Автоматизация формирования эскизной компоновки авиационных ГТД тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.07.05, кандидат технических наук Сапожников, Алексей Юрьевич

• Сапожников, Алексей Юрьевич
• кандидат технических наук
• 2011

Оглавление диссертации кандидат технических наук Сапожников, Алексей Юрьевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

ОБОЗНАЧЕНИЯ, ИНДЕКСЫ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1 МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВИАЦИОННЫХ ГТД, ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В АВИАДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИИ

1.1 Современная методология проектирования авиационных ГТД

1.2 Современные тенденции в области автоматизации ЖЦ ГТД

1.3 Обзор программных средств, используемых в двигателестроении

1.4 Анализ проблем автоматизированного конструирования авиационных ГТД

1.5 Постановка задач исследования

2 СТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ И МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА ЭТАПЕ ЭСКИЗНОГО ПРОЕКТА РАЗРАБОТКИ ГТД

2.1 Описание работ на этапе эскизного проекта

2.2 Формализация, функциональное моделирование и анализ процесса эскизного проектирования ГТД

2.2.1 Функциональная модель традиционного процесса

эскизного проектирования ГТД

2.2.2 Функциональная модель процесса эскизного проектирования авиационных ГТД на основе САЬБ-технологий

2.2.3 Определение организованности функциональных моделей эскизного проектирования

2.3 Информационная модель процесса эскизного проектирования ГТД

2.4 Программные средства для поддержки эскизного проектирования ГТД

2.5 Выводы по 2 главе

3 КЛАССИФИКАЦИЯ И АНАЛИЗ КОНСТРУКТИВНО-СИЛОВЫХ СХЕМ АВИАЦИОННЫХ ГТД

3.1 Классификация силовых схем авиационных ГТД

3.2 Анализ конструкции отечественных авиационных ГТД

3.2.1 Систематизация силовых схем турбокомпрессоров отечественных ГТД

3.2.2 Анализ конструктивных схем элементов турбокомпрессора

3.2.3 Конструктивные схемы компрессоров

3.2.4 Конструктивные схемы турбин

3.2.5 Соединение роторов компрессора и турбины

3.2.6 Силовые корпуса авиационных ГТД

3.3 Обобщённая конструктивно-силовая схема ГТД

3.4 Выводы по 3 главе

4 АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВИАЦИОННЫХ ГТД

НА ЭТАПЕ ЭСКИЗНОГО ПРОЕКТА

4.1 Структурные элементы информационной модели авиационного ГТД

4.2 Классификаторы структурных элементов авиационного ГТД

4.3 Технология автоматизированного конструирования авиационного ГТД

на этапе эскизного проекта

4.3.1 Синтез конструктивно-силовой схемы двигателя

4.3.2 Формирование эскизной компоновки двигателя

4.4 Анализ эффективности автоматизированного формирования

эскизной компоновки

4.5 Выводы по 4 главе

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

Приложение А. Функциональная модель жизненного цикла авиационного ГТД

и детализация традиционного процесса эскизного проектирования

Приложение Б. Функциональная модель жизненного цикла авиационного ГТД

и детализация процесса эскизного проектирования на основе CALS-

177

технологии

Приложение В. Свидетельство об официальной регистрации программы

для ЭВМ

ОБОЗНАЧЕНИЯ, ИНДЕКСЫ И СОКРАЩЕНИЯ

Основные сокращения

АП - аванпроект;

АСТПП - автоматизированная система технологической подготовки производства;

АСУП - автоматизированная система управления производством; БД - база данных;

ВСУ - вспомогательная силовая установка; ГГ - газогенератор;

ГДУ - газодинамическая устойчивость; ГТД - газотурбинный двигатель; ЕИП - единое информационное пространство; ЖЦ - жизненный цикл (изделия); КВД - компрессор высокого давления; КНД - компрессор низкого давления; КПД - коэффициент полезного действия; КСД - компрессор среднего давления; КСС - конструктивно-силовая схема;

КЭ - конструкторский элемент в составе модели двигателя;

JIA - летальный аппарат;

JIB - лопаточный венец;

МД - монолитная деталь;

НА - направляющий аппарат;

НД - (каскад, ротор) низкого давления;

НИР - научно-исследовательские работы;

НТД - научно-техническая документация;

НТЗ - научно-технический задел;

ОД - опытный двигатель;

ОКБ - опытно-конструкторское бюро;

ОКР - опытно-конструкторские работы;

ОКСС - обобщённая конструктивно-силовая схема;

ПО - программное обеспечение;

ПЧ - проточная часть;

РК - рабочее колесо;

РКД - рабочая конструкторская документация;

САПР - система автоматизированного проектирования;

СЕ - сборочная единица;

СМК - система менеджмента качества;

СППР - система поддержки принятия решений;

СТ - свободная турбина;

СУ - силовая установка;

СУБД - система управления базой данных;

СЭ - структурный элемент в составе модели двигателя (в т.ч. ФЭ, КЭ, ТЭ);

ТВД - турбовинтовой двигатель или турбина высокого давления;

ТВаД - турбовальный двигатель;

ТВВД - турбовинтовентиляторный двигатель;

ТЗ - техническое задание;

ТК - турбокомпрессор;

ТНА - турбонасосный агрегат;

ТНД - турбина низкого давления;

ТП - техническое предложение или технологический процесс;

ТПП - технологическая подготовка производства;

ТСД - турбина среднего давления;

ТРД - турбореактивный двигатель;

ТРДД - двухконтурный турбореактивный двигатель;

ТРДФ - турбореактивный двигатель с форсажем;

ТУ - технические условия;

ТЭ - технологический элемент в составе модели двигателя; ФД - функциональная деталь; ФЕ - функциональная единица; ФН - функциональное назначение;

ФЭ - функциональный элемент в составе модели двигателя; ЧПУ - числовое программное управление; ЭВМ - электронная вычислительная машина; ЭО - элемент объёма;

ЭП - эскизный проект (или элемент поверхности); ЭС - экспертная система; ЭУ - энергетическая установка;

CAD (Computer Aided Design) - система автоматизации конструирования; CAE (Computer Aided Engineering) - автоматизированная система инженерного

анализа;

CALS (Continuous Acquisition Life-cycle Support) - непрерывная информационная поддержка жизненного цикла изделия; САМ (Computer Aided Mashineering) - система автоматизации изготовления; CASE (Computer Aided Software Engineering) - технология автоматизации разработки информационных систем;

IDEF (Integrated Definition) - методики концептуального проектирования информационных систем (структурного моделирования процессов и изделий, реализующие методологию SADT (США) и т.д.);

ERP (Enterprise Resource Planning) - управление ресурсами предприятия;

ISO - (International Organization for Standardization) Международный комитет по

стандартизации;

PDM (Product Data Management) - система управления данными об изделии; PLM (Product Lifecycle Management) - технология управления жизненным

циклом изделий;

SADT (Structured Analyze and Design Technology) - методология структурного анализа и моделирования изделий и процессов;

STEP (Standard for the Exchange of Product data) - стандарт для обмена данными об изделии.

Индексы нижние:

изд - изделие; JI - лопатка; ОП - опора; о - объёмный; h - номер СЕ; j- номер МД; S- номер ФЕ; s - номер ФД.

Индексы верхние:

сп - спецификация; j - принадлежащий j-й МД; (j) - образованный с помощью частиу'-й МД.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Автоматизация формирования эскизной компоновки авиационных ГТД»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы. Авиационные двигатели IV и V поколений обладают предельными параметрами и характеризуются высокой степенью сложности. Тем не менее, требования к параметрам, рабочего процесса, стоимости разработки и срокам создания новых ГТД продолжают ужесточаться.

Произошедшее за последние три десятилетия улучшение характеристик авиационных ГТД достигнуто за счёт усложнения их конструкции, что привело к увеличению сроков и стоимости разработки двигателей, а также значительному увеличению доли научно-исследовательских и экспериментальных работ (НИЭР), росту числа специалистов, участвующих в проектировании. На рисунке 1 показаны продолжительность и стоимость разработки базовых двигателей со второго по пятое поколение. Начиная с двигателей 4-го поколения, отмечается резкое увеличение сроков и стоимости их создания. Так, сроки их создания увеличились с 5...6 до 10 лет, а стоимость более чем в 4,5 раза и 2,5 раза, соответственно, по сравнению с двигателями 2-го и 3-го поколений [87].

