Мотогондола самолета

Мотогондола Ту-160М2. Электронная модель и процесс оцифровки ракетоносца

Связь разрабатываемого технологического процесса и электронной модели детали одна из задач автоматизации технологической подготовки производства.

Сборка мотоотсека была организована на произ­водственном участке цеха, оборудованном для работы по изделию истребителя Ту-160. С января этого года по сентябрь мотоотсек проходил этап панельной, агрегатной и общей сборки.

В конце сентября 2019 года филиал ПАО «Компания «Сухой» — Новосибирский авиационный завода имени В.П.Чкалова завершил изготовление первого мотоотсека стратегического бомбардировщика Ту-160 (первый серийный образец бомбардировщика Ту-160М2). Мотоотсек подготовлен для отправки на Казанский авиационный завод имени С.П. Горбунова (филиал ПАО «Туполев»), осуществляющий строительство бомбардировщиков серии Ту-160.

Первый мотоотсек для стратегических бомбардировщиков Ту-160М2 новой постройки, изготовленный на Новосибирском авиационном заводе имени В.П.Чкалова (филиале ПАО «Компания «Сухой»). Новосибирск, сентября 2019 года. Фото: заводская газета «Взлетная полоса». Фото: bmpd.livejournal.com

Электронная модель детали

Электронная модель детали (изделия) − документ, содержащий электронную геометрическую модель детали и требования к ее изготовлению и контролю (включая предельные отклонения размеров, шероховатости поверхностей и др.).

Схема состава электронной модели изделия

Новый подход к решению задач автоматизации проектирования технологических процессов за счет интегрированного использования электронных моделей и баз знаний способен привести одновременно и к гибкости создаваемой системы, и к существенному общему повышению уровня автоматизации.

Схема интегрированного использования электронной модели и базы знаний.

Применение данной схемы позволяет строить прикладные САПР, работающие «от технического задания» и генерирующие все необходимые геометрические модели, чертежи, технологические процессы, текстовые или текстово-графические документы.

Получаемая модель, полностью ассоциирована с чертежами и деталями или сборками, на которые она ссылается. Изменения модели автоматически отражаются в ассоциированных с ней чертежах, деталях, сборках, и, наоборот, изменения, выполненные в контексте чертежа или сборки, отражаются на модели. Взаимосвязи между примитивами модели устанавливаются геометрическими ограничениями (такими, как параллельность, перпендикулярность, горизонтальность, вертикальность, концентричность и совпадение), фиксируя положение примитивов, друг относительно друга. Кроме того, можно применять математические уравнения с параметрами.

На самолете Ту-160М2 устанавливаются мотогондолы с использованием в конструкции композиционных материалов. Двигатели размещаются в мотогондолах попарно, разделяются противопожарными перегородками и функционируют полностью независимо друг от друга.

Процесс изготовления первого мотоотсека (мотогондолы) для стратегических бомбардировщиков Ту-160М2 новой постройки, изготовленный на Новосибирском авиационном заводе имени В.П.Чкалова (филиале ПАО «Компания «Сухой»). Новосибирск, сентября 2019 года. Фото: заводская газета «Взлетная полоса». Фото: bmpd.livejournal.com

Мотогондола – это система компонентов, интегрирующая двигатель и включающая реверс тяги, одна из ключевых систем самолета. Мотогондола обеспечивает аэродинамические, тепловые, акустические, конструктивные функции и функцию тормоза (реверс тяги). Основными задачами при разработке следующего поколения мотогондол являются: уменьшение шума и веса, увеличение надежности и ремонтноспособности, увеличение рабочего КПД. и проч. К высокотехнологичным направлениям относятся использование композитных материалов, системы и обвязка двигателя, акустическое сопло.

Процесс изготовления первого мотоотсека (мотогондолы) для стратегических бомбардировщиков Ту-160М2 новой постройки, изготовленный на Новосибирском авиационном заводе имени В.П.Чкалова (филиале ПАО «Компания «Сухой»). Новосибирск, сентября 2019 года. Фото: заводская газета «Взлетная полоса». Фото: bmpd.livejournal.com

Строящийся сейчас Ту-160М2 можно назвать первым чисто российским Ту-160. В 2018 году в воздух впервые поднялся другой самолет этого типа, однако его строили не с нуля, а используя задел, который остался со времен Советского Союза.

