Алемасов В.Е., Дрегалин А.Ф., Тишин А.Л. Теория ракетных двигателей. 1980 г. (1241533), страница 107
Текст из файла (страница 107)
д. делают неизбежными экспериментальные работы на модельных и натурных объектах. Объем этих работ велик и определяет основные затраты средств и времени на разработку двигателя, достигающие, по зарубежным данным, сотен миллионов долларов н нескольких лет. Естественна стремление сократить эти затраты путем более всесторонней, глубокой и точной проработки при проектировании и более полного анализа экспериментальных данных.
Более надежное определение параметров двигателя на основе углубленной проработки и оптимизации параметров на этапе проектирования сокращает цикл доводки, уменьшаег количество изменений, вносимых в проект, и в результате сокращаются затраты и время, уменьшается вероятность морального старения. Исползьование всего арсенала науки и опыта в процессе разработки двигателей возможно лишь на основе широкого применения ЭВМ. Развитие ракетной техники .происходило одновременно с развитием электронной вычислительной техники и неразрывно с ней связано. По существу в настоящее время невозможна ни разработка, ни функционирование ракетных систем без современных ЭВМ.
Начиная с середины 50-х годов, ЭВМ все более широко используется в процессе исследований и разработок ракетных двигателей. Первыми были автоматизированы расчеты термодинамических характеристик .ракетных топлив, газодинамнческие расчеты, профилирование сопел, внутрибаллистические, тепловые, прочностные, схемные и другие трудоемкие расчеты. В настоящее время все процессы в двигателях, для которых имеется физнчегкая и математическая модели, рассчитываются на ЭВМ. Вычислительная техника используется как на стадии проектирования, так и при управлении испытаниямя и обработке и анализе результатов испытаний.
Имитационные модели функционирования двигателей позволяют анализировать поведение двигателя в условиях реальной работы в ракетной системе, моделировать и выявлять различные отклонения от нормальной работы. Если на ранних этапах использования ЭВМ рассчитывались изолированно отдельные процессы — термодинамические, газодинамические, теплообмен и т. п., то с развитием вычислительных средств в 60-х годах все чаще создавались программные комплексы, позволяющие с высокой точностью и в короткие сроки определять необходимые конечные величины. Например, ниже будет рассмотрен комплекс программ для определения реального удельного. импульса РДТТ. Возможность на стадия проектирования определить с точностью до долей процента удельный импульс двигателя делаег более уверенной разработку, избавляет от необходимости проведения длительных и дорогих экспериментов, как модельных, так и натурных, с целью опреде- .
ленна 1„,, и таким образом, существенно сокращает затраты и сроки разработки, Дальнейшее развитие возможностей вычислительной техники в конце 60-х годов позволило ставить задачу создания систем авто- матизированного 41роектирования (САПР) изделий ракетной техники. Система автоматизированного проектирования представляет собой комплекс техннческих, программных, информационных, организационных и других средств, с использованием которых коллектив специалистов, ведет разработку проекта изделия. В отличие от использования ЭВМ для выполнения отдельных расчетов, анализа и синтеза отдельных элементов с ручной передачей и переработкой данных одного подразделения или исполнителя к другому, в САПР вычислительные машины используются для хранения и обработки данных в процессе проектирования, имеются средства для внесения изменений, производства документации и выполнения всех промежуточных операций.
По существу автоматизация проектирования означает максимальное использование быстро растущих возможностей современной вычислительной техники в процессе разработки изделия. Ниже приводятся основные данные по техническим средствам и программному математическому обеспечению и рассматриваются некоторые примеры описанных в литературе систем для выполнения с использованием ЭВМ различных этапов проектирования двигателя или его узлов. 42.2.
ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА И МАТЕМАТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ САПР В состав технических средств входит прежде всего мощная ЭВМ или комплекс ЭВМ с большим объемом оперативной и внешней памяти. Кроме обычного периферийного оборудования (устройство ввода с машинных носителей, вывода текста на бумагу и др.), в систему входят специальные устройства, ориентированные на проектно-конструкторскую работу. Это — автоматизированные рабочие места конструктора (АРМ), позволяющие вводить и выводить текстовую н графическую информацию, работать с ЭВМ в режиме оперативного диалога.