млрд, долл. Общий срок' д создания

1 НИЭР

Стоимость 2

разработки (млрд, долл.)

НИЭР

ш

IV V Поколения

Рисунок 1 - Стоимость и сроки создания авиационных ГТД

С другой стороны, общее количество параметров и признаков (с'учетом проектных вариантов), характеризующее размерность информационных потоков, оценивается согласно [76] величиной Ю10. В таких условиях традиционная технология разработки двигателей не удовлетворяет срокам

создания новых ГТД, допускает дублирование данных, применение недостаточно перспективных вариантов, не исключает потери информации, не гарантирует близость к экстремуму параметрических и структурных решений. В тоже время современный уровень развития ЭВМ, появление многофункциональных информационных систем (CAD/CAM/CAE/PDM и др.) и технологий (CASE, РЕМ и т.д.) позволяют существенно повысить эффективность создания ГТД, сократить стоимость их разработки. За последние годы в отечественных ОКБ стали активно использоваться различные САПР, однако их применение носит фрагментарный характер и направлено на решение отдельных задач в рамках традиционной технологии проектирования.

Таким образом, появилось противоречие между существующей технологией проектирования авиационных ГТД и возможностями их создания на основе концепции CALS (компьютерной поддержки жизненного цикла изделий [119]) путем преобразования жизненного цикла (ЖЦ) изделия в высокоавтоматизированный процесс за счёт внедрения новых информационных технологий (концепция Product Lifecycle Management, PLM [55, 73]).

Анализ зарубежных программ в области двигателестроения [9, 78, 79], таких как IHPTET, VAATE, ANTLE, ENGINE ЗЕ и др., показывает, что с 90-х годов наряду с разработкой революционных технологий для улучшения характеристик авиационных двигателей, в центре внимания зарубежных двигателестроительных компаний оказались задачи сокращения времени разработки ГТД на 50%) и стоимости ЖЦ двигателя (~ на 30%).

Особое значение в ЖЦ двигателя имеет этап эскизного проектирования, т.к. результаты принятых на этом этапе решений определяют 70% стоимости всего проекта [7]. Анализ научных работ, посвященных эскизному проектированию авиационных ГТД, показал, что в настоящее время существует множество неформализованных задач, связанных с конструкторским аспектом проектирования, отсутствуют алгоритм и критерии выбора конструктивно-силовой схемы двигателя, не решены вопросы взаимосвязи функциональных и конструкторских моделей, отсутствуют программные средства, позволяющие

оценить множество вариантов конструкции ГТД, а также средства автоматизированного формирования эскизной компоновки двигателя. Кроме того, не сформулированы требования к универсальным САПР с точки зрения их применения в эскизном проектировании ГТД, оптимального использования полученных результатов на последующих этапах ЖЦ ГТД, отсутствуют рекомендации по выбору информационных систем в целом, не освещены проблемы интеграции разнородных систем между собой.

Повышение эффективности создания авиационных ГТД на этапе эскизного проектирования, решение проблем, связанных с автоматизацией конструкторской деятельности на данном этапе связывается с анализом конструкции авиационных ГТД, формализацией процесса эскизного проектирования и его последующим реинжинирингом на основе концепции CALS.

Таким образом, объектом исследования является последовательность решения задач по формированию облика авиационного ГТД, используемые средства в процессе проектирования конструкции двигателя на этапе эскизного проекта.

Предмет исследования составляют задачи формализации, реинжиниринга и автоматизации проектных процедур при формировании эскизной компоновки авиационного ГТД.

Цель работы. Повышение эффективности процесса эскизного проектирования ГТД за счёт разработки технологии автоматизированного проектирования и программных средств для формирования эскизной компоновки двигателя.

Указанная цель достигается за счёт решения следующих задач:

1. Проведение структурного анализа, формализованное представление, выявление резервов повышения эффективности традиционного процесса эскизного проектирования авиационных ГТД, моделирование процесса формирования конструкции ГТД на основе CALS-технологий.

2. Проведение анализа конструкций авиационных ГТД и разработка экспертной системы для поддержки принятия решения при выборе конструктивно-силовой схемы двигателя.

3. Разработка специализированных программных средств (на основе универсальных САПР) для автоматизированного формирования эскизной компоновки ГТД.

4. Апробация разработанной информационной системы и анализ эффективности технологии автоматизированного формирования эскизной компоновки ГТД.

Методы исследования, использованные в работе:

- комплексный подход и структурный анализ процесса проектирования по методологии SADT (Structured Analyze and Design Technology);

- функциональное моделирование (в нотации IDEFO);

- информационное моделирование (в нотации IDEF1X);

- теория реляционных баз данных;

- компьютерное моделирование с использованием универсальных САПР и средств поддержки принятия проектных решений (на основе методов искусственного интеллекта).

На защиту выносятся:

1. Функциональные модели формирования конструктивного облика авиационного ГТД при традиционной организации процесса ЭП и организации автоматизированного процесса ЭП на основе CALS-технологий после проведения изменений (реинжиниринга).

2. Информационная модель, описывающая взаимосвязи и атрибуты типов объектов, используемых на этапе ЭП, операции над выделенными объектами и их исполнителей.

3. Технология поддержки принятия решений при выборе конструктивно-силовой схемы авиационного ГТД на основе разработанной экспертной системы.

4. Технология автоматизированного формирования эскизной компоновки авиационных ГТД с применением разработанных в САБ-системе специализированных программных модулей.

Научная новизна:

1. Функциональные (ГОЕРО) и информационная (ГОЕПХ) модели формирования облика авиационного ГТД, впервые построенные для процесса эскизного проектирования, раскрывающие резервы повышения эффективности процесса ЭП, роль новых средств автоматизации и требования к ним.

2. Разработанная процедура выбора конструктивно-силовой схемы авиационного ГТД, в отличие от известных, позволившая формализовать и автоматизировать процесс.

3. Обобщённая конструктивно-силовая схема авиационных ГТД, впервые разработанная на основе анализа конструкций двигателей различных типов, отражающая область конструктивно-силовых схем по количеству и расположению опор роторов.

4. Впервые разработанная (на основе предложенной обобщённой конструктивно-силовой схемы) экспертная система для поддержки принятия решения при выборе конструктивно-силовой схемы с учетом требований к проектируемому авиационному ГТД.

5. Сформированная (на основе разработанных функциональной и информационной моделей процесса эскизного проектирования) архитектура информационной системы для реализации технологии параллельного эскизного проектирования с использованием единой информационной модели ГТД.

Практическая значимость результатов.

Разработанные в формате международного стандарта ГОЕГ функциональные (ГОЕРО) модели описывают традиционный процесс эскизного проектирования и организацию процесса ЭП с применением САЬ8-технологий, детализируют состав выполняемых на данном этапе задач, исполнителей, управление и используемые средства.

Разработанная на основе ГОЕГО-модели информационная модель (ГОЕР1Х) процесса эскизного проектирования ГТД представлена диаграммой «сущность - связь» и отображает взаимосвязь различных типов объектов, их атрибуты, исполнителей операций над выделенными объектами. Разработанная модель служит основой для создания базы данных и электронного архива для информационной поддержки эскизного проектирования ГТД.

Проведенный реинжиниринг отдельных процедур в процессе эскизного проектирования позволяет повысить его эффективность за счёт автоматизации конструкторских процедур, организации единого информационного пространства для всех участников эскизного проекта.

Сформированное информационное поле реализованных (принципиально возможных) конструктивно-силовых схем ГТД позволяет более детально рассмотреть возможные варианты по количеству и расположению опор роторов при проектировании новых двигателей.

Разработанная система поддержки принятия решений (СППР) позволяет рассмотреть все возможные варианты конструктивно-силовых схем и произвести обоснованный выбор при проектировании конкретного ГТД, оценку и ранжирование схем на основе предложенного аддитивного критерия.

Разработанные в универсальной С АО-системе программные средства автоматизированного формирования компоновки ГТД повышают качество эскизного проектирования за счёт сокращения времени и увеличения количества просматриваемых вариантов. Дают возможность более детального рассмотрения и анализа каждого проектного решения.

Результаты исследований и разработанные методики внедрены в ОАО «НПП «Мотор» (г. Уфа) и учебный процесс ФГБОУ ВПО УГАТУ (г. Уфа), ФГБОУ ВПО СГАУ (г. Самара).

Апробация.

