Методика создания 3D-модели летательного аппарата с ракетно-прямоточным двигателем

DOI: 10.34759/vst-2020-2-131-139

Авторы

Лохтин О. И.^1*, Разносчиков В. В.^2**, Аверьков И. С.^1***

1. Центральный институт авиационного моторостроения им. П. И. Баранова, ЦИАМ, Авиамоторная ул., 2, Москва, 111116, Россия
2. Центральный институт авиационного моторостроения им. П.И. Баранова, ЦИАМ, Авиамоторная ул., 2, Москва, 111116, Россия

*e-mail: olohtin@gmail.ru
**e-mail: raznoschikov@ciam.ru
***e-mail: averkov@ciam.ru

Аннотация

Разработка летательного аппарата (ЛА) с ракетно-прямоточным двигателем (РПДТ) на этапе аванпроекта начинается с объемно-массовой компоновки (ОМК) изделия, определения геометрических параметров характерных сечений двигателя и аэродинамических поверхностей ЛА в рамках специализированного программного комплекса на основе инженерных одномерных подходов. Это позволяет создать чертеж трех видов ЛА и двигателя. Для дальнейших исследований теплового состояния, определения аэродинамических и прочностных характеристик, массовой сводки элементов планера, вычисления центра масс, моментов инерции изделия и выполнения численных газодинамических расчетов в многомерной постановке требуется сформировать 3D-модель. В настоящее время работа по созданию 3D-объектов выполняется разрозненными коллективами. Для упрощения исследований и выявления концептуальных недочетов требуется сократить время от проектирования чертежа трех видов до 3D- модели. Таким образом, стоит задача организации взаимодействия программного комплекса на базе инженерных подходов и программы формирования трехмерных твердотельных объектов.

Ключевые слова:

перенос полученных результатов, летательный аппарат с ракетно-прямоточным двигателем, объемно-массовая компоновка, трехмерная твердотельная модель, чертеж трех видов

Библиографический список

1. Разносчиков В.В. Системный анализ использования топлива в авиационных силовых установках // Полет. 2008. № 4. С. 28-32.

2. Сорокин В.А., Яновский Л.С., Козлов В.А. и др. Проектирование и отработка ракетно-прямоточных двигателей на твердом топливе: Учебное пособие / Под общей редакцией В.А. Сорокина. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2016. – 317 с.

3. Большаков В.П., Бочков А.Л., Лячек Ю.Т. Твердотельное моделирование деталей в САD-системах: AutoCAD, КОМПАС-3D, SolidWorks, Inventor, Creo; 3D-модели и конструкторская документация сборок: Учебный курс. – СПб.: Издательский дом «Питер», 2014. – 304 с.

4. Ефремов Г.В., Нюкалов С.И. Инженерная и компьютерная графика на базе графических систем. – М.: Тонкие наукоемкие технологии, 2014. – 256 с.

5. Melendez F. Drawing from the Model: Fundamentals of Digital Drawing, 3D Modeling, and Visual Programming in Architectural Design. – John Wiley & Sons, 2019. – 352 p.

6. Tedeschi A. AAD Algorithms-Aided Design: Parametric Strategies using Grasshopper. – Napoli: Edizioni Le Penseur, 2014. – 496 p.

7. Singh S. Beginning Google Sketchup for 3D Printing. – Apress, 2010. – 328 p.

8. Ritland M. 3D Printing with SketchUp. – Packt Publishing, 2014. – 136 p.

9. Компания АСКОН (российский разработчик и интегратор инженерного программного обеспечения), http://www.ascon.ru/

10. Ганин Н.Б. Трехмерное проектирование в КОМПАС-3D. – М.: ДМК Пресс, 2012. – 784 с.

11. Ганин Н.Б. Проектирование и прочностной расчет в системе KOMПAC-3D V13. – М.: ДМК Пресс, 2011. – 320 с.

12. Зиновьев Д.В. Основы моделирования в SOLIDWORKS. Практическое руководство по освоению программы SolidWorks в кратчайшие сроки / Под ред. М.И. Азанова. – М.: ДМК Пресс, 2017. – 240 с.

13. Компания Autodesk (лидер в области разработки решений для 3D-проектирования, дизайна, графики и анимации), http://www.autodesk.ru

14. Сорокин В.А., Яновский Л.С., Козлов В.А. и др. Ракетно-прямоточные двигатели на твердых и пастообразных топливах. – М.: Физматлит, 2010. – 317 с.

15. Ветров В.В., Морозов В.В., Костяной Е.М., Оськин А.С., Федоров А.С. Калиберное воздухозаборное устройство для летательного аппарата с ракетнопрямоточным двигателем // Вестник Московского авиационного института. 2019. Т. 26. № 2. С. 70-80.

16. Александров В.Н., Быцкевич В.М., Верхоломов В.К. и др. Интегральные прямоточные воздушно-реактивные двигатели на твердых топливах /Под ред. Л.С. Яновского. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2006. – 343 с.

17. Лапушкин В.Н., Минин Н.В. Термодинамические и тепловые процессы в малоразмерном воздушнореактивном двигателе с мембранным свободнопоршневым газогенератором топливной смеси // Вестник Московского авиационного института. 2010. Т. 17. № 4. С. 96-105.

18. Акимов Г.А., Бородавкин В.А., Заимко В.А. и др. Аэродинамические характеристики летательных аппаратов: Учебное пособие для вузов. – СПб.: БГТУ им. Д.Ф. Устинова, 2003. – 118 с.

19. Сидельников Р.В., Тропин А.Б. Аэродинамика ракет: Учебное пособие. – Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 1997. – 42 с.

20. Гриценко Н.А., Икрянников Е.Д. Расчет аэродинамических характеристик самолета: Учебное пособие. – М.: ВВИА им. Н.Е. Жуковского, 1994. – 255 с.

21. Брусов В.С., Петручик В.П., Кузнецов А.В. Исследования аэродинамических характеристик профилей крыла беспилотных летательных аппаратов с малыми скоростями и большой высотой полета // Вестник Московского авиационного института. 2013. Т. 20. № 3. С. 19-31.

22. Микеладзе В.Г., Титов В.М. Основные геометрические и аэродинамические характеристики самолетов и ракет: Справочник. – М.: Машиностроение, 1990. – 143 с.

23. Зельдович Я.Б. Теория ударных волн и введение в газодинамику / Ответственный редактор академик Н.Н. Семенов. – М.-Л.: Изд-во АН СССР, 1946. – 187 с.

24. Борисенко А.И. Газовая динамика двигателей: Учебное пособие для авиац. вузов. – М.: Оборонгиз, 1962. – 793 с.

25. Frohlich A. Сравнение 3D-форматов. Исследование компании PROSTEP // CAD/CAM/CAE Observer, 2011, no. 4(64), pp. 53-62. URL: http://www.cadcamcae.lv/hot/PROSTEP_n64_p53.pdf