113. Этапы проектирования самолёта; их краткое содержание.

Проектирование самолета - это сложный процесс, требующий огромного объема вычислений, графических работ и различного рода исследований. В нем можно выделить ряд этапов, отражающих сложившуюся технологию процесса проектирования. Основные этапы. Непосредственному проектированию предшествует этап вы­работки требований к самолету, осуществляемый совместно за­казчиком и ОКБ. На этом этапе (иногда его называют внешним проектированием) на основе параметрических исследований пер­спективных самолетов как элементов транспортной или боевой системы, анализа их взаимодействия с компонентами комплекса, в котором они будут функционировать, прогнозируются потребные общие характеристики будущего самолета. При этом осуще­ствляются многовариантные расчеты по определению и оптими­зации технико-экономических показателей эксплуатации пред­полагаемого самолета на намеченной сети авиамаршрутов. В ре­зультате этой работы определяются необходимые технико-эконо­мические и тактико-технические характеристики самолета, позво­ляющие сформулировать требования на его проектирование (ТЗ). Следует подчеркнуть, что обоснованное задание требований во многом определяет успех программы создания нового само­лета. Целью следующего этапа проектирования, называемого раз­работкой технических предложений (предварительное проекти­рование), является выбор схемы и определение наивыгоднейшего сочетания основных параметров самолета и его систем, обеспечива­ющих выполнение заданных требований, либо обоснование не­обходимости их корректировки. На этом этапе на основе анализа ТЗ, идей главного конструктора, опыта конструкторского бюро и рекомендаций НИИ формируется концепция самолета, разраба­тывается его аванпроект. При этом определяются в первом прибли­жении основные геометрические, весовые и энергетические ха­рактеристики проектируемого самолета, а также формируются законы управления им на различных участках траектории для различных, предусмотренных требованиями, профилей полета. Это этап синтеза облика и определения основных размеров само­лета, в процессе которого связываются воедино различные аспекты проектирования самолета, касающиеся исследования его геоме­трических, весовых, аэродинамических характеристик, высотно-скоростных и дроссельных характеристик двигателей, структуры оборудования и снаряжения, летно-технических данных и траек­торий полета. Выходной информацией этого этапа являются чертежи общих видов рационального варианта самолета, а также документация о его летно-технических, экономических и эксплуатационных характеристиках. На основании этих материалов компетентные органы принимают решение о целесообразности дальнейшей раз­работки проекта. В процессе эскизного проектирования полученные ранее геоме­трические, весовые и энергетические параметры самолета вопло­щаются в конкретную конструктивную компоновку, отвечающую различным, весьма противоречивым требованиям, в том числе эксплуатационным и технологическим. В процессе компоновки уточняют центровку самолета, расчету которой предшествует составление весовой сводки на основе проч­ностных и весовых расчетов агрегатов планера и силовой уста­новки, ведомостей оборудования, снаряжения, грузов и т. д. В процессе эскизного проектирования обычно проводят широкие теоретические и экспериментальные исследования агрегатов и систем самолета. Изготавливают и продувают в аэродинамических трубах модели самолета и его отдельных агрегатов. По результа­там этих исследований уточняют аэродинамический расчет, рас­четы устойчивости и управляемости, а также характеристик аэро­упругости. На основании этих расчетов вносят соответствующие исправления в компоновку самолета, уточняют весовые расчеты. Строят макет самолета, позволяющий произвести взаимную про­странственную увязку агрегатов и систем самолета, размещение оборудования, оценить удобство размещения экипажа и пасса­жиров. Итог этого этапа — эскизный проект; он дает информацию об уточненных характеристиках самолета, а также о форме, размерах и взаимном расположении основных агрегатов и функциональных элементов самолета. Макетная комиссия производит комплексную оценку проекта, необходимую для принятия решения о разработке рабочего проекта и его реализации. Заключительный этап собственно процесса проектирования — рабочее проектирование; он направлен на практическую реализа­цию заявленных характеристик и параметров самолета. На этом этапе выпускается вся техническая документация, необходимая для изготовления, сборки, монтажа как отдельных агрегатов и систем, так и самолета в целом. Разрабатываются чертежи общих видов агрегатов самолета, сборочные и деталировочные чертежи отдельных его частей. Проводятся: экспериментально-исследова­тельские работы, связанные с внедрением новых материалов, типов конструкций; статические и динамические прочностные и ресурс­ные испытания конструкций; стендовые испытания систем обору­дования, управления, жизнеобеспечения. При этом уточняются весовые расчеты и расчеты на прочность всех элементов конструкции. Информация, полученная на этом этапе, позволяет уточнить данные о проекте и внести соответствующие коррективы в рас­четы, выполненные на предыдущих этапах. В процесс проектирования следует также включить изготовле­ние опытных образцов самолетов и их испытания — наземные и летные, поскольку в ходе этих испытаний определяются факти­ческие характеристики самолета и степень удовлетворения так­тико-технических требований (ТТТ). На основании этой инфор­мации принимается решение о внесении изменений в проект. При изготовлении опытных образцов осуществляется отра­ботка технической документации и технологии изготовления самолета. По итогам этого этапа принимается решение о запуске самолета в серийное производство. Анализ показывает, что проектирование — сложный, много­этапный процесс. Существенным является то, что этот процесс обычно итерационный, причем итерации осуществляются не только между основными этапами проектирования, но и внутри каждого из них. Укрупненная схема процесса разработки проекта представлена на рис. Отметим место и удельный вес различных этапов разработки проекта самолета. На рис. 1.3 показана тенденция изменения затрат на разра­ботку самолета и распределение принимаемых решений (в %) по отдельным этапам разработки. Видно, что процесс общего проек­тирования, включающий техническое предложение и эскизный проект — наиболее ответственные этапы создания самолета. На этих этапах при затрате максимум 20 ... 25 % времени от всей работы и не более 5 ... 10 % средств принимается 75 ... 80 % основных решений по проекту (технических и организационных). От того, насколько правильные решения принимаются на ран­них этапах, часто зависит судьба проекта, и не только потому, что ошибки, допущенные на ранних этапах разработки проекта, при­водят к слишком большим затратам средств и времени на его до­работку в процессе рабочего проектирования и постройки, но и потому, что от них может вообще зависеть возможность реализа­ции проекта.