Основные положения работы докладывались на международной конференции "Системы проектирования, технологической подготовки производства и управления этапами жизненного цикла промышленного

продукта (CAD/CAM/PDM-2002)" (Москва, 2002 г.); всероссийской научно-практической конференции "Современные аспекты компьютерной интеграции машиностроительного производства" (Оренбург, 2003 г.); международной научно-технической конференции "Проблемы и перспективы развития двигателестроения" (Самара, 2003 г.); четвертой научно-практической конференции "Исследования и перспективные разработки в авиационной промышленности" (Москва, 2007 г.); международной научно-технической конференции "Проблемы и перспективы развития двигателестроения" (Самара, 2009 г.)

Программный модуль "KOSys" зарегистрирован в Федеральном институте промышленной собственности РОСПАТЕНТа в соавторстве с Кривошеевым И.А., Воронковым А.П., Карповым A.B.

Разработанные программные средства в среде AutoCAD апробированы в ОАО «Hl Ш «Мотор» при формировании эскизной компоновки компрессора низкого давления, результаты исследования конструктивно-силовых схем ГТД и ОКСС внедрены в учебный процесс УГАТУ, СГАУ.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 работ, из них 4 статьи в изданиях из списка ВАК и одно свидетельство РОСПАТЕНТа об официальной регистрации программы для ЭВМ.

Структура и объём работы.

Диссертация состоит из введения, четырёх глав, основных выводов, заключения, списка литературы и приложений. Работа содержит 188 страниц машинописного текста, 77 рисунков, 26 таблиц, библиографический список из 125 наименований, 3 приложения.

История работы.

Работа выполнялась в период 2001-2011 г.г. в научном коллективе НИЛ САПР-Д кафедры «Авиационные двигатели» ФГБОУ ВПО УГАТУ и ОАО «НПП «Мотор». Диссертация является продолжением работы [56], выполнена в рамках проектов, победивших по результатам конкурсов грантов Минвуза РФ 2007-2009 г.г. «Методы и средства разработки и эксплуатации объектов

транспортных, энергетических систем, военной и специальной техники на основе имитационного моделирования, поддержки принятия решений, CALS- и ИЛП-технологий», АВЦП "Развитие научного потенциала высшей школы" №2.1.2/484 «Методология системного проектирования, испытаний, доводки и поддержки в эксплуатации сложных технических объектов (двигателей и энергоустановок) на основе анализа рабочих процессов, имитационного и CAD/CAE-моделирования, PDM и SCADA-технологий» (2009 - 2011 г.).

Личный вклад соискателя в разработку проблемы. Разработка функциональных моделей традиционного процесса эскизного проектирования, процесса эскизного проектирования на основе CALS- технологии, информационной модели, программная реализация модулей автоматизированного формирования эскизной компоновки, разработка алгоритма и программная реализация экспертной системы по выбору конструктивно-силовой схемы ГТД разработаны автором лично.

Автор выражает глубокую признательность своему руководителю д.т.н., профессору Кривошееву И.А. Специалистам ОАО «R1-111 «Мотор» -Болдыреву О.И., Воронкову А.П., Карпову A.B. автор выражает благодарность за оказанные консультации, за поддержку и участие в отдельных этапах исследований, что отмечено в ссылках на совместные труды.

Автор благодарит сотрудников кафедры «КиП ДЛА» ФГБОУ ВПО СГАУ - д.т.н. Зрелова В.А., к.т.н. Проданова М.Е., Цоя А.Ю., Миронова A.C. за полезные замечания, обсуждение работы, а также проверку выдвинутых гипотез, отмеченных в ссылках на совместные научные работы.

1 МЕТОДОЛОГИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВИАЦИОННЫХ ГТД, ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В АВИАДВИГАТЕЛЕСТРОЕНИИ

1.1 Современная методология проектирования авиационных ГТД

Методология проектирования и доводки авиационных ГТД устанавливает последовательность и содержание работ, проводимых на различных этапах, определяет функции участников, методы и способы исследования, проектирования, изготовления, испытания и доводки двигателей, их узлов и систем.

Существующая методология сложилась на основе опыта создания двигателей нескольких поколений и отражена в нормативно-технической документации (НТД), регламентирующей обязательный и единый порядок проведения работ в течение жизненного цикла двигателей и представляющей собой совокупность ГОСТов, ОСТов и положений, разработанных научно-исследовательскими институтами (НИИ) двигателестроительной отрасли (ФГУП «ЦИАМ им. П.И.Баранова») совместно с НИИ головных заказчиков авиадвигателей гражданского и военного назначения.

Основной НТД, определяющей эту методологию, являются ГОСТы из серии СРПП ВТ (РВ 15.1.000-92, РВ 15.101... 110, РВ 15.201...207), которые регламентируют стадии ЖЦ двигателя.

Согласно [22] для авиационных ГТД установлены следующие стадии ЖЦ: исследование и обоснование разработки, разработка, производство, эксплуатация и капитальный ремонт. Каждая из стадий ЖЦ состоит из ряда работ, при последовательном выполнении которых решаются задачи, относящиеся к данной стадии.

Создание новых двигателей производится на стадиях "Исследование и обоснование разработки" и "Разработка". Модернизация двигателей и разработка новых модификаций также требуют проведения этих стадий работ, но объём их в зависимости от степени модернизации может быть сокращён, если оформлены совместные решения между заказчиком и разработчиком.

Базой для создания новых двигателей различного назначения являются результаты работ по созданию научно-технического задела (НТЗ), проводимых на основе целевых комплексных программ. Работы по созданию НТЗ включают проведение фундаментальных научно-экспериментальных исследований, позволяющих прогнозировать развитие и возможность совершенствования схем и облика двигателей, отдельных узлов и систем, выявить пути улучшения параметров и характеристик, обеспечить решение специальных проблем (аэро-и термодинамики, тепломассообмена, горения, прочности, материалов, технологий, методов и техники измерений и т.д.).

Эти фундаментальные исследовательские работы предшествуют созданию двигателей конкретного назначения, проводятся в НИИ двигателестроительной отрасли и в НИИ заказчика с привлечением опытно-конструкторских бюро (ОКБ) и носят поисковый характер. При проведении таких работ применительно к двигателям конкретного назначения они включаются в стадию "Исследование и обоснование разработки", которая состоит из следующих видов работ:

1. Проработки заказчика и исполнителей по созданию изделий.

2. Научно-исследовательские работы (НИР) по созданию изделий.

3. Разработки аванпроекта (АП). В последнее время АП чаще именуется в документах как техническое предложение (ТП).

Стадия "Разработка", включающая в себя все работы от начала разработки двигателя до передачи его в серийное производство, состоит только из одного вида работ - опытно-конструкторских работ (ОКР) по созданию опытного двигателя (ОД).

Каждый из видов работ, относящийся к обеим стадиям создания нового двигателя, разделен на этапы [77]. Работы, проведённые на каждом из этапов, завершаются оформлением документов, подтверждающих выполнение работ в полном объёме, и решением о порядке перехода к следующему этапу. По взаимно согласованным решениям исполнителя и заказчика отдельные этапы

могут быть поделены на подэтапы и откорректирован порядок выполнения отдельных этапов и подэтапов.

Переход от одного вида работ к последующему также происходит на основании оформленных технических и организационных документов -технических отчетов, заключений, решений, дополнений к планам работ. В документах, согласованных исполнителем и заказчиком, устанавливается целесообразность, готовность и порядок проведения дальнейших работ, при необходимости уточняется их направленность.

Проведение ОКР по созданию ОД - достаточно длительный процесс, занимающий от 5 до 8 лет. В соответствии с НТД опытно-конструкторские работы по созданию ОД делятся на следующие этапы:

I этап - разработка эскизного проекта (ЭП),

II этап - разработка технического проекта и рабочей конструкторской документации (РКД),

III этап - изготовление опытных образцов,

IV этап - проведение предварительных испытаний,

V этап - проведение государственных испытаний (ГИ),

VI этап - корректирование РКД и доработка ОД по результатам ГИ.

Номенклатура и состав конструкторских и других документов

(заключений, актов, протоколов и т.п.), перечень ответственных исполнителей и согласующих организаций также закреплен в НТД для каждой стадии разработки двигателя [15-17].

1.2 Современные тенденции в области автоматизации ЖЦ

авиационных ГТД

Значительное улучшение характеристик авиационных ГТД, которое произошло за последние три десятилетия, было достигнуто за счёт усложнения конструкции двигателя и его систем. В свою очередь это привело к увеличению сроков и стоимости разработки двигателя, а также к росту числа специалистов, участвующих в проектировании.

