![[Картонная Армия - от галеры до ракеты!]](../../images/cartonarmy.gif)
|
|
|
|
Проектирование самолета от А до Я(С) И.Зверев, 2006 Часть 2
СОЗДАНИЕ ПЛОСКОСТЕЙ С ПОДВИЖНЫМИ РУЛЯМИ Некоторое отступление: Для того, что бы было более понятны этапы проектирования, возьмем другое, более сложное по конфигурации крыло другого летательного аппарата. У нашего проекта BV-P210 крыло достаточно традиционное. Само собой способ его проектирования состоит из тех же этапов, но в процессе его проектирования могут остаться непонятные вопросы, о построении более сложных вариантов крыла. Так же сюда не входят способы, с помощью которых можно спроектировать разворачиваемые эллипсовидные (как у Spitfire ) крылья. 1. Для того что бы не путаться в слоях и работать с разными группами объектов, из которых создаем подвижные плоскости, создадим несколько слоев. Например, это будут слои со следующими названиями: <Krilo01>- поверхность самого крыла, <Krilo02>- слой для элеронов крыла, <Krilo03> - слой для закрылок, <KriloRashivka>- слой для расшивки на поверхности крыла и его подвижных частей, <Nervjura01>, <Nervjura02> - слои для создания нервюр крыла, стабилизаторов, килей, <Longeron01>, <Longeron02> - соответственно слой лонжеронов крыла, стабилизатора, киля. Еще одно замечание: Цвета для слоев одного класса лучше выбирать из одной цветовой группы. Например, все слои для рисования поверхностей (подвижных и неподвижных) из зеленой или синей гаммы. А лонжероны и нервюры – из красной. Это будет просто удобнее зрительно. И потом будете меньше тратить времени на осознание какой же это слой из какой группы и почему вы его вроде бы не отключали, а он пропал из видимых. В общем удобнее именно так. 2. Из рисунка 9 видно, что кривая выполненная в ACADe имеет изломы, которые приведут к конечном счете к “polysurface” поверхности, если мы будем пользоваться ими. Поэтому перерисовываем нервюру в Rhino с помощью команды <Curve>.
Рисунок 9 Делаем по тому же правилу, что и шпангоуты фюзеляжа. А именно: носок нервюры должен начинаться с отрезка 0,1 мм длинной и под углом +90 или -90 градусов. Затем обводим нервюру по контуру из ACADA. Заканчиваем обводить на законцовке нервюры. Затем делаем вторую (нижнюю или верхнюю) половину. После того, пользуясь командой <Join> соединяем обе половинки. Эта нервюра лежит чаще всего, где-то в середине проектируемой плоскости. Почему в середине? Потому обычно сечения на чертежах даются в наиболее информативных местах, а не везде, где нам надо. Результат видим на рисунке 10.
Рисунок 10 3. Масштабируем ее (нервюру) таким образом, что бы она описывала начало и окончание прямой части кромки крыла, стабилизатора и т.д. Кроме того вы можете встретиться еще с такой трудностью. Как видно из рисунка 10 крыло может не лежать в горизонтальной плоскости к оси Y, а расположено под неким углом. Для упрощения в чертежах допускается не рисовать эту разницу, а выполнять вид спереди как будто оно (крыло) параллельно оси Y. Одновременно вид сверху выполнен именно с учетом того, что профиль крыла под углом к набегающему потоку, и то, что он имеет излом «чайка» на виде сверху. Если размещение нервюр в начале и конце крыла вызывает трудности, есть еще один из вариантов, позволяющий выполнить эту работу. Возможно он даже более продуктивный, чем размещение нервюр по проекции. Суть способа заключается в следующем: Так как мы всегда имеем 2 вида минимум (спереди и сверху) и нервюру с ее центральной линией, то мы можем построить плоское подобие поверхности крыла (это будет заготовка для формования элементов жесткости плоскости и рулей). Смотрим на рисунок 11. И так - берем линию показывающую середину носка нервюры и копируем ее в окне <TOP> на такое расстояние, что бы между оригиналом и копией линии гарантированно располагалась проекция крыла сверху. Затем проводим прямую, соединяющую середину носка и законцовку нервюры. Она может и не быть параллельной оси Y. Продлеваем эту линию с помощью команды <Curve/Extend Curve/ Extend Curve> до точки явного или мнимого пересечения с копией линии середины носка нервюры. Перемещаем копию линии носка нервюры в конечную точку продленной прямой. В результате получим некий прямоугольный контур, из которого сможем сделать несколько “surface” – ов.