Известно, что Ту-160М2 будет отличаться от предыдущих машин электроникой, в частности новыми вычислительными и бортовыми системами, средствами контроля, бесплатформенной инерциальной навигационной системой, комплексом радиоэлектронной борьбы, топливомерно-расходомерными системами, а также системами управления вооружением.

Оцифровка

Два года назад ОАК и компания «Туполев» начали процесс оцифровки производства ракетоносца Ту-160. При проведении этих работ принято решение использовать принцип «распределенного КБ», когда над чертежами различных агрегатов и планера самолета работали специалисты нескольких конструкторских бюро, располагавшихся порой в разных городах России.
В феврале 2017 года закончился один из самых ответственных этапов – оцифровка каркаса фюзеляжа. Через выделенные каналы связи в едином информационном пространстве конструкторы воссоздали в «цифре» трехмерные модели агрегатов планера – крыла, фюзеляжа, хвостового оперения.

Переход на работу в «цифре» позволил существенно ускорить работу над проектом.

Все данные хранятся на файловых серверах компании и надежно защищены от потери в случае сбоя или поломки устройства пользователя. Само рабочее место конструктора тоже изменяется, и в конечном итоге остается только монитор для трансляции изображения, мышка и клавиатура. Такой способ организации работ позволит равномерно распределять вычислительные мощности и соблюсти меры безопасности по защите информации в единой среде.

Облако на Яузе. Фото: uacrussia.livejournal.com

Следующим этап внедрения единой информационной системы было производство. Кроме модернизации производства, необходимо было обучить специалистов, военных представителей, привыкших к бумажным чертежам, к работе в 3D-среде.

Як-1 с мотором М-106П – истребитель с форсированным двигателем

style=»display:block; text-align:center;»
data-ad-layout=»in-article»
data-ad-format=»fluid»
data-ad-client=»ca-pub-5255833501835364″
data-ad-slot=»8753833479″>

Як-1 с мотором М-106П

Согласно правительственному заданию при постройке И-26 он должен был быть оснащен мотором М-106П. Однако, для исключения задержки выпуска истребителя в заданный срок из-за доводочных работ данного мотора было принято решение заменить его на двигатель М-105П.

В дальнейшем работы по М-106П продолжались в направлении форсирования мощности М-105ПФ. С 27 октября по 9 ноября 1942 год были проведены успешные 100-часоые государственные испытания этого мотора. Взлетная мощность была повышена с 1210 до1350 л.с., а номинальная мощность на расчетной высоте возросла с 1260 до 1350 л.с. Увеличение мощности мотора М-106П сулило значительное улучшение летных характеристик серийных самолетов. По этой причине первый опытный экземпляр мотора был установлен на истребитель Як-1 для проведения испытаний.

Летные испытания Як-1 с мотором М-106П проходил дважды: сразу после выпуска в августе и затем в октябре 1942 года после улучшения аэродинамики. Время набора высоты 5000 метров с данным мотором сократилось с 6,26 до 5,6 минут. Однако было установлено, что существующие водо- и маслорадиаторы не обеспечивают нормального охлаждения мотора на режиме максимальной скороподъемности при температурах наружного воздуха более +15 градусов.

Аналогичные результаты были получены 10 марта 1943 года во время заводских испытаний серийного Як-1 с серийным мотором М-106-1ск. Во время испытаний были достигнуты максимальные скорости горизонтального полета у земли — 537 км/ч и на высоте 3400 м — 606 км/ч. Высоту 5000 м самолет набрал за 5.1 мин. Однако стала понятна необходимость увеличения на 12-15 % эффективности существующих охлаждающих устройств для обеспечения нормального температурного режима мотора.

Несмотря на выявленный недостаток и в расчете на то, что авиационная промышленность и ОКБ сумеют преодолеть трудности доводки систем охлаждения под новый мотор, постановлением ГКО от 10 января 1943 года заводу № 292 было поручено к апрелю 1943 года полностью перейти на выпуск самолетов Як-1 с мотором М-106П. В январе и феврале 1943 года было изготовлено 47 истребителей с новым мотором, из которых 19 были отправлены в части.