Попытки дальнейшего улучшения характеристик ГТД выявили ряд проблем, связанных, во-первых, с увеличением потоков информации о создаваемом двигателе, во-вторых, с недостаточным вовлечением в процесс проектирования новых достижений науки и техники, в-третьих, с ужесточением требований к самому процессу проектирования. Указанные проблемы не могли быть решены традиционными методами, что привело к идее комплексной автоматизации процесса проектирования (CALS), стратегия которой состоит в создании единого информационного пространства (ЕИП) для всех участников жизненного цикла, включая потребителя.

В основе данной идеи можно выделить два ключевых фактора [51]:

- внедрение в качестве основных инструментов проектирования современных информационных систем (CAD/CAM/CAE/PDM и т.д.);

- создание единой комплексной информационной системы управления предприятием.

С другой стороны, сложность разработки современных ГТД стала причиной интеграции различных двигателестроительных компаний, что привело к появлению «виртуальных предприятий» [76], а также способствовало разработке международных стандартов единого представления информации в процессах проектирования, производства, ремонта и сервисного обслуживания.

К 2006 году, в России появился и был утвержден ряд стандартов [23-28], согласованных с международными стандартами серии ISO, а также ряд рекомендаций к ним [93-98].

Появление стандарта ISO 10303 - STEP (Standart for the Exchange of Product data - стандарт для обмена данными об изделии) позволило организовать разработку новых САПР таким образом, что информация стала передаваться без потерь и в строго регламентированном виде.

В 2006 году в России были утверждены стандарты, регламентирующие работу с электронными документами, моделями и описывающие электронную структуру изделия [18-20]. В результате появилась возможность автоматизировать процесс разработки авиационного ГТД, используя

универсальные информационные системы, создавать на их основе специализированные приложения, составляющие ноу-хау конкретного предприятия. На сегодняшний день информационным ядром для автоматизации предприятия становятся САР/САМ/САЕ/РОМ-системы, обеспечивающие решение следующих задач:

• геометрическое моделирование и выпуск чертёжной документации;

• выполнение инженерного анализа;

• подготовка производства на этапах САПР-АСТПП, вплоть до выпуска программ для станков с ЧПУ;

• управление данными проекта, включая управление коллективной работой, выпуск сопутствующей документации.

Если проследить тенденцию развития САПР, то можно отметить переход от систем автоматизированного черчения собственной разработки к универсальным системам твёрдотельного моделирования (САО/САМ-системы) и инженерного анализа (САЕ-системы). В настоящее время наиболее актуальными стали вопросы, связанные с интеграцией возможностей различных информационных систем, позволяющей вести речь об автоматизации не отдельных видов деятельности, а всего процесса проектирования, конструирования и производства в едином информационном пространстве (рисунок 2).

ЖЦ изделия

Маркетинг

Проектирование

ЖЦ изделия

Утилизация Маркетинг

Проектирование Эксплуатация

Утилизация

Эксплуатация

Производство

а

Производство б

Рисунок 2-Жизненный цикл изделия: а-при отсутствии стандарта для обмена данными, б-при наличии стандарта для обмена данными (STEP)

Использование ЕИП дает следующие преимущества [51]:

1. Обеспечение целостности данных. Все новые данные о двигателе вводятся один раз в логически единую модель данных, что позволяет легче организовать контроль над ними.

2. Минимум преобразований при переходе с одного этапа ЖЦ на другой. Данные, созданные на начальных этапах ЖЦ изделия, не теряются и могут быть использованы на последующих этапах. Хранение в единой модели изделия позволяет исключить повторный ввод данных при переходе с одного этапа ЖЦ на другой, что значительно экономит время и снижает количество ошибок.

3. Изменение данных становится немедленно доступным для всех участников ЖЦ, что исключает работу с устаревшей информацией.

4. Повышение скорости поиска и доступа к данным. Электронное представление данных (которое является обязательным атрибутом ЕИП) позволяет значительно сократить время на поиск информации и доступ к ней, по сравнению с бумажным документооборотом.

5. Использование различных компьютерных систем для доступа к данным. Для обмена данными участникам ЖЦ не обязательно использовать одинаковые компьютерные системы или конвертеры данных, передача данных через ЕИП предполагает необходимость наличия интерфейса только с ЕИП.

6. Организация удаленного доступа к данным. В случае, когда участники ЖЦ территориально удалены друг от друга (например, в случае «виртуального предприятия»), ЕИП позволяет обеспечить их функционирование в единой среде.

Активное использование САПР и организация ЕИП напрямую связано с ужесточением требований к двигателям VI поколения, когда за короткое время требуется оценить множество различных вариантов и выбрать среди них наиболее оптимальный по ряду зачастую противоречащих между собой критериев.

Создание двигателей нового поколения характеризуется значительным увеличением доли НИР и объёма расчётных работ, поэтому роль САПР особенно велика на тех стадиях жизненного цикла авиационного ГТД, где происходит формирование его облика, а результаты работ выражаются в виде комплекта технической документации.

Как показано выше, процесс проектирования авиационного ГТД происходит в несколько этапов, объём, и содержание которых оговорены соответствующими нормативными документами. В таблице I представлены объём работ и степень детализации облика авиационного ГТД на различных этапах его разработки [117].

Важным этапом проектирования, где происходит рассмотрение различных вариантов концепции будущего двигателя и обосновывается выбор наиболее оптимального варианта, является этап эскизного проектирования. Данный этап до сих пор является наименее формализованным с точки зрения автоматизации конструкторских задач, в то время как роль решений, принятых на этом этапе, напрямую связана со стоимостью исправления ошибок на последующих этапах ЖЦ ГТД. Таким образом, автоматизация этапа эскизного проектирования, является дополнительным резервом для сокращения стоимости и сроков проектирования, повышения качества авиационных ГТД, что хорошо согласуется с тенденцией перехода к САЬБ-технологии, предполагающей применение интегрированных решений.

Таблица 1 - Детализация облика авиационного ГТД в процессе его разработки

Стадия разработки ГТД

Техническое предложение Эскизный проект Технический проект Рабочая документация

Основное содержание Анализ и сравнительная оценка предлагаемых вариантов разработки изделия, сравнительная оценка с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей Принципиальные конструктивные решения, дающие общее представление об устройстве и принципе работы, а также данные, определяющие основные параметры и габаритные размеры Окончательные технические решения, дающие полное преставление об устройстве разрабатываемого изделия и исходные данные для разработки рабочей документации Полное исчерпывающее описание деталей и узлов для изготовления опытного образца или серийного производства

Степень детализации облика ГТД на чертеже общего вида (компоновке) Изображение изделия с максимальным упрощением. Составные части изображаются контурными очертаниями. Изображаются только тс составные части, которые рассматриваются при сопоставлении вариантов. Не показываются связи между составными частями, если они не рассматриваются при сопоставлении вариантов. Составные части конструкции, в том числе заимствованные и покупные, изображаются с упрощениями, достаточными для обеспечения понимания конструкции ГТД, взаимодействия составных частей и принципа работы. Отдельные изображения составных частей размещаются либо на одном общем листе с изображением изделия, либо на отдельных листах. Соответствует требованиям к чертежу общего вида на стадии эскизного проекта и дополнительно включает в себя указания о посадках деталей (размеры и предельные отклонения), сведения о применяемых покрытиях, методах сварки.технические характеристики необходимые для разработки рабочей документации. Сборочный чертёж изделия и входящие в него рабочие чертежи узлов и деталей.

1.3 Обзор программных средств, используемых в двигателестроении

Проектирование авиационного ГТД ведется во взаимосвязи трех аспектов: функционального, конструкторского и технологического, что накладывает определённый отпечаток на использование различных САПР. Далее будут рассмотрены САПР наиболее популярные в нашей стране, пригодные для проектирования авиационных ГТД и их элементов, а также приведены примеры и оценка их использования с целью облегчения выбора программных средств для построения комплексной автоматизированной системы проектирования.

На этапе функционального проектирования двигателя в отечественных ОКБ используются в основном программные комплексы собственной разработки, такие как «ОГРА» [88, 104] (ОАО «Рыбинские моторы»), «ЭУЮ\¥» [8, 106] (разработка-УГАТУ; рисунок 3), «ГРАД» [106, 111] (разработка-КАИ, использование - ОАО 'НЛП 'Мотор) и т.д., предназначенные для общего термогазодинамического расчёта ГТД и формирования его проточной части.

