Материал: Основы проектирования РН Куренков

6. При моделировании необходимо использовать форму и размеры составных частей РН в соответствии с компоновочной схемой.

7. Желательно предусмотреть возможность быстрого изменения габаритов отсеков РН путем связывания отдельных размеров (параметризация твердотельных моделей РН).

Пример изменения габаритов цилиндрической обечайки с помощью параметрического моделирования иллюстрируется рис. 15.1.

Рис. 15.1. Варианты изменения габаритов твердотельной модели цилиндрической обечайки

При построении моделей отдельных деталей, представляющих собой тела вращения, можно использовать несколько путей.

1.Строится сечение тела вращения, а затем производится построение этого тела путем вращения его сечения.

2.Строится цилиндрическое тело, а затем из него вырезается «лишний» материал.

3.Строится цилиндрическое тело с высотой, равной толщине будущей оболочки, а затем плоская грань цилиндра преобразуется в часть сферы.

4.Строятся плоские листовые детали (заготовки), а затем используется операция «сгиба» с различными радиусами.

При построении тонкостенных элементов иногда весьма эффективно использование опции «тонкостенный элемент».

Следует заметить, что идеология твердотельного моделирования предполагает разработку сначала твердотельной модели, а затем автоматизированное построение чертежей.

Рассмотрим подробнее методики разработки твердотельных моделей отсеков различных типов и других составных частей РН.

326

15.3. Разработка моделей отсеков ракетных блоков

15.3.1. Разработка моделей топливных баков

При составлении плана построения бака следует использовать следующие альтернативные варианты.

1.Сначала создаются модели шпангоутов, днищ, обечаек и др., а затем производится сборка деталей бака путем их сопряжения.

2.Сначала создаются модели шпангоутов. Они вставляются в сборку, затем производится построение днищ, обечаек и других деталей бака непосредственно в сборке.

3.Сначала создается модель обечайки, она вставляется в сборку, затем производится построение шпангоутов, днищ и других деталей бака непосредственно в сборке.

В качестве примера на рис. 15.2 представлены отдельные твердотельные модели составных частей бака: днища, шпангоуты и обечайка.

Рис. 15.2. Основные детали для сборки цилиндрического бака

Для сопряжения деталей бака рекомендуется использовать осевые линии осесимметричных моделей и их торцевые плоскости. Чтобы исключить осевое вращение моделей сборки, следует осуществить сопряжение соответствующих плоскостей деталей.

На рис. 15.3 представлены твердотельные модели баков с тоннельным трубопроводом. На рис. 15.3, а переднее днище и обечайка бака для наглядности показаны полупрозрачными. На рис. 15.3, б бак показан в разрезе.

327

Рис. 15.3. Твердотельные модели баков

Модель кольцевого бака строится из двух моделей цилиндрических оболочек (внешней и внутренней) и двух днищ, представляющих собой оболочки в виде половинок тора. Составные части кольцевого бака показаны на рис. 15.4.

Рис. 15.4. Основные детали для сборки кольцевого бака

15.3.2. Разработка моделей сухих подкрепленных отсеков

Рекомендуется сначала выбрать конструктивную схему сухого отсека для реализации в системе твердотельного моделирования. При составлении плана построения сухого отсека рекомендуется использовать следующие варианты.

328

1.Создаются модели шпангоутов, стрингеров, обечайки и др., а затем производится сборка деталей сухого отсека путем сопряжения отдельных деталей.

2.Создаются модели шпангоутов, они вставляются в сборку, затем производится построение обечайки, стрингеров и других деталей бака непосредственно в сборке.

3.Создается модель обечайки, она вставляется в сборку, затем производится построение шпангоутов, стрингеров и других деталей бака непосредственно в сборке.

4.Построение сначала сборки обечайки со шпангоутами, а затем построение стрингеров, используя возможности системы твердотельного моделирования для построения ребер.

В качестве примера на рис. 15.5 представлены отдельные твердотельные модели составных частей сухого отсека: стрингера, шпангоута и обечайки.

Рис. 15.5. Основные детали для сборки сухого отсека

На рис. 15.6 представлены твердотельные модели сухих отсеков в сборке. Следует отметить, что методика построения шпангоутов и цилиндрической обечайки для сухих отсеков такая же, как и для баков (см. предыдущий пункт). Что же касается построения стрингеров, то на начальном этапе допускается упрощенное построение в виде уголка без подсечек. В этом случае при сборке модели стрингеров и шпангоутов могут пересекаться между собой.

329

Рис. 15.6. Твердотельные модели сухих отсеков

15.3.3. Разработка моделей ферменных конструкций

Для реализации моделей ферменных конструкций используются возможности системы твердотельного моделирования в части технологии построения трехмерных эскизов.

Прежде всего необходимо выбрать конструктивную схему ферменной конструкции для реализации и составить план построения модели. При составлении плана рекомендуется использовать следующие варианты.

1.Создаются модели опор, стержней и др., а затем производится их сборка путем сопряжения отдельных деталей.

2.Создаются модели опор и заготавливается трехмерный эскиз осевых линий ребер. Опоры вставляются в сборку (в места, определенные трехмерным эскизом), затем производится построение стержней и других деталей фермы непосредственно в сборке.

При построении эскизов на плоскостях, перпендикулярных наклонным стержням, использовать опции системы твердотельного моделирования, связанные с преобразованием плоскостей.

3.Создается трехмерный эскиз осевых линий ребер и модели стержней. Стержни вставляются в сборку (в места, определенные трехмерным эскизом), затем производится построение опор и других деталей фермы непосредственно в сборке.

На рис. 15.7 представлена твердотельная модель фермы, справа показаны увеличенные опоры фермы.

330