В январе 1943 года в ОКБ Яковлева попытались улучшить температурные режимы М-106-1ск и одновременно улучшить дополнительно летные данные самолета за счет конструктивных изменений. Для этой цели на опытном заводе, принадлежащем ОКБ, был переоборудован один из серийных Як-1. На данном экземпляре было установлено новое крыло с металлическими лонжеронами, серийное металлическое хвостовое оперение от Як-7. Также вперед под крыло был смещен водяной радиатор, а маслорадиатор выполнен из двух радиаторов диаметром 225 мм, установленных в центральной части крыла. На испытаниях были получены максимальные скорости горизонтального полета.

Однако из-за плохих температурных показателей, требующих увеличения площади радиаторов, увеличенного выброса масла в суфлер и других дефектов судьба Як-1 с мотором М-106П была предрешена и марте 1943 года этот мотор был снят с производства. Более 300 уже изготовленных моторов были перерегулированы на режимы М-105ПФ с потерей взлетной мощности до 1180 л.с. и получили обозначение М-106ПМ. Другая часть изготовленных моторов, которая не прошла сдаточные испытания, была переделана путем установки вместо односкоростного нагнетателя двухскоростного без замены других деталей, при этом не произошло потери мощности по сравнению с М-105ПФ. Эти моторы были рекомендованы для использования в школах ВВС из-за неполной взаимозаменяемости по деталям с моторами других серий.

Дальнейшие испытания и доводка мотора М-106 и самолетных систем охлаждения были продолжены заводом № 26 в городе Уфа на самолете Як-1 по программе главного конструктора и прекращены после катастрофы этой машины 22 октября 1943 года.

Летно-технические характеристики Як-1 с мотором М-106П:

  • размах крыла – 10 м;
  • длина – 8,48 м:
  • масса пустого самолета – 2427 кг;
  • взлетная масса – 2927 кг;
  • двигатель – М-106П;
  • мощность – 1180 л.с.
  • максимальная скорость у земли – 535 км/ч;
  • максимальная скорость на высоте – 610 км/ч;
  • скороподъемность – 893 м/мин;
  • потолок – 9900 м;
  • дальность полета – 650 км.

Правительственное задание на постройку И-26 предполагало установку на нем мотора М-106П. Но, чтобы доводочные работы по этому мотору на заводе ╧ 26 не задержали выпуск истребителя в заданный срок, на самолетах И-26 (Як-1) стали ставить мотор М-105П.

Дальнейшие работы по М-106П продолжались в направлении форсирования мощности М-105ПФ. С 27 октября по 9 ноября 1942 г. мотор успешно прошел 100-часовые государственные испытания. Взлетная мощность возросла с 1210 до 1350 л.с., а номинальная мощность на расчетной высоте с 1260 до 1350 л.с. Увеличение мощности мотора М-106П, причем в диапазоне высот, на которых в основном велись воздушные бои и где у М-105ПФ был «провал» мощности из-за переключения скоростей нагнетателя, сулило значительное улучшение летных данных серийных самолетов. Поэтому сразу же опытный мотор М-106П был установлен на Як-1 ╧ 5085 для проведения испытаний. Летный эксперимент был поставлен чисто. Этот самолет испытывался до этого дважды: первый раз после выпуска в августе, и второй раз -в октябре 1942 г. после улучшения аэродинамики, обзора и вооружения, как на серийных Як-1 б. В результате испытаний были получены максимальные скорости горизонтального полета, приведенные в табл. 11.

Время набора высоты 5000 м с новым мотором сократилось с 6.25 до 5.6 мин. Вместе с тем было установлено, что существующие водо- и маслорадиаторы не обеспечивают нормального охлаждения мотора на режиме максимальной скороподъемности при температурах наружного воздуха более +15╟ С.