I Н Мплсш. jnj*)

Иерархия | Текущий уровень _J

_jJ Моде по

^ Внешние условия ¿¡8У

Щкид

г. - Отбор газа

¡Ü кед

' Отбор газа 2

ij евт

■ ! Отбор газа 4

¡Йтед Щ тид

Г.-; Смеситель 3 Камера сгорания

Й рс

■»•» Общие ре^зпотгпъ»

.►J

Рисунок З-Модель двухвального ТРДДФ в системе имитационного моделирования «ЭУЮ'м»

Из зарубежных систем такого рода известны [86, 104, 106, 125]: «ОА8Т1ЖВ» (разработана в университете Карлсруэ, Германия; рисунок 4),

«вЕСАТ» (разработана в университете Алабама, США), «ЮТБ» (разработана в университете Толедо, США), «вЭР» (разработана в Национальной аэрокосмической лаборатории ЫЕЛ, Нидерланды; рисунок5).

Не Mode Help

Gas Turbine PerfpniMnce www.cjasturb.de

Jt i>j Engine Configuration |Tutbojet

j i£ Design j Off-Design!

I Task

(• Calcúlale Single Cycle f Parametric Study

Optimisation r Small Effects Monte carlo

✓ 2k

I am ^ Nor/tee ^ Export

Рисунок 4-Модель авиационного ГТД в системе «GASTURB»

á—яшшяяш

File Edit View Model data Options Results Help

ту- Amb.Corid. [a Design Li. Steady State Li St.St. Series Transient

inlet

|гВ

ккя

d

FAN

2 22 IKK

_11 12

Ц duct |юи EXH

2.1 KM)

2.5

cornpkM

10

Unchanged Not initialized

Рисунок 5-Модель авиационного ГТД в системе «вЭР»

Следует отметить, что использование САПР индивидуальной разработки оправдано при решении узкоспециализированных задач, где используются собственные алгоритмы расчёта, не заложенные в универсальные САПР.

Возможность интеграции данного класса систем в состав единой информационной среды осуществляется путём написания специализированных приложений на основе языков программирования.

Конструкторский и технологический аспект проектирования ГТД реализуется на основе универсальных CAD/CAM-систем.

Многообразие существующих универсальных CAD/CAM-систем вызывает вопрос, насколько они пригодны для разработки авиадвигателей, для каких именно элементов, этапов и процедур. В конце 90-х годов множество универсальных CAD/CAM-систем было принято делить на три группы [104]: начального уровня (так называемы «лёгкие САПР»), среднего уровня («средние САПР») и высокого уровня («тяжёлые САПР»). Поскольку в настоящее время системы среднего уровня приблизились по своим функциональным возможностям к «тяжёлым» системам, то при делении удобнее рассматривать две группы: «лёгкие САПР» и «тяжёлые САПР». На рисунке 6 приведены CAD/CAM-системы, нашедшие наибольшее применение в российском двигателестроении.

Рисунок 6 - Классификация универсальных CAD/CAM-систем

К «лёгким САПР» можно отнести такие недорогие и популярные в нашей стране системы, как «SolidEdge», «AutoCAD», «SolidWorks», «T-FLEX CAD», «ADEM», «Компас» и др., которые обеспечивают высокую функциональность при проектировании машиностроительных изделий.

Характерная черта данного класса программ состоит в том, что они не имеют развитых модулей управления проектными данными и позволяют производить небольшое количество инженерных расчётов. При этом "лёгкие' системы обладают ограниченными возможностями параметрического моделирования и ассоциативности. Использование подобных САПР является оправданным и экономически выгодным решением для создания твёрдотельных моделей (ЗО-моделей) простой геометрии (рисунок 7 ), несложных сборок (рисунок 8) и оформления чертежей.

J AutoCAD 7000 - [Drflwintfl.dwqJ

-Ш1х|

0 File Edt view Insert Format Tools &«« Итегаэт Modfy snimport Whdow H*

Заключение диссертации по теме «Тепловые, электроракетные двигатели и энергоустановки летательных аппаратов», Сапожников, Алексей Юрьевич

Основные выводы и результаты

1. Разработанная функциональная модель, описывающая существующий процесс эскизного проектирования авиационных ГТД в международном стандарте ШЕБО, позволила формализовать последовательность решаемых задач, выявить резервы для сокращения сроков и повышения качества проектирования ГТД.

Созданная функциональная модель процесса эскизного проектирования на основе САЬ8-технологий устраняет выявленные недостатки существующего процесса эскизного проектирования за счёт реорганизации его структуры, конкретизирует место САПР, облегчает формулировку требований к ним, позволяет произвести расчёт стоимости и сроков проектирования на данном этапе.

2. Проведённый анализ конструкции ГТД позволил классифицировать конструктивно-силовые схемы авиационных двигателей, разработать обобщённую силовую схему ГТД различных типов, построить граф-схемы элементов турбокомпрессоров, используемых при отработке логических правил в системе поддержки принятия решений.

Разработанный алгоритм и реализованная на его основе система поддержки принятия решений помогает произвести выбор конструктивно-силовой схемы ГТД на базе предложенного аддитивного критерия и выполнить ранжирование возможных конструктивных вариантов в зависимости от предъявляемых требований.

3. В составе универсальной CAD-системы реализован программный продукт для автоматизированного формирования эскизной компоновки на примере осевого компрессора ГТД, (официальная регистрация в Российском Агентстве по Патентам и Товарным Знакам (РОСПАТЕНТ), свидетельство №2004611061 от 28.04.2004 г.). Его использование позволяет сократить время проектирования за счёт визуализации функциональных элементов, полученных в результате расчётов, параметрических конструктивных элементов, использования библиотеки стандартных элементов ГТД.

4. Расчётные исследования обосновывают эффект применения предложенной технологии автоматизированного формирования эскизной компоновки, который составляет до 30% временных затрат при существующей технологии.

Дополнительный эффект от автоматизации процесса эскизного проектирования состоит в более тщательной проработке технических решений, увеличении количества рассматриваемых вариантов и доли творческо-поисковой деятельности конструктора, а также в повышении качества полученных материалов и возможности их использования на последующих стадиях ЖЦ ГТД.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведённые исследования позволили решить актуальную проблему автоматизации эскизного проектирования ГТД. Предложена модель процесса эскизного проектирования на основе современных СЛЬЭ-технологий, выделены универсальные программные средства, разработаны специализированные программные модули (в составе универсальных САПР) для повышения эффективности конструирования ГТД на данном этапе.

Полученные результаты позволяют устранить разрыв между функциональным и конструкторским аспектами на этапе эскизного проекта, организовать работу в ОКБ по накоплению знаний в виде баз знаний, классификаторов и библиотек моделей функциональных, конструкторских и технологических элементов. Организация предложенной информационной среды на основе САЕ>/САМ/САЕ/РБМ-систем, системы поддержки принятия решений позволяет повысить качество эскизного проектирования ГТД, сократить сроки, произвести оценку стоимости работ на данном этапе.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Сапожников, Алексей Юрьевич, 2011 год

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Авиационные газотурбинные вспомогательные силовые установки/ A.M. Поляков, Ю.И. Шальман, В.И. Кричакин, Е.П. Федоров, A.A. Лузин, B.C. Петровский. - М.: Машиностроение, 1978, - 200 е., ил.

2. Автоматизация проектирования лопаток авиационных турбомашин (методология, алгоритмы, системы)/ Аронов Б.М., Балтер В.П., Камынин В.Я.и д.р.; Под ред. Аронова Б.М.- М.: Машиностроение, 1994. - 240 е.: ил.

3. Автоматизированное проектирование информационно-управляющих систем. Проектирование экспертных систем на основе системного моделирования/ Г.Г.Куликов, А.Н.Набатов, А.В.Речкалов и др.; Уфимск. гос. авиац. техн. ун-т. -Уфа, 1999.-223 с.

4. Акуличева Г.Г., Никитин Ю.М. Определение основных размеров подшипников качения на стадиях разработки технического предложения и эскизного проектирования // Сб. научн. тр. ин-та / МАИ. - 1979. - Вып. 464. -С. 93-95.

5. Алямовский А. Инженерный анализ в среде SolidWorks: новое в версии 2008// САПР и графика. - 2007. -№11. -С.78-81.

