05.07.02 — Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов (3) (05.07.02 — Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов)

ФОРМУЛА СПЕЦИАЛЬНОСТИ Проектирование, конструкция и производство летательных аппаратов— область науки, занимающаяся формированием теоретических и экспериментальных основ создания новых и совершенствования существующих летательных аппаратов (ЛА), включающая: - описание, прогнозирование, установление закономерностей, связанных с исследованием физических процессов в конструкциях, агрегатах и системах - разработку методов принятия обоснованных проектно-конструкторских и технологических решении для выбора состава, оптимальных параметров и организации процессов жизненного цикла ЛА, а также связи этих процессов со свойствами изделий, технико-экономическими и организационными характеристиками вх производства; формирование для этих целей математического и программного обеспечения. Отличительная особенность специальности заключается в том, что ее основным содержанием является системотехническое изучение вопросов проектирования, конструирования и производства объектов техники с учетом экономики и автоматизации, анализ опыта создания образцов ракетнокосмической и авиационной техники и конверсионное использование упомянутых методов и работ.

Значение решения научных и технических проблем данной специальности состоит в совершенствовании теоретической, методической, экспериментальной и производственной базы, позволяющих повысить качество (надежность, ремонтопригодность, грузоподъемность и т.д.) и снизить затраты средств на разработку, производство и эксплуатацию летательных аппаратов (уменьшить металлоемкость, энергопотребление и др.).

Данная область науки является комплексной, охватывающей выявление физических, химических, механических и других закономерностей с целью использования на практике наиболее эффективных и зкономических проектно-конструкторских и технологических процессов, требующих наименьших затрат времени, людских и материальных ресурсов.

ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ 1. Проектирование ракетно-космической техники. Исходные требования к проектированию. Определение основных проектных параметров при проектировании ракет-носителей. Выбор компоновочной схемы ракеты-носителя. Силы, действующие на ракету-носитель в полете. Понятие о проектировочном и проверочном баллистическом расчете. Определение массовых и геометрических характеристик ракет-носителей.

2. Разработка конструкций ракет-носителей. Исходные требования к конструкции ракет-носителей. Нагрузки, действующие на ракету-носитель. Определение конструктивно-силовых схем сухих и топливных отсеков, головных частей. Типы соединения частей ракет-носителей, конструктивное исполнение. Элементы систем разделения.

Особенности конструкции частей ракет-носителей из композиционных материалов. 3. Проектирование самолетов. Основы динамики полета самолета. Траектории движения. Силы, действующие на самолет в полете. Пространственное движение самолета. Понятие об аэродинамическом расчете. Основные этапы проектирования ЛА и их содержание. Взлетная масса как критерий выбора проектного решения. Уравнение существования самолета. Компоновочные схемы самолетов. 4. Разработка конструкций самолетов. Конструкция агрегатов авиационных ЛА и назначение их элементов конструкции.

Элементы конструкции планера самолета. Конструктивно-силовые схемы агрегатов планера самолета. 5. Цифровые технологии в проектировании летательных аппаратов. Характеристика и основные возможности современных САЭ систем. Понятие электронного макета, виды электронных макетов. Проектирование «сверху вниз>>. б. Жизненный цикл изделия. Управление жизненным циклом изделия на всех этапах. Информационная поддержка жизненного цикла. 7. Основные положения теории пластичности. Кривые уарочнения и их аппроксимация. Напряженно-деформированное состояние.

Условие пластичности. Предельные деформации. Способы решения задач по определению технологических параметров процессов. 8. Заготовительно-штамповочное производство. Основные заготовительно-штамповочные операции, применяемые оснастка и оборудование. Методы интенсификации процессов. 9. Механическая обработка. Основные способы обработки резанием. Современное оборудование и инструмент, применяемый для обработки резанием.

10. Способы обеспечения точности и взаимозаменяемости. Зависимая и независимая увязка. Бесплазовая увязка в производстве летательных аппаратов. 11. Технологические процессы сборки. Способы базирования при сборке и методы сборки летательных аппаратов. Методы расчета точности сборного контура. Особенности сборки ракет носителей и космических аппаратов. Стыковочные работы. Бесстапельная сборка.