С аналогичными результатами закончились 10 января 1943 г. заводские испытания серийного Як-1 ╧ 01111 с серийным мотором М-106-1ск (первые серийные моторы М-106П, получившие новое обозначение, были выпущены 8 ноября 1942 г.). На испытаниях были достигнуты максимальные скорости горизонтального полета у земли — 537 км/ч и на высоте 3400 м — 606 км/ч. Высоту 5000 м самолет набрал за 5.1 мин. Испытания подтвердили необходимость увеличения на 12-15 % эффективности существующих охлаждающих устройств для обеспечения нормального температурного режима мотора.

Тем не менее в расчете на то, что авиационная промышленность и ОКБ сумеют преодолеть трудности доводки систем охлаждения под новый мотор, постановлением ГКО от 10 января 1943 г. предписывалось заводу ╧ 292 к апрелю 1943 г. полностью перейти на выпуск самолетов Як-1 с мотором М-106-1ск. В январе и феврале 1943 г. завод выпустил 47 машин с новым мотором, из которых 19 — отправили в части.

Попытку улучшить температурные режимы М-106-1ск и одновременно улучшить дополнительно летные данные самолета за счет конструктивных изменений предприняло в январе 1943 г. само ОКБ А.С.Яковлева. На его опытном заводе был переоборудован серийный Як-1 ╧ 3299. На нем было установлено новое крыло с металлическими лонжеронами, серийное металлическое хвостовое оперение от Як-7. Водорадиатор сместили вперед, под крыло, по типу Як-7, Як-9, а маслорадиатор выполнили из двух радиаторов диаметром 225 мм, установленных в центральной части крыла. Испытания, для чистоты эксперимента, выполняли как с мотором М-105ПФ, так и с М-106-1ск. При этом были получены максимальные скорости горизонтального полета, приведенные в табл. 12.

Время набора высоты 5000 м с мотором М-106-1ск составило 4.5 мин. Но основной цели — улучшения температурных режимов мотора (несмотря на улучшение летных данных) — достигнуто не было. Это предопределило судьбу М-106. Из-за плохих температурных показателей, требующих увеличения площади радиаторов, увеличенного выброса масла в суфлер и других дефектов он был снят с производства в марте 1943 г., а вместе с ним — и Як-1 с этим мотором. Часть уже изготовленных моторов (более 300 штук) была перерегулирована на режимы М-105ПФ с потерей взлетной мощности до 1180 л.с. и получила обозначение М-106ПМ. Другая часть, из не прошедших сдаточные испытания, была переделана путем установки вместо односкоростного нагнетателя двухскоростного без замены других деталей, при этом не произошло потери мощности по сравнению с М-105ПФ. Эти моторы М-105ПФ серии 615, или «гибриды», рекомендовали использовать в школах ВВС из-за неполной взаимозаменяемости по деталям с моторами других серий. Испытания и доводка мотора М-106 и самолетных систем охлаждения были продолжены заводом ╧ 26 (г. Уфа) на самолете Як-1 ╧ 0130 по программе главного конструктора и прекращены после катастрофы этой машины 22 октября 1943 г.

ЛТХ:

Модификация Як-1 М-106П
Размах крыла, м 10.00
Длина, м 8.48
Высота, м
Площадь крыла, м2 17.15
Масса, кг
пустого самолета 2427
нормальная взлетная 2927
Тип двигателя 1 ПД М-106-1cr
Мощность, л.с. 1 х 1350
Максимальная скорость , км/ч
у земли 535
на высоте 610
Практическая дальность, км 650
Скороподъемность, м/мин 893
Практический потолок, м 9900
Экипаж 1
Вооружение: одна 20-мм пушка ШВАК и один 12.7-мм пулемет

Доп. информация :

Фотографии:

Як-1 М-106П Як-1 М-106П

Список источников:

