...Оставшаяся часть:
Закладка ввода параметров отверстий конструктивной проницаемости, усилений и носовых жесткостей (CrossVent/reinfore)
Эта закладка разделена на четыре блока, содержимое которых интуитивно понятно.
Привычно для читателя имеются два режима – простой (Basic) и расширенный (Advanced).
Простой режим (Basic).
Простой режим разделен на четыре блока: отверстия конструктивной проницаемости нервюры (Cross vent), носовые жесткости (Mylar), усилительные косынки точек подхода строп (Attachment rein forcement), обрезка хвостика нервюры (TE cut).
В блоке CrossVent можно либо в автоматическом (Auto) режиме, задав ширину и высоту, либо в ручном (Manual) режиме, с использованием графического редактора определить геометрическую форму и размеры отверстий конструктивной проницаемости нервюр. Количество отверстий определяется количеством шеренг стропной системы. При использовании автоматического режима формируется отверстие эллипсной формы, ширина и высота которого, выражена в процентах от строительной высоты профиля. «Ручной режим» позволяет задать форму и положение отверстий посредством графического редактора.
Блок носовых жесткостей (Mylar) позволяет задать форму носовой жесткой вставки. Строго говоря, определяется лишь форма и положение задней ЕС кромки. Можно также отказаться от вышеуказанных конструктивных элементов (None). Но, если вставки, конструктор решил использовать майлары в носке, у него есть два способа задания их формы:
- в автоматическом режиме (Auto), сдвигая координату положения верхнего угла (upper position) от 0% (носок) до 9,9%, нижнего угла (lower position) от 0% до 20% и кривизны линии задней кромки (curvature). Необходимо отметить, что при некоторых сочетаниях значений параметров, линия задней кромки носовой жесткости может даже выходить за пределы профиля. (Например up = 0,7% lp = 7,4%, curv = -50%)
- в ручном режиме (manu), воспользовавшись встроенным графическим редактором также можно построить дугу задней кромки по трем точкам.
Блок усилительных косынок строп (Attachment reinforcement) позволяет конструктору определить форму и размеры усилительных элементов нервюр. Здесь возможны три варианта: усиления отсутствуют (None), круглая (Round) и треугольная (Triangle) формы косынок. Первый вариант, очевидно, можно использовать в случае, когда конструктор хочет применить иную схему подкрепления. В этом случае, ему придется реализовать свое решение вручную или с применением других CAD систем. Размер косынки, выполненной в форме сектора круга можно указать в миллиметрах или процентах от хорды. Необходимо отметить, что указываемый размер – диаметр руга.
Выбрав вариант треугольной косынки, получаем форму, близкую к трапеции. Здесь в миллиметрах или процентах хорды задается длина верхнего основания (Size), а ее высота (Height) и нижнее основание (Base size) указываются в процентах от ранее введенной величины Size.
Следующий блок - подрезка хвостика нервюры (TE cut). Конструктор, заботящийся о технологичности изготовления будущего аппарата, непременно обратится к этому блоку. По умолчанию стоит флажок без подрезки (None). Но, задав значение подрезки в процентах хорды (In % from the TE) или миллиметрах (In mm from TE), отсчитывая их от задней кромки, он значительно упростит процесс сборки крыла.
Расширенные настройки конструктивных элементов нервюры (Advanced).
Эта закладка вызывает множество вопросов к авторам программы. К примеру, настройки наличия или отсутствия конструктивных элементов зависят от настроек простого режима. Однако, при переходе в простой режим, настройки расширенного теряются. А блок подрезки хвостика нервюры вообще никак не обозначен. Его настройки буквально «висят в воздухе». Пользователю остается лишь догадываться об их предназначении. Но вернемся от недостатков к возможностям данной закладки. В расширенном режиме пользователь получает возможность использования сразу нескольких конфигураций конструктивных элементов для различных нервюр. Создать либо удалить конфигурацию можно с помощью соответствующих кнопок New configuration и Delete configuration. При этом доступные варианты отображаются в таблице менеджера конфигураций Available configuration. Распределить же их вдоль крыла можно с помощью таблицы использования конфигураций на нервюрах (Configuration used by rib). В остальном, данная закладка не отличается от предыдущей.