12. Соединения элементов конструкции летательных аппаратов. Заклепочные соединения. Болтовые соединения. Сварные соединения. Клеевые соединения. Комбинированные соединения. Характеристика, способы выполнения соединений. Применяемые оборудование и инструмент. Способы повышения качества и надежности соединений. 13. Проектирование оснастки для заготовительно-штамповочного производства.

Классификация заготовительно-штамповочной оснастки. Основные элементы штампов. Унификация и стандартизация элементов. Прочностной расчет штампов. Проектирование оснастки для гидро и пневмоштамповки. Проектирование технологической оснастки в единой цифровой среде предприятия. 14. Проектирование сборочной оснастки. Назначение и состав сборочных приспособлений. Базовые элементы сборочных приспособлений. Унификация и стандартизация элементов. Компоновочные схемы. Расчет сборочных приспособлений на жесткость. Проектирование сборочных приспособлений'в единой цифровой среде предприятия. 15.

Математическое моделирование технологических процессов. Основы вариационных методов и численных методов. Метод конечных элементов. САМ и САЕ системы, применяемые для определения технологических параметров процессов. 16. Цифровые технологии при технологической подготовке производства.

Информационная поддержка жизненного цикла изделия. Автоматизированные системы технологической подготовки производства. ЕИ' и МИ' системы. СТАРТОВЪ|Е ТЕХНИЧЕСКИЕ КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ РАКЕТ КОСМИЧЕСКОГО НАЗНАЧЕНИЯ 1. Методы проектирования и конструирования. Жизненный цикл изделия. Этапы жизненного цикла изделия. Факторы, влияющие на жизненный цикл изделия. Последовательный, параллельный и интегральный методы ПОК~Ю~Нй 1ФАНЩ ~ МПМПИаи 0 И ИМИ экспериментальной отработки, механического, теплового и газ одинамического нагружения, характеристик наземного комплекса и относительной неопределенности при принятии и реализации проектных решений.

Организация труда конструкторов. Функционально-стоимостной анализ конструкции и проектируемых устройств. 2. Оценка проектно-конструкторских решений. Однокритериальная оптимизация. Метод последовательных уступок. Принцип Гурвица. Интегральный принцип. Графо аналитический метод. Метод академика А.Н. Крылова. Метод последовательных ограничений.

Сравнительный анализ различных методов сравнения и выбора конструкторских решений по требованиям к применяемым критериям оценки и рассматриваемым вариантам; по формированию целевой функции; по нормированию оценок критериев; по подходам к определению приоритета важности тех или иных критериев; по основным достоинствам и недостаткам перечисленных методов. Исследование организации и управления проектно-конструкторскими работами в КБ с высоким уровнем оснащения вычислительными средствами. Формы специализации проектных подразделений предприятий и их производственная структура.

Основные задачи организации проектно- конструкторской деятельности на промышленном предприятии. Совершенствование организации как фактор повышения эффективности деятельности предприятия. Понятие системы управления. Характеристика и взаимосвязь элементов системы управления. Понятие организационной структуры управления. Характеристика типов организационной структуры управления и методы их проектирования.

3. Оптшмизация конструкторско-технологических решений на ранних стадиях проектирования РКН и наземного оборудования для их подготовки и пуска. Основные виды и способы оптимизации технических решений. Структурная оптимизация проектных решений. Параметрическая оптимизация. Дискретная и непрерывная оптимизация. Методы оптимизации конструкции изделий ракетно-космической техники.

Типовые подходы к решению задач оптимизации технологии изготовления, экспериментальной отработки и эксплуатации изделий. Однокритериальная и многокритериальная оптимизация. Особенности решения задач оптимизации технических требований при внешнем (нисходящем) и внутреннем (восходящем) проектировании.

Типовые методы параметрической оптимизации. Сравнительный анализ методов совмещения, центрирования в пространстве управляемых (выходных) параметров, назначения и оптимизации допусков и т.п. Методы, модели и программное обеспечение для принятия оптимальных решений. Особенности решения проектно-конструкторских задач при заданных ограничениях с учетом вх компромиссного характера, риска и различимости сравниваемых вариантов изделий (процессов). 4.

Способы интенсификации проектирования и модернизации существующих изделий ракетно-космической техники с учетом накопленного опыта. Основные подходы к организации параллельного проектирования в режиме группового использования конструкторской информации. Автоматизация конструирования изделий. Применение математических методов при проектировании РКН и технологического оборудования для их подготовки и пуска.