Полигон. С.Кузнецов. Первый Як
А.Т.Степанец. Истребители ЯК периода Великой Отечественной войны
Авиация и Время. Константин Косминков. Трудное рождение первенца
Самолеты мира. Вячеслав Кондратьев. Предвестник победы
Крылья Родины. Юрий Сергеев. «Красавец» спешил на фронт
Шавров В.Б. История конструкций самолетов в СССР 1938-1950 гг.
Симаков Б.Л. Самолеты страны Советов. 1917-1970
Энциклопедия-справочник. Самолеты страны Советов
«Война в воздухе» ╧31-34. Истребители Як-1/3/7/9 во Второй Мировой войне
Антология Як. (Airfield.narod.ru)
Monografie Lotnicze. Robert Bock. Jak-1, Jak-3
TBiU. Krzysztof Cieslak. Samolot mysliwski Jak-1
Squadron/Signal. Aircraft Number 78. Hans-Heiri Stapfer. Yak fighters In Action

Уголок неба. 2004 (Страница: Дата модификации: )

«106» (Ту-106)

Дальний сверхзвуковой бомбардировщик, ракетоносец, проект

Самолет «106К» 2хНК-6

Вопрос о создании одновременно с самолетом «105» его более скоростного варианта рассматривался в КБ еще на начальных стадиях работ по этому проекту.

Еще в 1954 г., когда выдавалось задание на самолет «105», предполагалось, используя более мощные двигатели, спроектировать на его базе самолет «106» (Ту-106), рассчитанный на подлеты с максимальными скоростями, соответствующими М=2. Согласно Постановлению Совета Министров СССР №1605-726 от 30.07.54 КБ должно было на базе самолета «105» построить самолет «106» с двумя двигателями АМ-17 или ВД-9, взлетной тягой 15000-17000 кг. С этими двигателями самолет

«106» должен был иметь следующие летные характеристики:

— максимальная скорость — 1700-1800 км/ч;

Вариант самолета «106А» с двумя двигателями НК-6 под крылом

— дальность полета с 3000 кг бомб на скорости 950-1000 км/ч — 5800 км;

— дальность полета по комбинированному профилю полета (1000 км на скорости 1400-1500 км/ч и остальной маршрут на скорости 950-1000 км/ч) -5000-5500 км;

— дальность полета на скорости 1400-1500 км/ч — 2700-3000 км;

— высота полета над целью на дозвуковой скорости — 12500-13500 м;

— высота полета над целью на сверхзвуковой скорости — 15000-16000 м.

Бомбардировочное, оборонительное вооружение и состав экипажа самолета «106» должны были быть аналогичными базовому самолету «105». Предварительный эскизный проект ОКБ с уточненными рассчетными данными необходимо было подготовить к февралю 1955 г. На основании эскизного проекта ОКБ, МАП и ВВС должны были уже в марте 1955 г. принять решение по организации работ, чтобы испытания нового самолета начались не позднее 1958 г.

Первоначально для самолета «106» рассматривался весь набор предварительных компоновок самолета «105» с учетом установки двигателей AM-17 или ВД-9. Затем в 1955 г., когда самолет

«105» был полностью перекомпонован и был выбран вариант с двигателями ВД-7М с их установкой в верхней части фюзеляжа, проект «106» был перекомпонован аналогичным образом, при этом силовая установка была переведена на турбовентиляторные двигатели НК-6 со взлетной тягой 21500 кг. В 1956-1957 годах проект был переработан еще раз, теперь уже с учетом использования «правила площадей», как это случилось с базовым самолетом «105» при переходе к «I05A» (Ту-22).

Большой объем работ, проведенных КБ совместно с ЦАГИ и смежными предприятиями и организациями по совершенствованию исходных проектов самолетов «105» и «106», позволил перейти к проектированию более совершенных самолетов по программе создания дальнего сверхзвукового бомбардировщика и ракетоносца Ту-22. Постановление Совета Министров СССР № 426-201 от 17 апреля 1958 года сводило работы по самолетам «105» и 106″ к единой теме: созданию самолета Ту-22 и авиационно-ракетного комплекса К-22 , причем вариант с двигателями НК-6 рассматривался как основной, а вариант с ВД-7М — как подстраховочный, на случай неудачи с созданием НК-6. С двигателями НК-6 с увеличенной до 22000 кг взлетной тягой самолет должен был иметь следующие основные данные:

— максимальную скорость — 1800-2000 км/ч;

— практическую дальность полета с 3 т бомб на скорости 1400-1500 км/ч -2700-3000 км; на скорости 950-1000 км/ ч — 6000 км;

— практический потолок над целью на сверхзвуковом режиме — 16000-17000 м.

