космической техники, совместно с компаниями-разработчиками программного обеспечения, ведут исследования, направленные на дальнейшее повышение эффективности бизнес-процессов разработки изделий в рамках информационных систем управления жизненным циклом изделий (Product Lifecycle Management - PLM) [1; 2]. Одним из перспективных направлений развития PLM-технологий является разработка моделей данных, объединяющих в набор различные представления структуры изделия. Наиболее известными подобными моделями данных являются модели RFLP и IVVQ.
Модель данных RFLP (Requirements-Functional-Logical-Physical) позволяет работать со структурами требований к изделию, функциональной, логической и физической структурами изделий. При этом структура требований формируется в системе управления
данными об изделии (PDM - Product Data Management), а остальные структуры в САПР. Основным преимуществом данного подхода является возможность формализации процессов разработки изделия на основе методологии системного инжиниринга (методики SADT, FAST), а также полная прослежи-ваемость исполнения требований к изделию на всех этапах его жизненного цикла. [3]
Модель данных IVVQ (Integration-Validation-Verification-Quality) описывает стадии жизненного цикла изделия, следующие за проектированием и конструированием, и в настоящее время не вполне разработана.
Технология функционального цифрового макета -ФЦМИ (FDMU - Functional Digital MockUp) основана на модели данных RFLP и, по сути, позволяет связать функциональную структуру изделия и цифровой макет в единое целое. Такой подход позволяет выполнять быстрый анализ концепции космического аппарата на этапе предконтрактных исследований с целью выбора оптимальной конфигурации КА. Существует возможность подключения к ПО, содержащему подобную модель данных программы-оптимизатора, для поиска оптимальных параметров.
Проектирование и производство летательных аппаратов, космические исследования и проекты
Схема бизнес-процесса верхнего уровня представлена на рис. 1.
Первым этапом является сбор и анализ требований к изделию. Необходимо отметить, что требования в информационной системе представлены в виде древовидной структуры. Техническое задание в виде, близком к принятому в отечественной практике, может быть получено в качестве отчета из базы данных требований.
Вторым этапом является собственно разработка функциональной структуры изделия (см. рис. 2) и цифрового макета изделия на его основе (рис. 3).
На третьем этапе выполняется оптимизация КА с точки зрения отыскания компромиссов между противоречивыми требованиями. Модель данных, связывающая функциональную структуру изделия и его трехмерную компоновку в проектном цифровом макете, позволяет быстро анализировать различные ва-
рианты состава и компоновки изделия. В тех случаях, когда удается формализовать структуру ФЦМИ, возможно применение для оптимизации параметров изделия через ФЦМИ с использованием расчетных программных пакетов, подключенных к ПО для мульти-дисциплинарной оптимизации (рис. 4).
Четвертым этапом является оптимизация изделия с точки зрения технологии производства. На данном этапе основные технологические операции моделируются с использованием цифрового макета в системе производственного планирования.
Уточненный в результате проведенных оптимизаций проект может быть представлен заказчику, при этом разработчик обладает полной информацией об особенностях проекта, себестоимости, рисках и готов оперативно реагировать на изменения требований, возникшие в процессе переговоров с заказчиком.
^Ч Разработка ^^^Ч , „ ^Ч^Ч ^ ^Ч^Ч ^^^Ч Разработка ^Ч X XX функциональном X X Оптимизация на проекта на X X ~ XX X X концепции XX XX ,.„,.. XX Оптимизация с XX окончательного X >и. > > структуры КАи у > уровне систем и ФЦМИ > > > > > /НА на основе // , //, \ /У учетом технологии / У предложения для / / требований // ФУ""Чионального /У (в т.ч. мультидисциплинарная) // // заказчика / /_г _/ / цифрового макета у /_У У_У У_' _У
Рис. 1. Процессы верхнего уровня подготовки контрактного предложения с использованием ФЦМИ
Рис. 3. Функциональный цифровой макет изделия в системе САТ1А Уб
Рис. 4. Схема мультидисциплинарной оптимизации элемента изделия в пакете SIMULIA iSight
Рис. 5. Схема сборки изделия в системе DELMIA V6
Таким образом, технология ФЦМИ является новым шагом в развитии технологий управления жизненным циклом изделия, и ее внедрение на предприятиях аэрокосмического комплекса способно повысить их конкурентоспособность при реализации коммерческих проектов создания космических аппаратов.
References
1. Strium Spaceplane project brings Dassault Systèmes and EADS Innovation Works together in
partnership." available at: http://www.3ds.com/fileadmin/
Industries/Aerospace-Defense/Pdf/articles/astrium-space-
plane-project-article-aerospace-defense.pdf.
2. Functional DMU: towards experiencing behavior of mechatronic systems in DMU Dr.- Ing. André Stork Fraunhofer Institut für Graphische Datenverarbeitung IGD Fraunhoferstraße 5 64283 Darmstad. Available at: http://www.igd.fraunhofer.
© Лихачев М. В., Шантана Е. А., 2013
УДК 629.78.002.3
УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ КОНСТРУКЦИИ ЭЛЕКТРОДУГОВОГО МЕТАЛЛИЗАТОРА
А. Е. Михеев, Р. В. Алякрецкий, Д. А. Микуцик, А. В. Гирн
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Россия, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31. E-mail: [email protected]
Предлагается способ повышения КИМ и адгезионной прочности, а также понижения пористости покрытий, наносимых методом электродуговой металлизации, за счет использования сопла с обжимающим потоком воздуха.
Ключевые слова: покрытия, электродуговой металлизатор, газотермическое напыление.