6. Аронов Б.М. О технологии автоматизированного проектирования конструкций деталей машин// Управляющие системы и машины, 1985. - N1. -С.29-34.

7. Ахмедзянов A.M., Сахабетдинов М.А., Алаторцев В.П. Эскизное проектирование авиационных двигателей: Учебное пособие. Уфа: изд. УАИ, 1984,-80 с.

8. Ахмедзянов Д.А., Гумеров Х.С., Кривошеев И.А. и др. Математические модели авиационных двигателей произвольных схем (компьютерная среда DVIG): Учебное пособие/ Под. ред. проф. А.М.Ахмедзянова. - Уфа: УГАТУ, 1998. - 128 с.

9. Бакалеев В.П., Палкин В.А. Программы Европы в области авиадвигателестроения//Конверсия в машиностроении, 2003, №2. С 17-26.

10. Баулин В.И. О табличной форме описания алгоритма выбора конструктивных схем двигателя и его составных частей при автоматизированном проектировании// Сб. научн. тр. ин-та / МАИ. - 1979. - Вып. 464. - С. 85-88.

11. Баулин В.И., Зверев К.С. О формализации задачи автоматизированного выбора конструктивной схемы турбонасосного агрегата// Сб. научн. тр. ин-та / МАИ. - 1979. - Вып. 464. - С. 88-93.

12. Белоусов А.И. Конструктивные и силовые схемы турбомашин ДЛА: Учеб. Пособие. - Куйбышев: КуАИ, 1988. - 92 с.

13. Гаврилова Т.А. Червинская K.P. Извлечение и структурирование знаний для экспертных систем. - М.: Радио и связь, 1992. -200 е.: ил.

14. ГОСТ 2.101-68. ЕСКД. Виды изделий. - М.: Изд-во стандартов, 1995.

15. ГОСТ 2.118-73. ЕСКД. Техническое предложение. - М.: Изд-во стандартов, 1995.

16. ГОСТ 2.119-73. ЕСКД. Эскизный проект. - М.: Изд-во тандартов,

1995.

17. ГОСТ 2.120-73. ЕСКД. Технический проект. - М.: Изд-во стандартов,

1995.

18. ГОСТ 2.501-2006. Единая система конструкторской документации. Электронные документы. Общие положения. -М.: Стандартинформ, 2006.

19. ГОСТ 2.502-2006. Единая система конструкторской документации. Электронная модель изделия. Общие положения. - М.: Стандартинформ, 2006.

20. ГОСТ 2.503-2006. Единая система конструкторской документации. Электронная структура изделия. Общие положения. - М.: Стандартинформ, 2006.

21. ГОСТ 23851-79 Двигатели газотурбинные авиационные. Термины и определения. - М.: Изд-во стандартов, 1980 - 99 с.

22. ГОСТ В 15.004-84 СРПП ВТ. Стадии жизненного цикла изделий и материалов. - М.: Изд-во стандартов, 1992.

23. ГОСТ Р ИСО 10303-11-2000. Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 11. Методы описания. Справочное руководство по языку EXPRESS.

24. ГОСТ Р ИСО 10303-12-2000. Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 12. Методы описания. Справочное руководство по языку EXPRESS-1.

25. ГОСТ Р ИСО 10303-1-99. Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 1. Общие представления и основополагающие принципы.

26. ГОСТ Р ИСО 10303-21-99. Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 21. Методы реализации. Кодирование открытым текстом структуры обмена.

27. ГОСТ Р ИСО 10303-41-99. Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 41. Интегрированные обобщенные ресурсы. Основы описания и поддержки изделий.

28. ГОСТ Р ИСО 10303-45-2000. Системы автоматизации производства и их интеграция. Представление данных об изделии и обмен этими данными. Часть 45. Интегрированные обобщенные ресурсы. Материалы.

29. Демьянушко И.В., Венедиктов В.И., Жестовский В.В. Автоматизированное проектирование ротора компрессора на стадии эскизного проекта ГТД. Техн. отчет ЦИАМ № 8955, 1979.

30. Демьянушко И.В., Венедиктов В.И., Жестовский В.В. Модуль проектирования ротора компрессора САПР ГТД первого уровня. Техн. отчет ЦИАМ №9406, 1981.

31. Динамика авиационных газотурбинных двигателей/ Под ред. И.Г. Биргера и В.Г. Шора. - М.: Машиностроение, 1981. -232 с.

32. Евгенев Г.Б. Системология инженерных знаний: Учеб. пособие для вузов. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2001. - 376 е., (Сер. Информатика в техническом университете).

33. Зеленков Ю. Шмотин Ю. Чупин П. Виртуальная среда проектирования // Открытые системы. СУБД. - 2010. - № 7. - с. 42-45.

34. Зильбербург Л.И.,Марьяновский С.М., Молочник В.И., Яблочников Е.И. Cimatron11 -компьютерное проектирование и производство. - С-Пб: КПЦ «Мир», 1998. -166 с.

35. Зрелов В. А. Отечественные ГТД. Основные параметры и конструктивные схемы: Учеб. пособие. М.: ОАО «Издательство «Машиностроение», 2005. - 336 с.

36. Зрелов В.А., Белоусов А.И. Ретроспективный анализ конструктивных схем отечественных ГТД// Изв. вузов: Авиационная техника, №4, 2005. - С.36-40.

37. Зрелов В.А., Белоусов А.И., Проданов М.Е. Анализ конструктивных схем компрессоров и турбин по расположению опор// Герметичность, вибропрочность и экологическая безопасность насосного и компрессорного оборудования: Тр. 11-й междунар. конф. «ГЕРВИКОН-2005». Сумы: 2005. Т. 3.-С.48-57.

38. Зрелов В. А., Белоусов А.И., Проданов М.Е. Разработка конструктивных схем ТРДД с высокими удельными параметрами// Аэрокосмическая техника и технология. 10/26. 2005. - С. 11-15.

39. Зрелов В.А., Белоусов А.И., Проданов М.Е. Систематизация конструктивных схем турбокомпрессоров отечественных авиационных ГТД// Герметичность, вибропрочность и экологическая безопасность насосного и компрессорного оборудования: Тр. 11-й междунар. конф. «ГЕРВИКОН-2005». Сумы: 2005. Т. 3.-С.41-47.

40. Зрелов В.А., Бугаев C.B., Проданов М.Е. Анализ развития отечественных ТРДД(Ф)// Проблемы и перспективы развития двигателестроения. - Самара: СГАУ. 4.1.2003. - С.53-54.

41. Зрелов В.А., Миронов A.C., Проданов М.Е. Метод автоматизированного выбора расположения элементов ГТД на схемном уровне// Проблемы и перспективы развития двигателестроения: материалы докладов междунар. науч.-техн. конф. 24-26 июня 2009 г. - Самара: СГАУ, 2009. - В 2 Ч. Ч. 1.-С. 156-158.

42. Зрелов В.А., Проданов М.Е., Яблочников Е.И., Цой А.Ю. Формализация представления конструкции авиационного ГТД// Статья в сб. Международная научно-техническая конференция, посвященная памяти академика Н.Д. Кузнецова, ч. 3, с. 194-202 Самара: Самарский научный центр РАН, 2002. - 9 с.

43. Игонин П., Щерба П. SEARCH v8 — решение ИНТЕРМЕХ в области PDM/TDM/Workflow// САПР и графика. - 2004. - №10. - С.56-60.

44. Изучение конструктивно-силовых схем авиационных ГТД: Методические указания к лабораторным работам по дисциплинам «Основы конструирования АД и ЭУ» и «Конструкция и прочность ЭУ ДА»/ Уфимск. гос. авиац. ун-т. Сост.: И.А. Кривошеев, A.B. Карпов, А.Ю. Сапожников, В.А. Зрелов, М.Е. Проданов. - Уфа, 2004. - 19 с.

45. Иноземцев A.A., Нихамкин М.А. Альбом иллюстраций по дисциплине «Конструкция ВРД»// Пермь.

46. Иностранные авиационные двигатели, 2000: Справочник/ Общая редакция и предисловие ведущего научного сотрудника Л.И.Соркина.-М.: Изд. дом "Авиамир", 2000. - Стр.534. Ил. 178, таблиц 26.

47. Исаев Р.И., Огородников Г.Н., Бауер В.О. Анализ силовых схем авиационных ГТД. Техн. отчет ЦИАМ№ 3174, 1977.

