АЭРОКОСМИЧЕСКИХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ КОНСТРУИРОВАНИЕ

АЭРОКОСМИЧЕСКИХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ КОНСТРУИРОВАНИЕ

область научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, которая первоначально ограничивалась проектированием, разработкой и производством самолетов, а затем включила в круг своих интересов все средства передвижения над поверхностью земли и в космическом пространстве. Бурное развитие этой отрасли в начале 1960-х годов ознаменовалось появлением таких терминов, как "авиационно-космическая промышленность" и "авиационно-космическая технология". Отличительной чертой этого развития явилось повсеместное внедрение компьютеров в качестве аналитического инструмента: в аэродинамике и графическом изображении конструкций, в процессах проектирования (компьютерное проектирование и производство, CAD/CAM; русский аналог - САПР - система автоматизированного проектирования), в быстродействующих системах сбора и анализа данных, системах наведения и управления полетом летательных аппаратов, в методах дистанционного управления, в таких операциях, как резервирование мест и продажа билетов на авиалиниях и во многих других смежных областях.
См. также КОМПЬЮТЕР;
ИНФОРМАЦИИ НАКОПЛЕНИЕ И ПОИСК;
ДИСТАНЦИОННОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ;
РОБОТ;
КОСМОСА ИССЛЕДОВАНИЕ И ИСПОЛЬЗОВАНИЕ.
СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ ПО ПРОФЕССИЯМ

В структуре типичной авиационно-космической компании можно обнаружить ряд групп специалистов, выполняющих специфические функции.
Проектирование. Наиболее талантливые инженеры-расчетчики и конструкторы разрабатывают предварительный проект нового авиационно-космического летательного аппарата. Другие изготавливают сборочные и рабочие чертежи и разрабатывают технические условия для вспомогательных элементов и систем аппарата. Кроме того, к экспертным оценкам пригодности проекта привлекаются другие специалисты компании.
Аэродинамика. Аэродинамики изучают поле течения около летательного аппарата и разрабатывают методы определения аэродинамических сил, воздействующих на его поверхности. Довольно часто аэродинамический отдел отвечает также за проведение исследований в аэродинамических трубах и предоставление оценок аэродинамических характеристик летательных аппаратов инженерам-конструкторам.
ТЕЧЕНИЕ ВОЗДУХА около крыла традиционной формы быстро турбулизуется. Если воздух турбулентного пограничного слоя отсасывается через узкие щели, прорезанные вдоль размаха крыла, то течение воздуха около крыла становится гладким, или ламинарным. На экспериментальном самолете X-21 имеется такое устройство для отсасывания пограничного слоя.
ТЕЧЕНИЕ ВОЗДУХА около крыла традиционной формы быстро турбулизуется. Если воздух турбулентного пограничного слоя отсасывается через узкие щели, прорезанные вдоль размаха крыла, то течение воздуха около крыла становится гладким, или ламинарным. На экспериментальном самолете X-21 имеется такое устройство для отсасывания пограничного слоя.

