Система автоматизированного проектирования

(САПР) авиационной техники — организационно-техническая система, обеспечивающая автоматизацию проектирования летательных аппаратов, двигателя и других объектов авиационной техники через методическое, программное, техническое, информационное и организационное обеспечение и соответствующую структуру проектного предприятия.Методическое обеспечение состоит из методов, математических моделей и языков описания объектов, а также нормативно-технической документации по проектированию.Программное обеспечение включает пакеты прикладных программ, сервисные программные средства и компоненты математического обеспечения ЭВМ.Техническое обеспечение составляют ЭВМ, их периферийные устройства и другие устройства вычислительной и организационной техники.Информационное обеспечение образуют банки данных и системы управления базами данных (информационно-справочные системы).

К организационному обеспечению относятся положения, инструкции, руководства и другие документы, определяющие взаимодействие подразделений проектного предприятия и отдельных лиц при разработке, внедрении и эксплуатации системы. САПР как сложная техническая система создаётся в соответствии с принципами включения, системного единства, развития, комплексности, информационного единства, совместимости, инвариантности. Принцип включения предполагает, что требования к САПР некоторого изделия (например, двигателя) или подсистеме САПР определяются со стороны САПР изделия более высокого уровня (например, самолёта) или системы в целом.Принцип системного единства предусматривает обеспечение связей между подсистемами и компонентами САПР, совместимость средств обеспечения и наличие подсистемы управления.Принцип развития требует функционирования САПР как развивающейся открытой системы, в которой предусмотрена возможность замены существующих компонентов и включения новых.

Принцип комплексности предусматривает связанность проектирования объекта как целого и его элементов на всех стадиях разработки.Принцип информационного единства предполагает использование единой терминологии, способов представления данных, условных обозначений и т. Д., принятых соответствующими нормативными документами отраслевого значения.Принцип совместимости требует согласования языков, символов и технических характеристик средств связи между компонентами для обеспечения совместного функционирования всех подсистем и системы в целом.Принцип инвариантности предусматривает требования к построению компонентов, функционирование которых непосредственно не связано с конкретным объектом проектирования, что способствует снижению затрат при разработке САПР.В зависимости от проектируемого объекта САПР авиационной техники распадается на ряд автономных систем — САПР самолёта (вертолёта), двигателя и др.

САПР осуществляет проектирование объекта от первичного описания на стадии технического предложения до изготовления и стендовых или лётных испытаний. Структурно САПР включает функциональные (объектные) подсистемы, решающие целевую задачу, и подсистемы управления ходом разработки объекта. Функциональные подсистемы САПР решают три основные задачи. Проектирование объекта на этапе технических предложений (аванпроекта) и эскизного проектирования. Конструирование агрегатов, узлов и деталей изделий. Технологическую подготовку производства. Функциональные подсистемы обеспечивают также автоматизацию экспериментальных исследований, включая проектирование экспериментальных объектов, моделей и т. П., и обработку получаемых при испытаниях данных.

Проектирование объекта на стадии технических предложений осуществляется в САПР с помощью подсистемы формирования его облика, которая позволяет проектировщику в режиме диалога с ЭВМ решать задачу автоматизации проектирования летательного аппарата или другого объекта с использованием математической модели объекта, банка возможных технических решений, а также опыта и интуиции проектировщика. Подсистема оптимизации параметров летательного аппарата имеет структуру, аналогичную структуре подсистемы формирования облика, однако использует более точные и трудоёмкие методы, свойственные стадии эскизного проектирования. Принцип развития САПР в подсистемах проектирования находит отражение в виде модульной структуры, когда каждый из программных блоков (модулей), составляющих математическая модель объекта, взаимозаменяем по входу — выходу с другими блоками аналогичного назначения, но реализующими иной метод решения задачи.

Модульность позволяет настраивать математическую модель на решение специфической задачи. При этом каждый из блоков имеет необходимую чувствительность и точность в рассматриваемом диапазоне изменения параметров и характеристик. Эффективным методом использования САПР для формирования облика летательного аппарата и эскизного проектирования является диалог с ЭВМ коллектива проектировщиков. Каждый из них является специалистом в одной области (аэродинамика, прочность и др.) или системотехником. Для выполнения такой работы необходимы специальные технические и программные средства. Подсистемы конструирования в САПР тесно связаны с подсистемой технологического проектирования (САПР-Т), являющейся одновременно частью автоматизированной системы технологической подготовки производства.

Включение подсистем технологического проектирования в САПР позволяет избежать затрат на изменение конструкторской документации в процессе технологической подготовки производства.Подсистемы управления ходом разработки (см., например, Автоматизированная система весового контроля) не влияют непосредственно на значения параметров и характеристики проектируемого объекта. Они служат средством, с помощью которого руководитель проекта добивается намеченного технического уровня изделия. Использование САПР позволяет увеличить число рассматриваемых вариантов проекта, применить новейшие технические решения на стадии технического предложения, повысить скорость обмена информацией и её достоверность при взаимодействии подразделении проектного предприятия.

На ранних стадиях проектирования становится возможным использование более точных и трудоёмких методов путём автоматизации подготовки исходных данных, получение экспериментальных данных на стадии эскизного проектирования. Всё это повышает качество выпускаемого проекта. Автоматизация конструирования и технологической подготовки производства позволяет повысить качество конструкторской документации и сократить сроки постройки опытного изделия..