Выполнение эргономических, монтажных, габаритных требований при автоматизированном размещении приборов в отсеках изделий ракетно-космической техники

Авторы

Беляков А. А.^1*, Шулепов А. И.^2**, Шестеряков С. И., Приходько В. И., Кабушев И. С., Прокопьев Е. В., Мурадов А. .

1. ПАО «Ракетно-космическая корпорация «Энергия» им. С. П. Королёва», ул. Ленина, д. 4А, г. Королёв, Московская обл., Россия, 141070
2. Самарский национальный исследовательский университет им. академика С.П. Королева, Московское шоссе, д. 34, г. Самара, Россия

*e-mail: post@rsce.ru
**e-mail: shulepov-al@mail.ru

Аннотация

В статье исследуется вопрос выполнения эргономических, монтажных, габаритных требований к бортовой аппаратуре в процессе её размещения в отсеках космических аппаратов. Получена зависимость монтажных зазоров на конструкцию креплений от масс устанавливаемых приборов. Разработаны методика и алгоритм по оценке антропометрических и физиологических характеристик оператора с целью контроля за выполнением эргономических требований к компоновке приборов. Для коррекции координат электронных геометрических моделей бортовой аппаратуры в случае возникновения пересечений с конструкцией предложена формула пересчёта. Тестирование проведено на примере одного из крупногабаритных пилотируемых космических аппаратов научного назначения, также отмечена роль электронного и материального макетирования с целью подтверждения результатов моделирования. Созданное в ходе работы программное обеспечение предполагается использовать в процессах разработки конструкторской документации на предприятиях космического машиностроения после ряда дополнительных обновлений алгоритма.

Ключевые слова:

компоновка приборов, бортовая аппаратура, эргономика, монтаж приборов, электронная геометрическая модель изделия

Библиографический список

1. Шулепов А.И., Гаврилов В.Н., Мятишкин Г.В. Автоматизированное решение задачи размещения грузов на борту транспортных космических систем // Вестник Самарского университета. 2003. № 1. С. 47-49.

2. Кауров И.В. Методика проектирования системы обеспечения теплового режима малых космических аппаратов и её верификация на базе опытно-эксплуатационной отработки: дисс… канд. техн. наук. - Самара: Самарский национальный исследовательский университет. 2022. – 139 с.

3. Аншаков Г.П., Белоусов А.И., Седельников А.В. и др. Исследование влияния целевой и обеспечивающей аппаратуры на работу датчиков магнитометра космического аппарата «Фотон-М» № 2 // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2019. T. 62. № 4. С. 43-47.

4. Клягин В.А., Петров И.А., Серебрянский С.А., Лаушин Д.А. Методика решения задачи автоматизированной компоновки блоков БРЭО последовательными приближениями на основе дискретной модели их размещения на базовых плоскостях отсеков // Вестник Пермского национального исследовательского политехнического университета. Аэрокосмическая техника. 2018. № 3-4. С. 78-89. DOI: 10.15593/2224-0082/2018.54.07

5. David G. Gilmore. Spacecraft thermal control handbook: fundamental technologies. AIAA, 2002, 836 p.

6. Гаврилов В.Н. Автоматизированная компоновка приборных отсеков летательных аппаратов. - М.: Машиностроение, 1988. – 137 с.

7. Смирнов Б.А., Гулый Ю.И. Инженерно-психологическое и эргономическое проектирование. - Харьков: Гуманитарный центр, 2010. – 380 с.

8. Е Вин Тун, Маркин Л.В. Дискретные модели обеспечения зон обслуживания и автоматизированной компоновки летательных аппаратов // Труды МАИ. 2017. № 96. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=85901

9. Клягин В.А., Петров И.А., Шкурин М.В. Анализ размещения блоков бортового радиоэлектронного оборудования на самолётах // Труды МАИ. 2017. № 95. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=84442

10. Корвяков В.П. Разработка прототипа планшетного интерфейса «человек-машина» для транспортного пилотируемого корабля «Союз-МС» // Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Серия «Приборостроение». 2017. № 6 (117). С. 93-114. DOI: 10.18698/0236-3933-2017-6-93-114

11. Е Вин Тун. Оценка эргономичности компоновки отсека оборудования летательного аппарата: дисс… канд. техн. наук. – М.: МАИ, 2020. – 166 с.

12. Ситу Лин, Ньи Ньи Хтун, Маркин Л.В. Рецепторные геометрические модели в задачах автоматизированной компоновки технического отсека лёгкого самолёта // Труды МАИ. 2011. № 47. URL: https://trudymai.ru/published.php?ID=26825

13. Рожков В.Н., Чернышев А.В. Вопросы диагностики бортовых систем. - М.: МАТИ, 1975. – 81 с.

14. Моисеев В.К., Громова Е.Г., Ломовской О.В. и др. Аналитическая модель определения припусков на стеснённый изгиб эластомером деталей летательных аппаратов // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2020. Т. 19. № 3. С. 73-84. DOI: 10.18287/2541-7533-2020-19-3-73-84

15. Гукало А.А., Золотарёв А.М., Магжанов Р.М. Электронное макетирование как этап разработки конструкторской документации модулей орбитальных станций РКК «Энергия» // Космическая техника и технологии. 2017. № 4 (19). С. 29-35.

16. Creo Manikin Analysis Extension, PTC Data Sheet, 2008. URL: file:///C:/Users/lenovo/Downloads/ptc-creo-manikin-extension-ds.pdf

17. Рипецкий А.В. Геометрическое моделирование рабочих пространств оператора: дисс… канд. техн. наук. – М.: МАИ, 2007. – 134 с.

18. Design for Ergonomics // Creo 9: Design for Ergonomics Brochure, 2022. URL: https://creotips.com/digital-mannequin-design-for-ergonomics-with-creo-9/

19. Беляков А.А., Шулепов А.И. Базовые аспекты топологической технологии автоматизированной компоновки бортовой аппаратуры в отсеках космических аппаратов на примере КА ДЗЗ «Янтарь-2к» // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2022. Т. 21. № 4. С. 7-24. DOI: 10.18287/2541-7533-2022-21-4-7-24

20. Беляков А.А., Шулепов А.И. Концепция автоматизируемой пространственной матрично-топологической модели компоновки бортовой аппаратуры в приборном отсеке космического аппарата // Вестник НПО имени С.А. Лавочкина. 2023. № 2 (60). С. 84-92. DOI: 10.26162/LS.2023.60.2.011

21. Алексеев С.В., Усенко В.Р. Гигиена труда. – М.: Медицина, 1988. – 576 с.

Скачать статью