Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Введение в авиационную технику и технологию

Процесс создания и освоения новой техники (технологий) — основа инновационного процесса. Процесс создания и освоения новой техники (технологий) включает стадии фундаментальных исследований, прикладных исследований, освоение промышленного производства новых изделий и процесс промышленного производства.

Процесс создания и освоения новых товаров, как и любой другой сложный процесс, состоящий из многих стадий и этапов, выполняемых различными подразделениями фирмы должен быть тщательно скоординирован и увязан во времени. Требования к системам планирования и управления:

- оценка существующего положения;
- прогнозирование развития событий;
- разработка вариантов решений и выбор оптимального варианта действий по подготовке производства;
- контроль выполнения работ, их координация и регулирование.

Научные исследования, обеспечивающие непрерывное развитие науки и техники подразделяются на фундаментальные, поисковые и прикладные.

Фундаментальные – основой являются открытия новых закономерностей и принципов, которые могут быть использованы при создании новой техники, принципиально отличающейся от существующей.
Поисковые – базируются на фундаментальных и, используя новые принципы, позволяют создать новые направления развития техники, обеспечивающей более высокую производительность и качество выпускаемой продукции.
Прикладные – позволяют на основе фундаментальных и поисковых работ решить конкретные научные проблемы, обеспечивающие создание новых изделий и технологических процессов.

При организации перехода на выпуск новой продукции используют три метода:
1. последовательный – характеризуется тем, что производство новой продукции начинается только после полного прекращения выпуска продукции, снимаемой с производства;
2. параллельный – характерно постепенное замещение снимаемой с производства продукции вновь осваиваемой. Одновременно с сокращением объёмов производства старой модели происходит нарастание выпуска новой. Период времени совмещения может быть различным;
3. параллельно-последовательный – применяется в условиях массового производства при освоении новой продукции, существенно отличающейся по конструкции от снимаемой. При этом методе на предприятии создаются дополнительные производственные мощности, на которых начинается освоение нового изделия, на основных производственных мощностях осуществляется полномасштабный выпуск изделий, подлежащих замене. После завершения начального этапа освоения производится кратковременная остановка основного производства, которое затем переходит на выпуск новой продукции.

Комплекс мероприятий и работ, связанных с созданием новой техники, ограничивается обычно понятием «техническая подготовка производства», В этот комплекс в общепринятом смысле слова входят стадии опытно-кон­структорских работ (ОКР) и технологического проектирования. Первая ста­дия — ОКР включает конструкторскую подготовку, т. е. проектирование новых изделий, технические расчеты, создание конструкторской докумен­тации; вторая стадия — технологическую подготовку (разработку техноло­гических процессов, проектирование оснастки, нормирование операций и расхода материалов, выбор оборудования и способов производства, созда­ние технологической документации). Степень новизны разработки, наличие принципиально новых реше­ний на этапах опытно-конструкторских и технологических работ, как правило, не оговариваются. Более того, при рассмотрении этапов техни­ческой подготовки в специальной литературе работы творческого плана, в том числе научного, исследовательского, в большинстве случаев не рас­сматриваются вовсе или только упоминаются. По существу можно на­звать лишь этап эскизного проектирования конструкций, при выполне­нии которого подразумевается обязательное наличие творческого нача­ла. Остальные этапы и стадии могут иметь элементы творчества, а могут и не содержать их. Таким образом, в понятие «создание новой техники» входит как разработка объектов и методов производства, базирующихся на новых открытиях, научных исследованиях и изобретениях, так и мо­дификация, модернизация и унификация с целью, например, повыше­ния экономичности ранее выпускавшихся изделий, а также работы по художественному конструированию (дизайну) и изменение внешнего оформления изделий. Однако, не забывая высокой эффективности унифицированных решений и стандартизации на этапах технической подготовки, нельзя упускать из виду тот факт, что только на основе принципиально новых технических ре­шений, использования новейших открытий и изобретений обеспечивается интенсификация производства, ускорение его развития, соответствующие эпохе научно-технической революции. Это означает, что этапы научных исследований не могут рассматривать­ся оторванно от технической подготовки и всех прочих стадий создания но­вой техники. Наука все больше проникает в производство, начинает срас­таться с ним и становится самым динамичным и решающим фактором раз­вития производительных сил. Современный этап научно-технического про­гресса характеризуется бурным развитием и взаимным проникновением науки, техники и производства. Техника, в результате все возрастающей ее сложности, требует мощной теоретической базы. Используя достижения науки, производство поставляет ей технические средства для современных исследований (уникальное оборудование, измерительные приборы, матери­алы и т. д.). Наука все чаще черпает информацию из сферы производства для более глубокого понимания явлений. Анализ современных тенденций в обеспечении эффективного перехода на выпуск новой продукции позволяет сделать следующие основные выводы: · с усложнением техники все более возрастает влияние качества отработки технической документации на быстроту освоения; · уровень исходной оснащенности технологических процессов (процент сданной производству к началу освоения оснастки и степень готовности специализированного оборудования и оснастки) должен быть достаточно высоким для успешного освоения новой продукции; · на выбор метода перехода оказывают непосредственное влияние: особен­ности осваиваемой техники, уровень специализации и разделения труда между отраслями и промышленными объединениями. Структура роцесса создания и освоения новой техники показана на рис. 8 Рис. 8 Одним из наиболее действенных средств ускорения научно-технического прогресса являются унификация и стандартизация конструкций. Конструктивная унификация может относиться к любым объектам как нетехнологического, так и технологического (оснастка, оборудова­ние) назначения. Это мероприятие воздействует и на конструкторскую, и на технологическую, и на организационную (использование готовых кон­струкций оборудования и оснащения) стадии создания и освоения новой техники. Оно влияет и на этапы научно-исследовательских работ, позволяя иссле­дователям быстро и с меньшими затратами оснастить лабораторно-исследовательскую базу. Могут быть унифицированы методы исследования, экспе­риментов, способы решений, приемы обработки данных, единицы измере­ний, обозначения, термины и т.- п. В технике осуществляется унификация конструкций машин и их элементов, методов их изготовления, применяе­мых профилей и марок материалов, методов инженерных расчетов, техни­ческой документации и т. д. Конструктивная унификация — это комплекс мероприятий, обеспе­чивающих устранение необоснованного многообразия типов и конструк­ций изделий, форм и размеров деталей и заготовок, профилей и марок материалов. Этими мероприятиями создают условия для использования преимуществ специализированного производства повторяющихся изде­лий и их элементов. На базе ГОСТа или его ограничений могут создавать­ся стандарты более низких уровней. В этом случае стандарт отрасли (ОСТ) является ограничением ГОСТа, а стандарт предприятия — ограни­чением ОСТа. Стандартизация — это совместная творческая работа различных специ­алистов по установлению типов и параметров необходимых машин, меха­низмов, приборов, средств автоматизации, материалов, полуфабрикатов и комплектующих изделий с учетом перспектив развития техники и народ­ного хозяйства. Возможности, предоставляемые конструктивной унификацией и стан­дартизацией, включают арсенал таких эффективных методов, как конст­руктивная преемственность, агрегатирование, создание конструктивных рядов машин и приборов, создание модификаций на основе базовых конст­рукций и др. К разновидностям конструктивной унификации относят меж­размерную, межтиповую, межвидовую.