Закладки наклонных и горизонтальных косынок (Diag/ H Ribs)
Как обычно, данная закладка имеет два режима: простой (Basic) и расширенный (Advanced).
Простой режим (Basic)
Эта закладка разбита на два блока: наклонные нервюры (Diagonal ribs) и горизонтальные косынки. Блок наклонных нервюр позволяет включить их в конструкцию крыла, замкнув верхнюю кромку либо на верхнюю поверхность (on upper skin), либо на нервюру (on rib). Первый вариант предполагает либо раздельные (в виде косынок) (Separated) либо цельные (Cutted) наклонные нервюры. Тут же можно задать их геометрию. Вариант крепления наклонной нервюры на неподкрепленную нервюру (on rib) исключает возможность ее создания цельным отрезом. Кроме того, можно задать высоту крепления верхней кромки в процентах от строительной высоты. Кроме того, конструктор имеет возможность отказаться от применения наклонных косынок на задних шеренгах путем ввода числа подкрепленных рассматриваемыми элементами шеренги (Supported attachment point number).
Блок горизонтальных косынок (Horisontal straps) вступает в работу включением флажка Activate. Сразу же можно задать ширину элементов (straps width).
Нажатием кнопки Н-Strap arrangement открывается соответствующее окно. В таблице Strap arrangement с помощью флажков можно расставить горизонтальные косынки вдоль имеющихся шеренг точек крепления стропной системы. Кроме того, существует возможность организации до трех шеренг косынок в произвольной позиции не указанных в таблице independent strap координатах вдоль хорды.
Расширенные настройки (Advanced)
Данная закладка построена аналогично предыдущей с той лишь разницей, что имеется возможность добавления и удаления различных конфигураций для использования в различных секциях .Корректировка наклонных нервюр для различных конфигураций возможна с помощью параметров блока Edit config. «name of config.» оn ribs.
Задание закона распределения различных конфигураций вдоль размаха осуществляется посредством таблицы Configuration used by cell.
Параметры горизонтальных косынок (Horisontal straps) определяются в программе средствами соответствующего блока. Флаг «Activate» включает наличие данных элементов, а нажатие на кнопку «Н-Strap сonfiguration» открывает конструктору доступ к модулю, включающему в себя таблицу определения расположения косынок в соответствии и с расположением шеренг точек подхода строп (Strap arrangement).
Таблицу «свободных» косынок, с возможностью задания координат (independent strap) и таблицы геометрии косынок (strap width). Третья таблица позволяет задать ширину каждой косынки вдоль всего размаха. Достаточно лишь включить флаг «Detailed width by cell».
Закладка Skin tension
Функции данной закладки, как видно из названия, преследуют цель учета деформации силового набора крыла при нагружении в процессе работы. Их величины, очевидно, задаются из конструктивных соображений, в зависимости от рассматриваемого элемента и используемого для него материала. Также, по мнению автора данной статьи, возможно произвести учет явления бочкообразности ячейки на этапе проектирования. Теоретические основы этого явления изложены в труде [3] и в [4] в разделе PDH.
Традиционно, рассматриваемая закладка разделена на два режима: простой (Basic) и расширенный (Advanced).
Простой режим (Basic)
Имеется два блока: блок учета деформаций верхнего и нижнего полотнищ (lower and upper panels tension) и блок учета растяжения нервюр (Tension value: (by ribs)).
В первом блоке переключателем «Type» можно выбрать способ корректировки формы полотнищ, выбирая возможные варианты:
- «None» - без корректировки;
- «Cut Stuff» - убрать материал;
- «Add Stuff» - добавить материал;
- «Drawn tension».
Первый способ «None» отключает корректировку формы полотнищ.