48. Калянов Г.Н. CASE-технологии. Консалтинг в автоматизации бизнес-процессов. - 3-е изд. - М.: Горячая линия - Телеком, 2002. - 320 е.: ил.

49. Кидрук М. Autodesk Inventor Simulation: еще раз о цифровом прототипе.// САПР и графика. - 2008. - №2. - С.41-42

50. Кирпикин Ю.П. Некоторые вопросы автоматизированного конструирования ГТД// Сб. научн. тр. ин-та / МАИ. - 1979. - Вып. 464. - С. 78-85.

51. Колчин А.Ф., Овсянников М.В., Стрекалов А.Ф., Сумароков C.B. Управление жизненным циклом продукции. - М.: Анахарсис, 2002. - 304 с.

52. Конев К.А. Измерение степени формализации бизнес-процессов на основе анализа их организованности // Методы менеджмента качества. — 2010. — № 9. _ С. 28-32.

53. Конструкция и проектирование авиационных и газотурбинных двигателей: Учебник для студентов вузов по специальности «Авиационные двигатели и энергетические установки»/ С.А. Вьюнов, Ю.И. Гусев, A.B. Карпов и др.; Под общ. ред. Д.В. Хронина. - М.: Машиностроение, 1989. - 368 е.: ил.

54. Конструкция основных узлов двигателя ПС-90А: Учеб. пособие/ М.А. Нихамкин, М.М. Зальцман. Перм. гос. техн. ун-т. Пермь. 1997. 92 с.

55. Кошелев В., Молочник В. Что такое PLM?// САПР и графика. - 2003.-№10. - С.58-61.

56. Кривошеев И. А. Автоматизация системного проектирования авиационных двигателей: Автореф. дис. на соиск. уч. ст. д-ра техн. наук: 05.07.05/ УГАТУ. - Уфа, 2000. - 32 с.

57. Кривошеев И.А., Зрелов В.А., Проданов М.Е., Сапожников А.Ю., Карпов A.B. Применение обобщённой силовой схемы в процессе проектирования авиационных ГТД// Вестник УГАТУ. - 2006. - №3. - С.56-63.

58. Кривошеев И.А., Сапожников А.Ю., Карпов A.B. Автоматизация формирования эскизной компоновки авиационного ГТД// Авиационная техника. -2003. -№1. - С.75-76.

59. Кривошеев И.А., Сапожников А.Ю., Карпов A.B. Организация базы данных для системного автоматизированного проектирования авиационных ГТД на этапе эскизного проекта// Авиационная техника, 2004, №1. С. 69-71.

60. Кривошеев И.А., Сапожников А.Ю., Карпов A.B. Применение экспертной системы для выбора силовой схемы авиационного ГТД// Проблемы и перспективы развития двигателестроения: Тезисы докладов международной научно-технической конференции. 26-27 июня 2003 г. - Самара, 2003. - С. 141142.

61. Кривошеев И.А., Сапожников А.Ю., Карпов A.B. Применение CAD-систем для автоматизации компоновки авиационных газотурбинных двигателей/ Системы проектирования, технологической подготовки производства и управления этапами жизненного цикла промышленного продукта (CAD/CAM/PDM-2002): тезисы межд. конф. М.: Институт проблем управления РАН.-2002. С.73-74.

62. Кривошеев И.А., Сапожников А.Ю., Карпов A.B. Разработка эскизной компоновки осевого компрессора авиационного ГТД в системе AutoCAD на основе программных модулей AutoLISP// Современные аспекты компьютерной интеграции машиностроительного производства: Сборник статей всероссийской научно-практической конференции. 23-25 апреля 2003 г. - Оренбург, 2003. -С.246-250.

63. Кривошеев И.А., Т.Р. Яруллин, Сапожников А.Ю., Карпов A.B., Сверчков П.В., Козакевич С.С. Методы и средства для внедрения компонентов CALS-технологии в авиадвигателестроении// Приложение к журналу «Информационные технологии». - М.: Машиностроение, 2004. - №3. - 32 с.

64. Куликов Г.Г., Конев К.А. Методология управления машиностроительным предприятием на основе интеграции его бизнес-процессов // Вестник УГАТУ. - 2006. - Т.7, №2 (15). - С.82-91.

65. Куликов Г.Г., Набатов A.A., Речкалов A.B. Автоматизированное проектирование информационно-управляющих систем. Системное моделирование предметной области: уч. пособие / УГАТУ - Уфа, 1998. -104с.

66. Кураскин С. Новая информационная платформа компании «Топ Системы» для построения PLM-решений// САПР и графика. - 2009. - №5. -С.54-56.

67. Муромцев Д.И. Оболочка экспертных систем Exsys Corvid. - СПб: СПб ГУ ИТМО, 2006. - 69 с.

68. Надыршин А .Я., Сираев Э.З., Харитонов В.Ф., Чижов В.Н. Конструкция узлов и деталей авиационных газотурбинных двигателей. Учебное пособие. - Уфа: изд. УАИ, 1984. - 83 с.

69. Научный вклад в создание авиационных двигателей. В двух книгах. Книга 1/ Под общей научной редакцией В.А. Скибина и В.И. Солонина. М.: Машиностроение, 2000. - 725 е.: ил.

70. Нестеренко В.Г., Никитин Ю.М. Конструкция и расчёт основных опор и валов ВРД: Учебное пособие. - М.: Изд-во МАИ, 1999. - 112 е.: ил.

71. Новаковский Г. Эффективная техническая поддержка. Опыт сотрудничества компании «Делкам-Урал» и ОАО «Авиадвигатель» по внедрению САЕ-систем в цикл производства// САПР и графика. - 2011-№5.- С. 54-56.

72. Норенков И.П. Основы автоматизированного проектирования: Учеб. для вузов. 2-е изд., перераб. И доп. - М.: Изд-во МГУТ им. Н.Э. Баумана, 2002. -336 с: ил. — (Сер. Информатика в техническом университете).

73. Нырков Н., Оснач Д. PLM-технологии - новые резервы в эру конкуренции// САПР и графика. - 2006 - №12 - С. 75-77.

74. Орлов А. И. Теория принятия решений: учебник/ А..И. Орлов. - М.: Издательство «Экзамен», 2006. - 573 [3] с. (Серия «Учебник для вузов»).

75. Основы автоматизированного проектирования двигателей летательных аппаратов: Учеб. пособие для студентов авиационных специальностей высших учебных заведений / Д.В. Хронин, В.И. Баулин, Ю.П. Кирпикин, М.К. Леонтьев. Под ред. Д.В. Хронина - М.: Машиностроение, 1984. -184 е., ил.

76. Основы технологии создания газотурбинных двигателей для магистральных самолетов/ Колл. авторов; Под общей редакцией А.Г.Братухина, Ю.Е.Решетникова, А.А.Иноземцева. - М.: Авиатехинформ,1999. - 554с.: ил.

77. ОСТ 1 00188-89 Двигатели газотурбинные летательных аппаратов. Номенклатура и стадии разработки документов. - М.: Изд-во стандартов, 1989.

78. Палкин В.А. Программы США по созданию новых технологий авиадвигателестроения// Конверсия в машиностроении, 2003, №2. С 26-39.

79. Палкин В. А., Бакалеев В.П. Стратегия ведущих зарубежных авиадвигателестроительных компаний в 21 веке// Конверсия в машиностроении, 2002, №6. С 52-67.

80. Перельмутер М.Н. Программа визуализации результатов автоматизированного проектирования двухвального двухконтурного осевого компрессора. Техн. отчет ЦИАМ № 9315, 1980.

81. Перельмутер М.Н. Программный модуль визуализации эскиза продольного разреза двухвального осевого компрессора. Техн. отчет ЦИАМ №9540, 1981.

82. Половинкин А.И. Основы инженерного творчества: Учеб. пособие для студентов втузов. - М.: Машиностроение, 1988. - 368 е.: ил.

83. Потапович А. Решения ИНТЕРМЕХ для комплексной автоматизации КТПП// САПР и графика. - 2011. - №11. - С.88-92.

84. Прилуцкий Д. Е1ЧО\ТА У6 — управление жизненным циклом изделия в настоящем и будущем/ САПР и графика. - 2009 - №9 - С. 54-57.

85. Попов Э.В., Шапот М.Д. Реинжиниринг бизнес-процессов и информационные технологии (Экспертные системы реального времени)// Открытые системы. -1996. - №1. - С.63-75.