Управление устройствами, входящими в АРМ, осуществляет мини-ЭВМ, связанная с центральной мощной ЭВМ. На рис. 42. 1 показана схема связи устройств, входящих в состав автоматизированного рабочего места, а на рис. 42. 2 — нх внешний вид. С одной центральной ЭВМ (нли системой ЭВМ) может быть связано несколько комплексов АРМ или других пультов, управляемых непосредственно ЭВМ. Рассмотрим кратко основные характеристики устройств комплекса технических средств. Развитие возможностей вычислительных машин происходит очень быстрыми темпами. Быстродействие современных ЭВМ составляет величину порядка 1 млн.
операций в секунду (БЭСМ- -6,ЕС-1060) и достигает 12 млн. оп/с для многопроцессорного вычислительного комплекса. Эльбрус-1. Объем оперативной памяти измеряется сотнями тысяч и миллионами слов. Внешние запоминающие устройства прямого доступа (время обращения десятки 17 2661 Рас. ыл. Саома вомваоаса сссвсго автоматааврованного рабочсго моста (кем) центральная эвм блок сопряяения Мини-ЯВМ м- нее Накопитель на ма гниптнх писках Накопитель , на магнитной ленте Блок согфняения А ЦПУ Нишуиьан машинка б перфокарт А лфа битноии фробой оисплей Иг перфоленту Б перфолент Гршди ческои информагьии 'Графический Писгглей Гра фопоппрои— отель или сотни миллисекунд) имеют емкость десятки миллионов слов, а магнитные ленты — сотни миллионов. Современное системное математическое обеспечение позволяет работать с ЭВМ одновременно многим пользователям, в качестве которых могут выступать и АРМы.
При работе совместно с центральной ЭВМ АРМ используется как средство для вывода данных на перфоленту, алфавитно-цифровое печатающее устройство, графопостроитель или на алфавитно-цифровой и графический дисплей. Ввод данных в память мини-ЭВМ может происходить из центральной машины, с перфокарт, перфолент, магнитных лент, клавиатур пишущей машинки и дисплеев, с экранов дисплеев, с устройств кодирования графической информации. Мини-ЭВМ имеет оперативную память объемом до 32 К слов* н более, быстродействие — несколько сотен тысяч операций в секунду и выполняет функции приема, обработки входной и выходной информации, а также управления работой подключенных устройств, разгружая центральную ЭВМ. Магнитный диск и лента служат для хранения программ обработки и накопления информации.
Центральная ЭВМ производит обработку данных, выполнение сложных расчетов, обеспечивает хранение а1роектных материалов и прикладных программ. Довольно высокая производительность мини-ЭВМ и наличие внешних запоминающих устройств позволяют работать на АРМе и в автономном режиме. Таблица 42./ Ж не рис. 42.2 Иниеис Неииеновение Основные ленные ЭПГ-400 Экранный пульт графи ческий (дясплей) Рабочаи зона экрана 240 Х Х200 мм. Количество адресуемых точек 1024Х1024.
Число типов линий — 4. градаций яркости — 8 Длина слова 16 бит, быстродействие — 300 тыс. коротких операций а секунду, оперативная память до 32 К слов Ввод — вывод до 10 знаков/-. 92 символа, до 106 знаков в строке Чтение 1500 знаков/с, перфорация 150 строк/с Скорость 1ОО карт/мин Мини-ЭВМ Консул-260 Электрическая пишущая машинка ПЛ-150, ГЗ-1501 АП-6100 Устройство ввода †вы да иа перфоленту Устройство ввода с пер фокарт Рулонный графопострои тель АП-7252 Рабочее поле 594х420 мм. Ми- нимальный шаг — 0,05; 0,025 мм. Скорость вычерчивания до 250 мм/с Скорость, записи — считывания 400 строк/с Экран 200Х400 мм, 16 строк по 80 знаков Рабочее поле 900Х1200 мм, погрешность выдачи координат Ш0.2 мм, дискретность 0,1; 1; 2;2,5;5мм Максимальная емкость 51 10' бит, 25.5 1О' бит нз фиксированном диске, 25,5 1 Ое бит на сменной кассете Скорость печати 180 симво.
лов/с, количество символов в строке 150, количество копий †АП 5080 Видеотон-340 ЭМ-709 Блок магнитной ленты Алфавитно-цифровой дис плей Кодировщик графиче ской информации 1О Изот 1370 Накопятель на магнитном диске кассетно го типа Алфавитно-цифровое печатающее устройство 11ьМ-180 Основные данные по устройствам, показанным на рис. 42.2, а также по накопителю Изот 1370 и печатающему успройству Х)ХМ-180 приведены |в табл. 42.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