114. Понятие технологического процесса, операции, перехода, детали, заготовки.

Изделие – это предмет или набор предметов производства, подлежащих изготовлению на предприятии. Деталь – это изделие, изготовленное из однородного по наименованию и марке материала без применения сборочных операций (например, вал из однородного куска металла, литой корпус и т.п.). Заготовка - промежуточный продукт металлургического производства, получаемый электролизом, литьем или пластической деформацией, предназначенный для дальнейшей металлургической переработки.

В соответствии с ГОСТ 3.1109-82 технологический процесс – это часть производственно процесса, содержащая целенаправленные действия по изменению и (или) определению состояния предмета труда. Технологический процесс включает в себя последовательное изменение размеров, формы, внешнего вида или внутренних свойств предмета производства и их контроль. Производственный процесс представляет собой совокупность всех действий людей и орудий производства, необходимых на данном предприятии для изготовления или ремонта выпускаемых изделий. Работа по созданию технологических процессов в соответствии с ГОСТ 14.301—83 в общем случае включает в себя: анализ исходных данных для разработки технологического процесса; подбор действующего типового, группового технологического процесса или поиск аналога единичного процесса; выбор исходной заготовки и методов ее изготовления; выбор технологических баз; составление технологического маршрута обработки; разработку технологических операций; разработку или уточнение последовательности переходов в операции; выбор средств технологического оснащения (СТО) операции; определение потребности СТО, заказ новых СТО, в том числе средств контроля и испытаний; выбор средств механизации и автоматизации элементов процесса и внутрицеховых средства транспортирования; назначение и расчет режимов обработки; нормирование технологического процесса; определение требования техники безопасности; расчет экономической эффективности технологического процесса; оформление технологических процессов. Технологическая операция — это законченная часть технологического процесса, выполняемая на одном рабочем месте (ГОСТ 3.1109—82). Применительно к условиям механосборочного производства стандартизированное определение операции можно представить в следующем виде: технологическая операция — это часть технологического процесса, выполняемая непрерывно на одном рабочем месте, над одним или несколькими одновременно обрабатываемыми или собираемыми изделиями, одним или несколькими рабочими. Технологическая операция является основной единицей производственного планирования и учета. На основе операций определяется трудоемкость изготовления изделий и устанавливаются нормы времени и расценки; задается требующееся количество рабочих, оборудования, приспособлений и инструментов; определяется себестоимость обработки; производится календарное планирование производства и осуществляется контроль качества и сроков выполнения работ. Кроме технологических операций в состав технологического процесса в ряде случаев (например, в поточном производстве и особенно при обработке на автоматических линиях и в гибких технологических комплексах) включаются вспомогательные операции (транспортные, контрольные, маркировочные, по удалению стружки и т. п.), не изменяющие размеров, формы, внешнего вида или свойств обрабатываемого изделия, но необходимые для осуществления технологических операций. Установ представляет собой часть технологической операции, выполняемую при неизменном закреплении обрабатываемых заготовок или собираемой сборочной единицы. Позиция — фиксированное положение, занимаемое неизменно закрепленной обрабатываемой заготовкой или собираемой сборочной единицей совместно с приспособлением относительно инструмента или неподвижной части оборудования, для выполнения определенной части операции.

Технологический переход — законченная часть технологической операции, характеризуемая постоянством применяемого инструмента и поверхностей, образуемых обработкой или соединяемых при сборке. Применительно к условиям механической обработки определение перехода можно уточнить следующей формулировкой: технологический переход представляет собой законченную часть технологической операции, выполняемую над одной или несколькими поверхностями заготовки, одним или несколькими одновременно работающими инструментами без изменения или при автоматическом изменении режимов работы станка. При этом автоматическое изменение режима работы станка внутри одного технологического перехода имеет место в период обработки заготовок на станках с программным или адаптивным управлением. В случае использования обычных металлорежущих станков технологические переходы, как правило, осуществляются при неизменных режимах их работы. Элементарный переход — часть технологического перехода, выполняемая одним инструментом, над одним участком поверхности обрабатываемой заготовки, за один рабочий ход без изменения режима работы станка. Вспомогательный переход — законченная часть технологической операции, состоящая из действий человека и (или) оборудования, которые не сопровождаются изменением формы, размеров и шероховатости поверхностей предмета труда, но необходимы для выполнения технологического перехода. Примерами вспомогательных переходов являются: установка заготовки, смена инструмента и т. д. Рабочий ход — это законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, сопровождаемого изменением формы, размеров, качества поверхности и свойств заготовки. Понятие рабочего хода соответствует применявшемуся ранее в технологической практике понятию перехода, который рассматривался как простейший переход, заключающийся в снятии одного слоя металла. Вспомогательный ход — это законченная часть технологического перехода, состоящая из однократного перемещения инструмента относительно заготовки, не сопровождаемого изменением формы, качества поверхности или свойств заготовки, но необходимого для подготовки рабочего хода.