Прочность. Специалисты по прочности конструкций вычисляют нагрузки, действующие на летательный аппарат, определяют их допустимость и характеристики конструкции. Определение расчетных нагрузок составляет только часть задачи; другие члены группы прочности могут работать совместно с аэродинамиками и определять нагрузки, возникающие при совершении маневров, флаттере и т.п. В ряде случаев группа прочности проводит статические испытания конструкций элементов летательного аппарата, а также участвует в испытаниях конструкций в аэродинамических трубах, проводимых аэродинамической группой.
Весовые характеристики. Весовой отдел снабжает конструкторов и аэродинамиков предварительными оценками веса нового летательного аппарата, необходимыми для расчета его характеристик, и на основе результатов анализа прочности проектируемой конструкции дает заключение относительно соответствия веса данной конструкции поставленным ограничениям. Весовой отдел должен хранить сведения о весах элементов действующих летательных аппаратов и давать рекомендации по возможному снижению веса летательного аппарата и его элементов.
Испытания. В авиационно-космических опытно-конструкторских компаниях имеется несколько групп специалистов, проводящих испытания разрабатываемых изделий. Это группы испытаний на прочность, испытаний бортового оборудования, стендовых, летных и ресурсных испытаний. В ряде фирм существует еще группа руководства испытаниями, которая направляет деятельность всех испытательных групп в данной фирме. В других организациях группы испытаний могут входить в инженерные подразделения в соответствии с характером проводимых ими испытаний. Например, инженеры-расчетчики и конструкторы прочностного отдела могут проводить испытания конструкций экспериментальных самолетов и ракет, определяя их поведение под нагрузкой.
ИСПЫТАНИЯ В АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ТРУБЕ: истребитель F/A-18 испытывается в большой аэродинамической трубе Исследовательского центра им. Эймса, предназначенной для исследования аэродинамических характеристик самолетов при различных углах атаки.
ИСПЫТАНИЯ В АЭРОДИНАМИЧЕСКОЙ ТРУБЕ: истребитель F/A-18 испытывается в большой аэродинамической трубе Исследовательского центра им. Эймса, предназначенной для исследования аэродинамических характеристик самолетов при различных углах атаки.

Двигатели. Инженеры - специалисты по двигателям отвечают за установку, характеристики и проектирование двигателей для летательных аппаратов. Некоторые опытно-конструкторские аэрокосмические фирмы занимаются разработкой только силовых установок. На группу этих инженеров возлагается обязанность предоставить конструкторам и аэродинамикам исходные данные по выбранной ими силовой установке, которые позволили бы сделать оценки характеристик и проконтролировать рациональное размещение силовой установки на новом летательном аппарате и ее возможную работу.
ТУРБОВЕНТИЛЯТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ PW 4084 компании Пратт-Уитни - воздушно-реактивный двигатель, вобравший в себя новейшие достижения аэрокосмической технологии, - подвергается визуальной проверке перед летным испытанием.
ТУРБОВЕНТИЛЯТОРНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ PW 4084 компании "Пратт-Уитни" - воздушно-реактивный двигатель, вобравший в себя новейшие достижения аэрокосмической технологии, - подвергается визуальной проверке перед летным испытанием.