86. Проектирование авиационных газотурбинных двигателей: Учебник для вузов/ Под ред. профессора А.М.Ахмедзянова. - М.: Машиностроение, 2000. -454 е.; ил.

87. Работы ведущих авиадвигателестроительных компаний по созданию перспективных авиационных двигателей (аналитический обзор)/ В.А. Скибин [и др.]; под ред. В.А. Скибина, В.И. Солонина: ГНЦ РФ, центральных ин-т авиационного моторостроения им. П.И. Баранова. - М.: ЦИАМ, 2004. - 424 е.: ил.

88. Результаты анализа имеющегося в отрасли программного обеспечения и предложения по разработке I очереди типовой отраслевой (ТО) САПР-Д: Отчет/ УАИ. - НИР «Разработка типовой отраслевой САПР-Д». -Уфа, 1986, - 182 с.

89. Ремизов А. Е. Формирование облика проточной части базового ТРДД семейства на ранней стадии проектирования: Учебное пособие. / А. Е. Ремизов; В.

A. Пономарёв. - Рыбинск: РГАТА, 2008. - 160 с.

90. Решения Siemens PLM Software модернизируют производство российских авиадвигателей. // САПР и графика. - 2010 - №3- С. 54-57.

91. Ржавин Ю.А. Осевые и центробежные компрессоры двигателей летательных аппаратов. Теория, конструкция и расчёт: Учебник. - М.: Изд-во МАИ, 1995.-344 е.: ил.

92. Рот К. Конструирование с помощью каталогов / Пер. с нем.

B.И.Борзенко и др.; Под ред. Б.А. Березовского. - М.: Машиностроение, 1995. -420 е.: ил.

93. Р50.1.032-2001. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Терминологический словарь. Часть 2. Применение стандартов серии ГОСТ РИСО 10303.

94. Р50.1.031-2001. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Терминологический словарь. Часть 1. Стадии жизненного цикла продукции.

95. Р50.1.030-2001. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Интерактивные электронные технические руководства. Требования к логической структуре базы данных.

96. Р50.1.028-2001. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Методология функционального моделирования.

97. Р50.1.029-2001. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Интерактивные электронные технические руководства. Общие требования к содержанию, стилю и оформлению.

98. Р0.1.027-2001. Информационные технологии поддержки жизненного цикла продукции. Автоматизированный обмен технической информацией. Основные положения и общие требования.

99. Сапожников А.Ю., Карпов A.B. Компьютерная реализация технологии формирования силовой схемы ГТД для учебного процесса УГАТУ// Исследования и перспективные разработки в авиационной промышленности: Сборник статей 4-ой научно-практической конференции. 24-25 октября 2007 г. -

Москва, 2007. - С. 147-152.

100. Сапожников А. Ю., Карпов А. В., Кривошеев И. А., Воронков А. П. "Система автоматизированного проектирования конструкции осевого компрессора на стадии эскизного проекта авиационных газотурбинных двигателей (KOSys)"// Программа для ЭВМ № 2004611061 от 28.04.04 РОСПАТЕНТ, Москва, 2004.

101. Сапожников А.Ю., Кривошеев И.А. Анализ конструктивно-силовых схем отечественных двухроторных ТРДЦ(Ф) // Молодой ученый. - 2009. - №10. -С.76 - 77.

102. Сапожников А.Ю., Кривошеев И.А. Применение экспертных систем в процессе проектирования авиационных ГТД.// Молодой ученый. - 2009. - №12. -С.90-97.

103. Сапожников А. Ю., Кривошеев И. А., Зрелов В. А, Проданов М. Е., Цой А. Ю., Миронов А. С. Применение системы поддержки принятия решений для выбора конструктивно-силовой схемы авиационного ГТД на этапе эскизного проектирования// Вестник УГАТУ. — 2010. — Т.7, №3 (16). — Стр. 11-20.

104. САПР газотурбинных двигателей: Учеб. Пособие / А.П. Тунаков, И.А. Кривошеев, Д.А. Ахмедзянов. - Уфа: УГАТУ, 2005. - 272 с.

105. Скубачевский Г.С. Авиационные газотурбинные двигатели. Конструкция и расчёт деталей. - 5-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1981.-550 е., ил.

106. Теория, расчёт и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок: Учебник. Кн. 3/ В. В. Кулагин, С. К. Бочкарёв, И. М. Горюнов и р.; Под общ. ред. В.В. Кулагина - М.: Машиностроение, 2005. -

464 е.; ил.

107. Термогазодинамические расчёты авиационных ГТД: Учеб. пособие/ A.M. Ахмедзянов, В.П. Алаторцев, Х.С. Гумеров, Ф.Ф. Тарасов; Уфимск. авиац.

ин-т. Уфа, 1990. 340 с.

108. Технологическое обеспечение проектирования и производства

газотурбинных двигателей/ Под ред. Б.Н. Леонова и A.C. Новикова.- Издание ОАО "Рыбинский Дом печати", - 408 с.

109. Технологичность конструкции изделия: Справочник/ Ю.Д. Амиров, Т.К. Алферова, П.Н. Волков и др.; Под общ. ред. Ю.Д. Амирова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1990. - 768 е., ил. - (Б-ка конструктора).

110. Типовые нормы времени на разработку конструкторской документации: Утв. Госком. СССР по труду и соц. Вопросам и Секретариатом ВЦСПС 13.05.1982: Срок действия - до 1992 г. - М.: Экономика, 1991. - 44 с.

111. Тунаков А.П., Голланд А.Б., Мац Э.В., Морозов С.А. и др. Программный комплекс ГРАД для расчёта газотурбинных двигателей// Авиационная техника: Известия вузов. - Казань, 1985. - №1. - С.83-85.

112. Филекин В.П. Атлас конструктивных и силовых схем авиационных

ГТД. - Куйбышев: КуАИ, 1984. - 104 с.

113. Фролов Д. Обзор возможностей ANS YS Mechanical для решения инженерных задач// САПР и графика. - 2010. - №11.- С. 46-49.

114. Шмуленкова Е.Е. Определение эффективности внедрения модулей автоматизированной системы для оценки и корректировки положения графических построений при проектировании чертежей металлорежущих инструментов).// Молодой ученый. - 2011. - №7.Т. 1. - С.76-77.

115. Щеляев A. FlowVision— современный российский инструмент математического моделирования/ САПР и графика. - 2010 - №12 - С. 43-48.

116. Чуян Р.К. Методы математического моделирования двигателей летательных аппаратов. Учеб. Пособие для студентов авиадвигателестроительных специальностей вузов. - М.: Машиностроение, 1988. -288 е.: ил.

117. Яруллин Т.Р. Исследование и разработка модели согласования геометрического облика авиационного ГТД в процессе его проектирования в компьютерной среде // Дисс. на соискание ученой степени канд. техн. наук. -

Уфа: УГАТУ, 1999.- 162 с.

118. AutoLISP. Программирование в AutoCAD 14/ Кудрявцев Е.М. - М.:

«ДМК», 1999-368 с.

119. CALS (Continious Acquisition and Life cycle Support - непрерывная информационная поддержка жизненного цикла изделия) в авиастроении/ Братухин А.Г., Давыдов Ю.В., Елисеев Ю.С., Павлов Ю.Б., Суров В.И.; Под ред. д-ра техн. Наук, проф., Засл. деятеля наук РФ Братухина А.Г. - М.: Изд-во МАИ, 2000.-304 е.: ил.

120. Ann Arbor. Preliminary Statistics from CIMdata Show a 6% "Mainstream PLM" Market Growth for 2008. http://isicad.net/press_releases.php?press_num=12895.

121. Brad Holtz, David Weisberg. Cyon Research 2008 Survey of CAD/PLM Users/ A Cyon Research Report, January 21, 2009. http://cyonreseach.com/ WhitePapers.aspx.

122. Ed Miller. 2008 PLM Market Growth Was Strong Going into the Global Economic Downturn, http://www.cimdata.com/publications/articles.html

123. Marka D.A., McGovan K.L. SADT: Structured Analysys and Design Technique. N.Y.: McGrawn Hill, 1988.

124. World-class finite element analysis (FEA) solution for the Windows desktop, http:// www.siemens.com/plm/femap.

125. Visser W.P.J, Broomhaed M.J. GSP. A generic object-oriented gas turbine

simulation environment, NLR-TP-200-267.