Рисунок 11 Создаем surface с помощью команды <Surface/Sweep 2 Rail>. Границы поверхности показаны стрелками на рисунке 11. Surface делаем изначально больше, то есть с запасом. После того, из вида <TOP> проецируем линии вида крыла сверху на нашу поверхность. Эту операцию выполняем с помощью команды <Curve/Curve from Objects/Project>. Затем с помощью команды <Split> обрезаем лишнее от поверхности. Полученный результат на рисунке 12
Рисунок 12 Как видно из рисунка 12 мы получаем не только направляющие для наших нервюр, но и имея минимальные данные по крылу достаточно сложной конфигурации получаем и необходимую заготовку для разработки элементов жесткости для самой плоскости и для ее движущихся частей. Берем имеющуюся нервюру, размещаем ее в начале плоскости, в ее конце, масштабируем, поворачиваем ее из тех видовых окон, где она максимально вырождается в линию. Масштаб аккуратно сделанного профиля крыла (нервюры) можно изменить с помощью команды <Scale 2D> для пропорционального уменьшения, «подогнав» по одной из координат. Окончательно «вогнать в нужный размер можно с помощью команды Rhino <Scale 1D>. Это не пропорциональное уменьшение в масштабе (например по высоте, толщине) нервюры. Также после этого или перед этим (кому как нравится), можно сделать <Join> для половинок контура профиля. И как показала практика, даже результат, полученный с помощью <Surface/Loft>, направление <edge>от задней кромки (это линия склеивания, будущего крыла) разворачивается <Surface/Unroll Developable Srf>.Результат поворотов и масштабирования нервюр виден на рисунке 13.
Рисунок 13 Для нашего проекта BV-P210 этот этап будет выглядеть так как показано на рисунке 14.
Рисунок 14 4. Выполняем команду <Surface/Loft> в слое <Krilo01> для создания поверхности из нервюр.
Рисунок 14 Формообразования в виде неких «веретено» подобных объектов получились той же командой <Surface/Loft>. Но про их разработку будет отдельный разговор. Еще из рисунка 14 видно, что мы не стали делать линию пересечения крыла с фюзеляжем. Она получится сама собой, после проектирования оного, то есть фюзеляжа. Проектирование различных подвижных плоскостей на крыльях, килях или стабилизаторах производится следующим образом: 5. Проецируем <Curve/Curve from Object/Project> в слое <Krilo Rashivka> на поверхность <Krilo01> линии определяющие границы рулевой поверхности. Возможно спроецированные линии не будут касаться края поверхности <Krilo01>. Для того что бы они касались их выполним команду <Curve/Extended Curve/On Surface>. Сначала выделяем линию, потом поверхность, на которой она должна продолжиться от края до края. Таким образом, мы получим линию, которая касается не только нужного нам края поверхности, но и противоположного. Лишнюю часть линии, отсекаем с помощью команд <Split> или <Trim>. Разница между ними состоит не только в том, в какой последовательности выбираются объекты для рассечения, но и в результате. Команда <Trim> работает практически так же как в ACADe. <Split>- это аналог <Brake> в ACADe с точкой разрыва нулевой длины. 6. Командой <Split> отсекаем поверхность руля, элерона, и т.п. 7. Задаем ей новый слой. Например <Krilo02> или <Ruli>. 8. Выключаем слой в котором нарисована плоскость. То есть <Krlio01> 9. В окне <RIGHT> соединяем соответствующие углы контуров руля. 10. Из середин этих линий проводим окружности или дуги (как кому нравится), которые будут границами закруглений рулей. Этими действиями мы имитируем создание «невидимых», но обязательных поверхностей рулей. Если же мы проектируем закрылки и стараемся сделать их такими же как на настоящих самолетах, то вместо окружностей, соединяем линии той фигурой, которая показана на рисунке 15.
Рисунок 15 11. Воспользовавшись командой <Surface/Sweep 2 Rail> делаем эти закругления. 12. Места перехода (окончания ) рулей делается с помощью команды <Surface\Sweep 1 Rail>. Остальные варианты не дают разворачиваемой поверхности. Результат показан на рисунке 16.
Рисунок 16 13. создаем слой для «проволочных шаблонов», например <Druty> или <Provod> 14. В окне <TOP> рисуем «контур-путь» шаблона, на котором будет подвешен руль. 15. В окне <FRONT> задаем его радиус (диаметр). Например 0,4 (0,8). Получившуюся окружность помещаем на конце «контура-пути». Выравниваем окружность, что бы она была перпендикулярна началу контура пути. 16. С помощью команды <Surface/Sweep1 Rail> сначала указываем «контур-путь», затем – окружность и получаем образ (polysurface) проволочного шаблона. Результат видим на рисунке 17
Рисунок 17 Естественно эти фигуры не могут быть развернуты, да это нам и незачем. Еще одно замечание: Для того, что бы после проектирования, рассчитанные и нарисованные нами проволочки четко попали в посадочные места, можно спроецировать из окна <TOP> их образы на элементы жесткости поверхности (подвижные и неподвижные), с помощью команды <Curve/Curve from Object/Project>. И уже после получения линии «пути» точно в плоскости элемента жесткости выполнять пункты 15 и 16. 17. Командой <Curve/ Offset Curve> создадим контур картонного шпангоута руля. Эта часть выполняется для того, что бы учесть толщину, нервюр, лонжеронов и других элементов жесткости при дальнейшем изготовлении модели. Чаще всего, толщину нервюр и лонжеронов выбирают от 0,5 мм до 1 мм. Если мы внимательно рассмотрим рисунок 18, то увидим принцип по которому мы отсекаем лишнее от элемента жесткости.
