автоматизация конструирования

автоматиза́ция конструи́рования летательного аппарата — процесс конструирования агрегатов, узлов летательного аппарата, а также элементов его систем с использованием вычислительной техники. Существуют два метода решения задачи А. к. летательного аппарата: метод типовых конструктивных решений и метод типовых процедур (операций). Метод типовых конструктивных решений использует опыт авиационной отрасли по созданию рациональных элементов, соединений и узлов, апробированных экспериментальными исследованиями и опытом эксплуатации. Для каждого из типовых решений разрабатывается математическая модель конструкции, отражающая геометрические (кинематические) свойства, расчётную прочностную и технологическую схемы; формируются алгоритм поиска оптимальных параметров, форма необходимого комплекта технической документации. Использование этого метода для конструирования нетрадиционных объектов затруднено.

Метод типовых процедур не предполагает наличия математической модели объекта. При решении задачи используются типовые операции по геометрическому построению и кинематическому, прочностному и другим анализам объекта. Расчётная модель формируется конструктором непосредственно в процессе работы с системой автоматизированного конструирования в режиме диалога. Метод типовых, процедур требует более высокой подготовки конструктора (пользователя).

Система автоматизированного конструирования как одна из подсистем системы автоматизированного проектирования (САПР) авиационной техники обеспечивает: выбор рационального схемного решения; проведение необходимых расчётов и поиск оптимальных параметров; определение директивной технологии изготовления конструкции и выбор типового оборудования; выпуск рабочей конструкторской документации, подготовку необходимой информации для технологического оборудования с числовым программным управлением. Подсистема состоит из трёх составляющих: модуля конструирования, информационно-справочного модуля, графического модуля.

Модуль конструирования может использовать один из названных выше методов А. к. летательного аппарата или их сочетание. Программная реализация модуля и удобство работы с ним в значительной степени определяются языком описания конструкции.

Информационно-справочный модуль, отвечая на «прямые» запросы конструктора и программы модуля конструирования, обеспечивает поиск информации, необходимой для формирования конструкции. Базой данных информационно-справочного модуля служат типовые конструктивные решения деталей и узлов, нормативные и справочные документы.

Графический модуль строится по иерархическому принципу и включает: программы нижнего уровня, связанные с конкретными графическими, периферийными устройствами электронно-вычислительных машин; базовые программы, реализующие операции графики машинной; сервисные программы, обеспечивающие выполнение чертежа в соответствии с требованиями Единой системы конструкторской документации; прикладные графические программы, формирующие чертёж конструкции по данным, полученным от модуля конструирования. Для реализации А. к. необходимы соответствующие технические средства и математическое обеспечение электронно-вычислительных машин. Техническими средствами А. к. летательного аппарата в САПР служит набор автоматизированных рабочих мест. А. к. изменяет содержание и характер работы конструктора, избавляя его от рутинных графических построений, элементарных расчётных операций и непроизводительных затрат времени на поиск информации. Применение А. к. в процессе создания новой техники позволяет уменьшить трудоёмкость выпуска конструкторской документации, существенно снизить стоимость опытного экземпляра путём резкого уменьшения количества ошибок в документации, а при взаимодействии с автоматизированной системой технологической подготовки производства сократить сроки разработки благодаря своевременному началу технологической подготовки производства.

Л. М. Шкадов, В. В. Лазарев.