Второй «Cut Stuff» и третий «Add Stuff» способы имеют целый арсенал средств для задания формы кривой, корректирующей раскройную форму полотнищ. Общий принцип таков, что имеется прямолинейный участок кривой, параллельный оси абсцисс и отстоящий от нее на расстояние, задаваемое гаджетами «LE value» и «TE value» в процентах от хорды. Начало и конец этого участка для верхней и нижней панелей задаются значениями «Lower/Upper LE/TE begin at». Этот участок с передней и задней кромками соединен двумя параллельными криволинейными участками, кривизна которых задается с помощью движков «LE/TE Curvature».
Третий способ позволяет конструктору задать форму рассматриваемой кривой средствами графического редактора.
Гаджетами блока «Tension value» задается деформация диагональных нервюр и Н – косынок «D-Ribs/H-Strap tension», а также деформация крыла вследствие бочкообразности ячейки «3D/Bridl. tesion». Кроме того, активацией флажка «no tension on wingtip» можно отказаться от учета деформации на законцовках крыла.
Режим расширенных настроек «Adventure».
Этот режим отличается от простого «Basic» тем, что можно создавать несколько (до 4-х) конфигураций параметров и использовать их на различных участках вдоль размаха крыла. Создание новых конфигураций и удаление ранее созданных осуществляется кнопками «New configuration» и «Delete configuration», не имеющей защиты от случайного нажатия. Распределение используемых конфигураций вдоль крыла осуществляется расстановкой флажков в таблице «Configuration used by cell».
Задание различных значений деформаций нервюр вдоль размаха осуществляется средствами таблицы «Detailed tension», открываемой нажатием кнопки «Edit tension value» блока «Tension value» рассматриваемой закладки.
Закладка «Стропная система» (Bridle)
Функции рассматриваемой закладки раскрывают перед конструктором широкие возможности проектирования стропной системы (СС). Попробуем с ними разобраться. Начнем по порядку. Закладка Bridle разделена на три блока: блок задания параметров силовой СС (Bridle), блок задания координат свободных концов (Tow point) и, ставший традиционным, блок расширенных настроек (Advanced).
Первый из представленных блоков предлагает пользователю выбрать тип ветвления (Type). Выбирая вариант «Free», конструктор сможет реализовать свои решения посредством графического редактора вручную. Поскольку этот метод плохо подходит для проектирования СС парапланов, опустим его рассмотрение.
Второй вариант (Grouped by level) открывает возможность группировать ярусы вдоль шеренг. Это означает, что стропы верхнего яруса вдоль размаха сходятся в узел, соответствующий стропе нижнего яруса.
Оставшийся третий вариант формирования ярусности (Grouped by rib) предполагает сход строп верхнего яруса вдоль нервюры в узловую точку стропы нижнего яруса. При этом, как и в предыдущем варианте (Grouped by level), можно объединить стропы из нескольких соседних рядов (Join "n” ribs).
Кроме того, с помощью опций данного блока, возможно задание высоты узла сборки ярусов (Knot position) и количества кросс-строп (Number of cross line), способствующих, очевидно, повышению комфорта при полетах в турбулентной атмосфере.
Блок точек крепления стропной системы (Tow point) разбит на две части: для набора силовых строп (Main) и строп управления (Break). Рассмотрим последовательно эти части.
Первый гаджет не имеет подписи, указывающей его предназначения. Однако, благодаря наличию графического интерфейса, изменяя значения, вводимые в данном окошке, пользователь легко убедится, что гаджет изменяет положение точек крепления силовых строп вдоль хорды. При этом, можно использовать доли центральной хорды (Center chord) или некой «средней хорды» (Average chord). По какому принципу определяется величина «Average chord» не уточняется. Следующее окошко ввода данных «Height» определяет величину эффективной длины строп в процентах от размаха крыла (% Flat Wingspan), от проекционного размаха (% Proj Wingspan) и метрах (Meter).
Расстояние между точками крепления силовой СС можно определить в строке «Separation».
Активировав флаг «Auto(Kite)», конструктор позволяет программе самой задать это расстояние. Причем считается, что точки подвески достаточно удалены от крыла. Такой вариант приемлем для кайта. По какому принципу вычисляется значение вышеуказанного параметра, не уточняется.