Рисунок 18 Зазоры для лонжеронов и внешних поверхностей могут быть разными, но в вопросе расчета зазора для толщины бумаги подвижной поверхности очень возможны сложности. Короче говоря, если вы сможете точно рассчитать эти зазоры, принимая во внимание, что одна из сторон фигуры, сходится в точку, имея при этом толщину поверхности и зазор между ними на клей, чудесно. Хотя … это для настоящих «самураев».
В окне <TOP> проецируем вид отверстий на места, где из подвижных плоскостей выходят наши «проволочные шаблоны» и с помощью команды <Split> вырезаем в этих поверхностях отверстия нужной нам конфигурации. Результат видим на рисунке 19.
Рисунок 19 Этим пункт заканчивает описание проектирования поверхностей крыла в общем. Дальше рассмотрим вопрос о создании законцовок несущих и подвижных рулей. СОЗДАНИЕ ЗАКОНЦОВОК РУЛЕЙ Создание таких элементов осуществляется в два этапа. Первый показан на Рисунке 20. Что бы выполнить данный этап можно и не разрывать командой <Split> нервюру на 4 части. Достаточно разделить ее вдоль. Но в данном случае, вторая половина относится к подвижному рулю, поэтому мы ее исключаем из рассмотрения. Следующий этап показан на рисунке 21.
Рисунок 20
Рисунок 21 Полученная нами предварительная поверхность не может быть развернута. Так как поверхность описывающая, ее является поверхностью минимум третьего порядка. Поэтому совершим некоторые операции по преобразованию данной поверхности. Сначала проведем в окне <TOP> линию рассечения нашей поверхности. Затем спроецируем ее на поверхность, выполненную с помощью команды <Surface/Curve Network>. Получившуюся линию продляем по поверхности с помощью команды <Curve/Extend Curve/On surface>. Затем с помощью команды <Split > рассечем ее на две части. Большую часть удалим и заново проведем ПРЯМУЮ линию в месте касания поверхности нервюрой. После выполним команду <Surface/Sweep 1Rail> и получим основную часть поверхности законцовки. Разделим меньшую часть оставшейся поверхности, на несколько частей, с помощью выше описанного алгоритма. Удалим оставшуюся часть поверхности и соединим ПРЯМЫМИ линиями концы линий получившиеся после проецирования. Воспользовавшись командой <Surface/Sweep 2Rail> создадим кусочки поверхности. Конечный вид будет такой как на рисунке 22. ПРОБЛЕМЫ ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИ РАЗВОРАЧИВАНИИ РАССЕЧЕННЫХ ОБЪЕКТОВ Одной из главных проблем является следующее: Когда вы выполняете разворачивание поверхностей типа законцовки крыла (Рисунок 22) , то вы естественно получите несколько плоскостей, разного размера и совершенно не связанных. Как же скажете вы! Они же (плоскости) разные! Ага разные, а какие из представленных на следующем рисунке (Рисунок 23) куда должны стыковаться? Как оказалось из практики, Rhinoceurus может не только повернуть на какой то ему одному известный угол нашу развертку, но и отразить ее зеркально. Поэтому мучаться можно долго, но так и не прийти к нужному результату.
Рисунок 22
Рисунок 23 Возможный путь решения выглядит примерно так: На любом из видов, например виде <TOP> в характерных местах ставим окружности. (Рисунок 24)
Рисунок 24 Затем проецируем их на поверхности (Рисунок 25).
Рисунок 25 После того как вы примените команду <Surface/Unroll Developable Srf> и в развертку включите кривые спроецированные нами на поверхности (сюрфы), то будете иметь дополнительную информацию, которая поможет вам установить эти кусочки на место. Будьте внимательны, потому что «Носорог» не только может чуть увеличивать или уменьшать развертки, но и при разворачивании делать ее зеркальный образ. Это зависит от того, из какого вида вы разворачиваете поверхность. Если из вида <BOTTOM> то зеркальным будет однозначно вид поверхностей которые «нормально» невидимы из этого вида. То есть те, что сверху. Но не обязательно, что это не будет относиться к тем поверхностям, что видны. Это вы сами поймете, и тогда вам очень понадобятся наши проецируемые линии. Результат разворачивания, поворотов и других операций виден на рисунке 26
Рисунок 26 Вы видите, что поверхности как бы наезжают друг на друга, но измерив наезды получим следующие цифры (Рисунок 27).
Рисунок 27 Думаю всем ясно, что данные нестыковки невозможно заметить невооруженным глазом, а тем более отрезать хоть ножом, хоть ножницами из бумаги. Поэтому пренебрегаем этими «наездами» и с помощью команд <Split> или <Trim> отрезаем места данных «наездов». И получаем законцовку с рассеченными краями, которые не только показывают места разрезов, но и их глубину. То есть то что и было нужно. Следующая часть посвящена разработке шасси самолета.
|
|
Послать письмо
voldemarus@narod.ru
|