Управление полетом. Группа управления полетом отвечает за проектирование и разработку систем наведения и управления полетом. Иногда часть специалистов группы управления полетом входит в аэродинамический отдел, так как аэродинамические явления оказывают большое влияние на устойчивость и управляемость летательных аппаратов, движущихся в атмосфере.
Приборы. Первоначально группа инженеров - специалистов по двигателям отвечала только за приборы, с помощью которых определяются характеристики полета летательного аппарата. Это датчики воздушной скорости, высотомеры, измерители вертикальной скорости, гироприборы, магнитные компасы и т.п. Позже в обязанности приборной группы включили установку всевозможной регистрирующей аппаратуры (в частности, для летных испытаний). Иногда обязанности группы управления полетом совмещаются с обязанностями приборной группы.
Авионика. Этот гибридный термин, составленный из слов "авиация" и "электроника", характеризует работу группы специалистов, которые проектируют и подбирают электронную аппаратуру для летательного аппарата. Группа авионики отвечает за бортовой компьютер управления полетом, электронные средства навигации и электрическое оборудование летательного аппарата. Некоторые опытно-конструкторские фирмы специализируются на разработке различных видов авионики.
Аэроупругость. Вследствие требования минимизации веса проектируемого летательного аппарата упругость тонкостенных элементов его конструкции, подверженных воздействию аэродинамических нагрузок, будет приводить к возникновению деформаций и вибраций, которые нельзя предсказать на основе анализа статических нагрузок. К таким явлениям относятся флаттер частей летательного аппарата, шимми (автоколебания) колес шасси при посадке, резонансные колебания вертолета около земли и бафтинг, вызванный вихреобразованием и атмосферной турбулентностью. Иногда группа специалистов, занимающихся проблемами аэроупругости, входит в состав отдела прочности, однако часто она выделяется в отдельное подразделение, так как для теоретического исследования динамических явлений требуется знание специальных математических методов.
Оборудование. Летательный аппарат нуждается в разнообразном специфическом оборудовании, не разрабатываемом конструкторами летательного аппарата. Поэтому в обязанности группы оборудования входят определение и оптимальный выбор подходящих агрегатов и узлов (как правило, с учетом соображений минимизации веса и размеров при требуемых рабочих характеристиках и эксплуатационной надежности). Эта группа также отвечает за рациональное размещение этого оборудования на летательном аппарате.
Эксплуатация. Группа эксплуатации определяет наиболее подходящий режим эксплуатации летательного аппарата и дает рекомендации конструкторам относительно годности летательного аппарата для выполнения поставленных и других задач. Для решения этих вопросов группа эксплуатации (например, пассажирских самолетов) часто использует понятие гипотетической авиалинии.
Отдел продаж и технического обслуживания. Тесно взаимодействуя с группами проектирования и эксплуатации, группа продаж и технического обслуживания устанавливает и поддерживает связи с имеющимися и потенциальными покупателями продукции фирмы, убеждая покупателя в превосходстве своих изделий и снабжая конструкторов сведениями об интересах покупателей. Инженеры по техническому обслуживанию изделий работают непосредственно с покупателями, помогая им наилучшим образом использовать поставляемые изделия.
Производство. Производственная группа отвечает за разработку технологических процессов изготовления каждого изделия и планирование производства и поставок. Для этой деятельности требуются знания о новейшем производственном оборудовании, а также умение разрабатывать новые технологические методы, если характеристики нового изделия являются нетрадиционными.
Технико-экономические исследования. Исследовательские отделы в аэрокосмической промышленности часто выполняют двойственную задачу. В ряде компаний технико-экономическая исследовательская группа занимается только теми проблемами, которые непосредственно интересуют их компанию. В других компаниях исследовательская группа рассматривается как одна из технико-экономических служб, которой поручено разрабатывать программы по обеспечению полной занятости инженерного и технического персонала выполнением технических и технологических проектов.
Вычислительный центр. Его сотрудники отвечают за использование компьютеров во всех подразделениях фирмы от компьютерного проектирования и решения задач вычислительной аэрогидродинамики до изготовления и поставки изделий. Инженерные разработки, хранящиеся в цифровой форме, могут быть вызваны на экран дисплея и модифицированы или переданы непосредственно на станки с программно-цифровым управлением для изготовления изделий либо использованы для получения точных копий чертежей, шаблонов и макетов, необходимых для заказчиков и субподрядчиков. Математики и аэродинамики разрабатывают математические модели трехмерных течений и их взаимодействий с проектируемым аэрокосмическим аппаратом. Высокий спрос на эти исследования оказывает большое влияние на развитие вычислительной техники.
См. также СТАНКИ МЕТАЛЛОРЕЖУЩИЕ;
АЭРОДИНАМИКА;
АЭРОНАВИГАЦИЯ;
АВИАЦИОННЫЕ БОРТОВЫЕ ПРИБОРЫ;
АВИАЦИОННАЯ СИЛОВАЯ УСТАНОВКА.
ЛИТЕРАТУРА
Гиммельфарб А.Д. Основы конструирования в самолетостроении. М., 1980 Технология самолетостроения. М., 1982 Глушко В.П. Развитие ракетостроения и космонавтики в СССР. М., 1987 Авиация: Энциклопедия. М., 1994 Аэродинамика и динамика полета магистральных самолетов. М., 1995 ЦАГИ - основные этапы научной деятельности, 1968-1993. М., 1996

Энциклопедия Кольера. — Открытое общество. 2000.

Смотреть что такое "АЭРОКОСМИЧЕСКИХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ КОНСТРУИРОВАНИЕ" в других словарях:


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»