Печатная версия
Архив / Поиск

Archives
Archives
Archiv

Редакция
и контакты

К 50-летию СО РАН
Фотогалерея
Приложения
Научные СМИ
Портал СО РАН

© «Наука в Сибири», 2019

Сайт разработан и поддерживается
Институтом вычислительных
технологий СО РАН

При перепечатке материалов
или использованиии
опубликованной
в «НВС» информации
ссылка на газету обязательна

Наука в Сибири Выходит с 4 июля 1961 г.
On-line версия: www.sbras.info | Новости | Архив c 1961 по текущий год (в формате pdf), упорядоченный по годам
 
в оглавлениеN 8 (2294) 23 февраля 2001 г.

НАУКА В ТЕХНОЛОГИИ САМОЛЕТОСТРОЕНИЯ

Г.Солодовникова,
кандидат технических наук, начальник КБ цеха НАПО.

В настоящее время сплайны являются основой всех современных автоматизированных систем проектирования и конструирования сложных геометрических форм в таких отраслях как самолетостроение, судостроение, автомобилестроение, производство гидротурбин, швейная и обувная промышленности и другие.

В Институте математики им. С.Л.Соболева СО РАН прошла Сибирская конференция "Методы сплайн-функций", посвященная памяти Юрия Семеновича Завьялова (1931–1998) — основоположника сибирской школы теории и приложений сплайн-функций. Для этой школы свойственно гармоничное сочетание фундаментальных исследований с решением практических задач. И среди отраслей производства, в которых нашли применение разработки института, особое место занимает авиастроение. Первым предприятием этой отрасли, на котором совместными усилиями осуществлялась автоматизация технологической подготовки производства, был Новосибирский авиационный завод, ныне — Новосибирское авиационное производственное объединение им. В.П.Чкалова.

Внешний облик современного самолета представляет собой совокупность самых разнообразных и порой неожиданных форм. В эпоху становления авиационной технологии в основе воспроизведения этих форм в виде готовых конструкций лежал так называемый плазово-шаблонный метод. Сущность его заключается в ручном графическом построении геометрических обводов самолета и его деталей по дискретному набору точек их плоских сечений на плазе — специальном столе, габариты которого соответствуют реальным размерам агрегатов самолета. Сначала с помощью контрольной линейки, цена деления которой 0,2 мм, наносят точки сечения, а затем, используя упругую деревянную или пластмассовую рейку, проводят плавную кривую, аппроксимирующую эти точки. Для получения плавной поверхности осуществляется тщательная увязка точек сечений в трех проекциях. Эта огромная по объему работа требует от исполнителей значительных усилий и высокой квалификации. На ее выполнение затрачивается 4–5 месяцев напряженного труда большого коллектива конструкторов и завершается она изготовлением жестких носителей геометрической информации в виде набора металлических шаблонов, которые в дальнейшем используются при изготовлении технологической оснастки и деталей самолета.

Описанный метод имел много недостатков. Главный из них заключается в том, что все основное производство и его подготовка не могут быть начаты до завершения плазовой увязки. Кроме того, производство полностью зависит от шаблонов — жестких носителей форм и размеров.

Для поиска путей радикального изменения существующей технологии подготовки авиационного производства с целью сокращения сроков подготовительного цикла и его трудоемкости при плазово-шаблонном цехе Новосибирского авиационного завода в начале 60-х годов была создана специальная группа инженеров и математиков. Ознакомившись с состоянием этой проблемы на предприятиях отрасли, решили обратиться за помощью к ученым Академгородка. И в этот момент волею случая произошла встреча руководителя этой группы с Ю.Завьяловым, которому тогда было 33 года, и он только что приступил к работе в Институте математики Сибирского отделения. Именно эта встреча послужила началом долголетнего и весьма успешного сотрудничества НАПО и Института математики по проблеме автоматизации технологической подготовки производства на основе широкого применения вычислительной техники и оборудования с числовым программным управлением. Участие в решении этой проблемы дало начальный импульс исследованиям по сплайн-функциям в Сибирском отделении Академии наук и тем самым в значительной мере определило область научной деятельности Юрия Семеновича. Кстати, математический термин "сплайн-функция" или просто "сплайн" происходит от английского названия гибкой рейки и отражает тот факт, что кубические сплайны — ныне главный инструмент математического описания поверхностей сложной геометрической формы, являются приближенной математической моделью гибкой рейки.

Методы моделирования поверхностей сплайнами и их программная реализация на ЭВМ позволили осуществить переход от плазово-шаблонного к независимому методу производства. Теперь геометрическая информация, необходимая для проектирования и изготовления любой технологической оснастки, для проектирования технологических процессов изготовления деталей планера самолета рассчитывается на ЭВМ, что позволяет отказаться от проведения традиционных плазовых работ в подготовительном цикле производства. В результате при запуске изделия в производство после построения математических моделей поверхностей агрегатов в работу параллельно включаются все подразделения завода. За внедрение новейших технологий в авиационное производство Ю.Завьялов в составе группы специалистов НАПО и сотрудников Института математики в 1981 году был удостоен Премии Совета Министров СССР.

Принятое Ю.Завьяловым решение о моделировании сложных поверхностей сплайнами в середине 60-х годов оказалось пророческим. В настоящее время сплайны являются основой всех современных автоматизированных систем проектирования и конструирования сложных геометрических форм в таких отраслях, как самолетостроение, судостроение, автомобилестроение, производство гидротурбин, швейная и обувная промышленности и другие.

Ю.Завьялова по праву называют родоначальником Новосибирской школы математического моделирования сложных поверхностей на основе сплайн-функций. Последнее десятилетие оказалось весьма сложным для отечественного авиастроения и науки. Однако, несмотря на известные трудности, сотрудничество Новосибирского авиационного производственного объединения и Института математики продолжается, и залогом его успеха является большой опыт совместного решения различных проблем. И в этом несомненна огромная заслуга Юрия Семеновича Завьялова.

стр. 

в оглавление

Версия для печати  
(постоянный адрес статьи) 

http://www.sbras.ru/HBC/hbc.phtml?4+37+1