Самолет должен был быть предъявлен на совместные с ВВС контрольные государственные испытания в третьем квартале 1960 года.

АРК К-22 с одной ракетой Х-22 в варианте носителя с двигателями НК-6 должен был обеспечивать:

— радиус действия при скорости самолета носителя 950-1000 км/ч — 2800-3000 км; 1400-1500 км/ч — 1400-1750 км;

— высота пуска Х-22 — 10000-14000 м.

В дальнейшем предполагалось дополнительно форсировать тягу НК-6 и получить максимальные скорости 2300-2500 км/ч и практический потолок 20000 м.

Начало испытаний и длительные доводки всего семейства самолетов Ту-22, особенно элементов комплекса К-22, затяжка с созданием и доводками двигателя НК-6 — отодвинули дальнейшие работы по самолету «106» на начало 60-х годов. Теперь КБ вернулось к проекту, имея за плечами опыт проектирования и доводок самолета Ту-22 и его модификаций с ВД-7М. Начиная с 1960 года отдел техпроектов С.М.Егера вновь приступает к активным ОКР по теме самолет «106». Проектирование сразу шло в нескольких направлениях: на базе основного варианта самолета-бомбардировщика «106» с НК-6 в работе находились самолет-разведчик «106Р» и ракетоносец «106К»; проекты самолетов с измененной исходной компоновкой фюзеляжа — проект «106Б» и с размещением двигателей под крылом -«106А».


Рассматривались варианты альтернативных силовых установок с 3-4 двигателями типа ВД-19 или Р-15Б, имевших меньшие тяги. Предполагалось внедрение нового крыла с профилями с малой относительной толщиной («тонкое крыло»), системы сдува пограничного слоя и подъемных двигателей РД-36-35, установленных в гондолах шасси и предназначенных для использовав ния в системе сдува и как подъемные для сокращения длины разбега. Всего за пять лет работ по теме было рассмотрено не менее двух десятков различных вариантов самолета «106».

К 1963 г проектные работы по самолетам «106» и «106Б» продвинулись достаточно далеко. Был сделан окончательный выбор в пользу самолета с тонким крылом и углом стреловидности 60″. Были проработаны основные вопросы, связанные с применением новой силовой установки с двигателями НК-6, спроектированы основные элементы планера, осуществлены выбор и увязка основных элементов оборудования, комплексов вооружения и систем РЭП (в проекте предполагалось отказаться от стрелково-пущечного оборонительного вооружения), в основном была подготовлена конструкторская документация для изготовления опытного образца самолета. Началось изготовление нового крыла и хвостовой части. Достаточно далеко продвинулись работы по двигателю НК-6, он проходил отработки на стенде, начались его испытания на летающей лаборатории Ту-95ЛЛ. Однако в 1963 г у ВВС и у руководства отрасли возникли сомнения в целесообразности продолжения программы самолета «106». Появились предложения о прекращении работ как по самолету, так и по двигателю НК-6. В связи с этим А.Н.Туполев принял решение максимально форсировать работы по самолету и выпустить опытный образец уже в 1963 году. Для этого решено было взять серийный Ту-22 и с минимальными доработками установить на него НК-6, провести летные испытания, получить значительное улучшение летных характеристик по сравнению с базовым самолетом и после этого добиться продолжения работ. Однако до окончательной постройки прототипа самолета «106» дело так и не дошло. КБ Н.Д.Кузнецова так и не смогло довести НК-6 до летного состояния, хотя ту поле в цы успели построить новую хвостовую часть с гигантскими мотогондолами иод два НК-6. Работы по теме были прекращены в 1965 году, когда КБ приступило к первым проработкам проекта «145» будущего многорежимного самолета Ту-22М с крылом изменяемой стреловидности.

Основные проектные данные самолета «106» 2НК-6 в варианте с тонким крылом

— длина самолета — 40,195;

— размах крыла — 23,646 м;

— высота самолета — 10,9 м;

— взлетная