Выбор направления и метода конструирования

 

Направление конструирования ПА зависит от назначения, объекта установки, требований к габаритам и массе. Выбор направления конструирования осуществляется на основе типа конструктивного исполнения, установленного ТЗ или выбранного по результатам анализа возможных принципиальных решений на основе показателей качества конструкции (см. разд. 1.4). Определяющим элементом направления конструирования является тип основного модуля конструкции, то есть конструктив 1-го уровня разукрупнения.

Модульное построение авиационной ПА (АПА) позволяет использовать методы агрегатирования при проектировании комплексов и систем. Использование в разработках стандартных или унифицированных конструктивных модулей дает существенное сокращение сроков, стоимости проектирования и изготовления образцов авиационной ПА.

Модульное направление конструирования АПА реализуется на основе базовых методов модульного конструирования. Выбор метода в значительной степени определяется назначением АПА и объектом установки [2,7,41]. Использование базовых методов конструирования АПА в зависимости от объекта установки иллюстрируется рис. 2.5.

Функционально-модульный метод заключается в создании аппаратуры на основе каталога стандартных по функциям модулей (конструирование на основе стандартизированного параметрического ряда модулей).

Функционально-узловой метод основан на разбиении всей электрической схемы на функционально законченные узлы и использовании унифицированных конструкций 1-го структурного уровня выбранной (или заданной в ТЗ) системы БНК.

При функционально-блочном методе компоновка ПА производится из крупных функционально законченных устройств, в виде блоков преобразования, памяти, питания и др. (моноблочное конструирование на основе унифицированных блоков).

Как видно из рис. 2.5, выбор метода определяется такими факторами, как обслуживаемость оборудования, ремонтопригодность, ограничениями на время восстановления. Использование двух методов конструирования для определенной группы объектов объясняется большим разнообразием видов АПА на объекте, наличием электротехнических, гидравлических и др. устройств, для которых в большей степени рационально применение функционально-блочного метода.

В целом все методы модульного конструирования АПА базируются на общетехническом принципе агрегатирования, который состоит в следующем:

1) системы и другие сложные технические устройства представляют собой агрегат, состоящий из некоторого числа конструктивно самостоятельных устройств (модулей;

2) расчленение на эти устройства (модули) производится так, чтобы каждый из них выполнял определенную функцию, присущую ряду агрегатов и имел конструктивно-технологическую законченность;

3) виды сопряжений устройств выбираются так, чтобы их можно было собирать в агрегат с заданными технико-эксплуатационными характеристиками;

4) функциональное многообразие агрегатов достигается различным сочетанием устройств (модулей), а также возможностью наращивания структуры агрегатов в процессе их эксплуатации;

5) средства одного функционального назначения должны образовывать параметрические ряды.

Основным условием агрегатирования является совместимость агрегатных средств (модулей). Концепция совместимости, включающая требования удовлетворения таким ее видам, как энергетическая (электрическая), электромагнитная, информационная, метрологическая, конструктивная и эксплуатационная, основана на последовательных унификациях и стандартизациях свойств и параметров модулей. Учитывая, что основные конструктивные параметры модулей стандартизованы, при разработке ПА необходимо обеспечить:

1) совместимость разрабатываемого модуля с другими модулями соответствующего конструктивного уровня ПА;

2) функциональную и конструктивную законченность модуля, обеспечивающую гибкость его применения в составе систем;

3) достижение рационально высокого уровня интеграции, как функциональной, так и элементной, за счет использования современных средств микроэлектроники и прогрессивных схемотехнических решений;

4) выполнение автоматизированного контроля работоспособности, выявления неисправностей, прогнозирования состояний;

5) достижение конструктивными приемами и средствами конструктивной совместимости, оптимального теплового режима для всех элементов модуля и минимального воздействия тепловыделяющих элементов на окружающие;

6) полную взаимозаменяемость модулей, выполняющих одинаковые функции и имеющих одну маркировку по механическим и электрическим параметрам;

7) высокую эксплуатационную надежность всех модулей и ремонтопригодность обслуживаемой ПА.