199 / 397
Современные технологии и автоматизация в машиностроении
199
Введение.
Проектирование, изготовление и монтаж трубопроводных систем
летательных аппаратов (ЛА) являются сложными задачами, связанными с размещением
участков магистралей трубопроводов в ограниченных пространствах, по причине плотной
компоновки (рис. 1). В связи с этим, трубопроводы имеют следующие конструктивные
особенности [1]:
Рис. 1. Пример компактного расположения трубопроводов
со сложной пространственной геометрией на РД-93
отсутствие или незначительное число прямолинейных участков;
колебание конечных координат стыковки трубопровода к элементам ЛА;
значительный ассортимент применяемых труб.
К трубопроводам предъявляются высокие требования по прочности, жесткости, гер-
метичности, коррозионной стойкости, а также по геометрической точности и состоянию по-
верхности. В соответствии с заданными нагрузками и условиями эксплуатации основными
материалами для изготовления трубопроводов являются легированные хромоникелевые ста-
ли (12Х18Н10Т, Х18Н9Т), алюминиевые сплавы (Д16, АМг6), титановые сплавы (ОТ4, ВТ6),
жаропрочные сплавы (ХН60ВТ, ХН77ТЮР) и другие материалы с высокими физико-
механическими характеристиками.
В настоящее время, на предприятия ракетно-космической и авиационной промыш-
ленности при изготовлении трубопроводов применяется так называемый «эталонный метод».
Характерной чертой данного метода является создание на этапе подготовки к произ-
водству эталонных трубопроводов, конфигурации и длины которых в точности соответству-
ют последующим серийным изделиям. Также, эталоны трубопроводов используются для из-
готовления контрольной и рабочей оснастки и ее проверки в процессе производства серий-
ных изделий.
Эталонные трубопроводы необходимо изготавливать из прочного материала для со-
хранения конфигурации при эксплуатации в цеховых условиях (условиях серийного произ-
водства). Как правило, при изготовлении эталонного трубопровода небольшого диаметра ис-
пользуется металлический пруток, для больших диаметров используется труба с увеличен-
ной толщиной стенки [2].
Использование «эталонного метода» изготовления трубопроводов характерно при
производстве многих моделей ракет и самолетов и в настоящее время является ведущим кри-
терием трубопроводного производства. Причиной отсутствия автоматизированного произ-
водства, то есть изготовления с использованием 3D-моделей, является ряд следующих фак-
торов:
отсутствие надлежащего оборудования для оцифровки эталонов и перевода суще-
ствующих изделий в электронные модели;
отсутствие оборудования для работы с электронными моделями и обеспечение ря-
да технологических операций по электронным моделям: гибка, формообразование концов
труб, сборочно-сварочные операции и т.д.
отсутствие остальных узлов летательного аппарата (ЛА) в электронном виде.
При этом, с переходом на виртуальное проектирование и изготовлением современных
летательных аппаратов в полностью цифровом виде (Sukhoy Superjet, МС-21, ракета-
носитель «Ангара») вопрос о реализации производственных процессов на базе виртуальных