Если же стоит задача проектирования параплана, расстояние между карабинами задается в следующем окошке в миллиметрах (Millimeters) или в процентах от размаха (% wingspan).
В следующей строке можно указать длину свободных концов (Riser lenght) и параметры планки управления (Bar parameters).
Вторая часть блока «Tow point» позволяет задать параметры системы строп управления. Здесь необходимо определить где СУ будут сходиться в блочки (Type).
Возможны варианты:
- в точки схода системы силовых строп (On the main tow point);
- на верхний конец заднего свободного конца (On the last riser);
- свободное положение (Independence position);
- автоматическое определение позиции (Auto position (kite)).
Для каждого из представленных вариантов (кроме третьего), существует еще ряд параметров, которые будут вполне понятны пользователю, дошедшему до этой закладки.
Еще один блок данной закладки – блок расширенных настроек. В нем можно задать распределение нагрузки вдоль нервюры. Благодаря этому задается положение узловой точки между верхним и нижним ярусами.
Закладки «3D» и «Graphics»
Закладки 3D и Graphics позволяют задать параметры отображения графики. Здесь можно определить цвет и прозрачность поверхностей (Panels options), положение источника света (Light), текстуру верхней и нижней поверхностей (Textures) и пр.
Закладка Project
С помощью опций данной закладки можно задать параметры сохранения текущего проекта, а также информацию о нем.
Закладка Analysis
В этой закладке конструктор может сгенерировать файл параметров для дальнейшего его использования в программе XFLR5. Кроме того, имеются ссылки на различные электронные ресурсы, связанные с XFLR5.
Окно экспорта параметров (Export parameters)
В этом окне можно произвести настройку параметров вывода. Так в блоке Seam allowances выставляются припуски под шов для различных конструктивных элементов. В следующем блоке Point пользователь определяет форму и размер технологических точек, необходимых для сборки крыла.
Кроме того, в этом окне можно задать цветовую гамму вывода, а также параметры текста подписей.
Выводы
Проведя обзор интерфейса данного программного продукта, можно выявить следующие его положительные и отрицательные особенности.
Достоинства.
1. Удобный, динамически изменяющийся графический редактор.
2. Большое количество вводимых параметров дают конструктору свободу для творчества.
3. Работа в связке с программой XFLR 5.
4. Работа с файлами формата .dxf.
Недостатки.
1. Параллельный ввод данных может привести к простым механическим ошибкам оператора.
2. Отсутствие инструкции по эксплуатации к продукту, по крайней мере - в демоверсии.
3. Отсутствие описания работы программы. Не понятно, по каким алгоритмам производятся те или иные расчеты. Так, например, отсутствует понятие установочного угла системы, зато есть блок ввода координат точек крепления свободных концов к карабинам подвесной системы (Tow point) относительно крыла и параметр, смещающий эти точки вперед и назад по направлению полета. Этот факт свидетельствует о том, что в основу программы не заложены алгоритмы аналитического проектирования, описанные, например, в [3], а конструктору предлагается действовать методом перебора параметров, полагаясь на личный опыт предыдущих конструкций и удачу.
4. Данная программа не может быть использована для поиска конструкций с оптимальными характеристиками, т.к. не имеет возможности оперировать с аналитическими зависимостями. Для этого в программу должен быть встроен интеллектуальный блок, содержащий советующие и решающие экспертные системы. Они должны учитывать опыт прошлых наработок в конструкторско-испытательной практике парапланерных систем и определяющих границы допустимых вариаций конструктивных параметров по условиям безопасности и надежности.
5. Высокая стоимость лицензии. Это неприятное обстоятельство не является недостатком программы, а лишь маркетинговой особенностью, однако может повлиять на выбор пользователя в пользу иного продукта
Список источников.
1. Электронный ресурс
.
2. Электронный ресурс
.
3. Ианов П.И Проектирование, изготовление, испытания парапланов. Изд. Гранд–С, Феодосия, 2000., 332с.
4. Электронный ресурс
.
