Роль систем автоматизированного проектирования в космонавтике

№43-1,

Технические науки

Исследована роль систем автоматизированного проектирования в космонавтике. Выявлены основные причины использования таких систем. Рассмотрена роль применения Российских систем автоматизированного проектирования в освоении космоса. Выяснено где, и с какой целью внедряются системы автоматизированного проектирования в учебный процесс.

Похожие материалы

«Земля – это колыбель разума, но нельзя вечно жить в колыбели».

Константин Циолковский

Наверное, каждый, поднимая ночью глаза к звёздам, обращал внимание на ту бесконечную россыпь далёких звёзд-планет, которые нас окружают. Они манят своей красотой, бесконечностью и непостижимостью. Космос – это то, что нас вдохновляет, влечёт и настораживает.

Интерес к космосу зародился ещё с самых древних времён, когда человек стал учиться считать и ориентироваться по звёздам. Главным толчком к его изучению послужило изобретение телескопа, дальнейшее применение которого принесло в науку множество новых открытий. Запуск первого искусственного спутника, первый полёт человека в космос, высадка человека на Луну – всё это можно считать прорывом науки в изучении космоса.

Но этого людям оказалось мало, они готовы прилагать гораздо больше усилий, ставить перед собой куда более сложные задачи для дальнейшего познания в астрономии. Выполнение таких задач требует высокого технического прогресса, недюжинной силы воли и гениальных идей в разных областях [1].

Задачи по освоению космического пространства решали и решают сейчас. С каждым последующим годом развитие космонавтики движется только вперёд, выделяются огромные денежные средства на её содержание и развитие. Внедряются новые проекты, новые технологии, новые системы проектирования.

Системы автоматизированного проектирования направлены на создание конструкторской и технологической документации как 2D моделей, так и 3D моделей и чертежей. Российские организации используют в основном чертёжные 2D-системы, такие как AutoCAD, КОМПАС и T-flex [2, с.44-52]. Использование именно этих систем обусловлено более низкой стоимостью в отличие от других. В будущем системы объёмного 3D-моделирования, наверное, и вовсе вытеснят 2D-системы с рынка, но необходимость выполнения чертежей для производственной деятельности будет актуальна. Условно выделяют три уровня системы автоматизированного проектирования: двухмерное проектирование, объёмное моделирование средней сложности и объёмное моделирование высокой сложности [3]. Кроме того, можно выделить семь типов этих систем: математические, лингвистические, технические, информационные, программные, методические и организационные [4, с.5-11]. Любой квалифицированный специалист должен обладать основными знаниями в этой области и уметь работать с ними. Кроме того, он должен владеть языками программирования, такими как С, С++ и Java, а также современными CASE-технологиями. Организациям, работающим без применения таких систем или использующим их частично, достаточно труднее конкурировать со своими соперниками, поскольку их затраты будут намного больше касаемо проектирования [5].

Следует отметить, что при выборе систем автоматизированного проектирования для любой сферы деятельности нужно очень тщательно подходить к этому вопросу. Разновидностей таких систем огромное множество, это различного рода разработки российских и иностранных компаний. Чаще всего для выявления «лучшей» системы устраивают испытания. Российским разработчикам таких систем ещё достаточно трудно конкурировать на равных с мировыми лидерами в области объёмного моделирования тяжёлой сложности и систем управления инженерными данными.

В космонавтике выбору систем автоматизированного проектирования уделяется огромное внимание, так как выбранная система должна минимизировать затраты и время на выполнение поставленных задач. В такой сложной науке имеет место быть целому ряду систем, направленных на достижения только оптимальных результатов. Кроме того, что космические аппараты очень дорогостоящие, ещё есть вероятность отказа систем летающего аппарата, в результате чего это может привести к гибели космонавтов, участвующих в полёте. Стоит заметить, что российские системы всё-таки широко используются в космонавтике, особенно в технологической подготовке производства, для которой масштабно и применяются программные продукты АСКОН, такие как КОМПАС, ВЕРТИКАЛЬ. С применением эти программных продуктов была выполнена цифровая модель космического аппарата «Ресурс-ДК1».

Цифровая модель космического аппарата «Ресурс-ДК1»

Рисунок 1. Цифровая модель космического аппарата «Ресурс-ДК1»

Разработка электрических схем, межблочных кабелей выполнялась в системе AutoCAD. Вообще, по отзывам многих специалистов из этой области, разработка электрических схем прокладки кабелей в изделиях, и их тестирование – это одни из самых сложных задач. Для её решения были вовлечены лучшие специалисты работы с такими системами.

19 апреля 2013 году был произведён запуск малого студенческого аппарата «АИСТ» с космодрома Байконур. Конструирование этого аппарата было построено полностью на основе систем автоматизированного проектирования.

Общий вид малого космического аппарата «АИСТ»

Рисунок 2. Общий вид малого космического аппарата «АИСТ»

Малый космический аппарат «АИСТ» даёт возможность решать множество образовательных, научно-технических и экспериментальных задач. Кроме того, это является хорошей подготовкой для молодых специалистов ракетно-космической отрасли, которые, ещё обучаясь, получают уникальный опыт разработки, изготовления, изучения и эксплуатации настоящего космического аппарата.

Можно заметить, что ракетно-космическая отрасль, как в Российской Федерации, так и во всем мире, продолжает оставаться лидером в освоении, внедрении и эффективном применении новейших технологий, в том числе, технологии систем автоматизированного проектирования. С применением систем автоматизированного проектирования создаются новые, более эффективные изделия, подрастает молодая смена ветеранам отрасли, и эта смена ещё в студенческие годы осваивает новейшие технологии [6].

Список литературы

  1. Человек и космос [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://xn----8sbiecm6bhdx8i.xn--p1ai/%D1%87%D0%B5%D0%BB%D0%BE%D0%B2%D0%B5%D0%BA%20%D0%B8%20%D0%BA%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%BE%D1%81.html (дата обращения: 08.04.2016)
  2. В. М. Курейчик «Математическое обеспечение конструкторского и технологического проектирования с применением САПР», 1990.
  3. Классификация систем САПР [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.automationlabs.ru/index.php/sw/135-2008-06-24-22-10-27 (дата обращения: 08.04.2016)
  4. В. П. Корячко, В. М. Курейчик, И. П. Норенков «Теоретические основы САПР», 1987. САПР [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://tadviser.ru/a/53807 (дата обращения: 08.04.2016)
  5. Космос и САПР [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://isicad.ru/ru/articles.php?article_num=14346 (дата обращения: 08.04.2016)