Введение в авиационную технику и технологию

Общепризнано, что производство авиационной техники представляли одну из наиболее сложных и наукоемких отраслей машиностроения. В наше время одним из атрибутов великой державы является способность создавать и производить авиационную технику. Помимо России только США, Англия и Франция владеют полным циклом создания и производства авиационных аппаратов.

Вертолето-авиастроение, базирующееся на наиболее передовых научных достижениях и технологиях, стимулируют развитие многих других отраслей промышленности, где требуются мобильные и хорошо управляемые энергетические установки- наземный и водный трансорт, электроэнергетику, газовую и нефтяную индустрию и т.д.

Современные летательные аппараты должны соответствовать высоким требованиям по надежности, минимальной массе при максимальной грузоподъемности, дальности, экономичности и ресурсу. Эти задачи спешно решаются на основе результатов научных исследований, путем совершенствования конструкции, улучшения аэродинамических и термодинамических характеристик, а также благодаря использованию новых, более эффективных материалов, технологий изготовления деталей, узлов, поверхностей упрочнения, нанесения покрытий и сборки.

В технологии производства летальных аппаратов в последние годы происходят революционные изменения, связанные с созданием и расширяющимся применением новых технологий, способных коренным образом улучшить качественные показатели выпускаемых изделий, всю структуру и условия производства. Их называют приоритетными, ключевыми, критическими и высокоэффективными технологиями. К таким технологиям относятся:

· Информационные технологии, решение широкого круга задач на всех этапах жизненного цикла изделия, объединенные в концепцию CALS;

· Технологии получения новых материалов (керамики, композиционных материалов полимерной керамической и металлической матрицами, интерметаллидных сплавов, нано порошковых материалов, жаропрочных сплавов с монокристаллической структурой и др.) и деталей из них.

· Многоканальное многокоординатное управление технологическими процессами и технологическим оборудованием;

· Технологии нанесения защитных и функциональных покрытий (жаростойких, термобарьерных, уплотнительных и т.д);

· Технологии формообразования изделий сложной формы;

· Технологии заготовительного производства, такие, как шитье по выплавляемым моделям, давлениям, центробежное и в покое, горячее изостатическое прессование, лазерная, струйная и плазменная резка и др.;

· Технологии получения неразделимых соединений (диффузионная, электроннолучевая и лазерная сварка, сварка трением и применение заклепок.)

· Технологии механической, электрофизической и электрохимической обработки, включая глубинное и высокоскоростное шлифование, вихревое точение, обработку глубоких отверстий и отверстий малого диаметра;

· Технологии непосредственного получения трехмерных объектов(деталей и моделей) на основе математической модели изделия (лазернаястереометография, LOM-процесс, объемный принтер.)

· Технология контроля и испытания(координатно-измерительные машины, машины технического зрения, лазерная интерферометрия и др.

· Автоматизированные, механизированные и поточные линии сборки узлов и изделий в целом.

Даже это краткое перечисление говорит о широком внедрение в современное авиастроение научных результатов и инновационных процессов.

Характерной особенностью современного развития технологии авиастроения является широкое использование достижений фундаментальных и общеинженерных наук для решения теоретических проблем, технологических и производственных задач.

Высокая механическая напряженность, вибронапряженность деталей, узлов и фюзеляжа, трудно обрабатываемость материалов, высокие требования к точности изготовления, коррозионной стойкости и другие требования обуславливает применение самых сложных наукоемких и нетрадиционных технологических решений, что выдвигает технологию производства авиадвигателей, колонки соосных несущих винтов вертолета семейства «камов» в ряд направлений, определяющий технический прогресс всего машиностроения.

Во многих случаях технология определяет конструкцию изделия (лопасти из стеклопластика), что делает важной задачу опережающего развития технологии. В настоящее время наметилось снижение темпов роста по основным показателям качества:

- авиадвигателей (весовая эффективность, надежность в ресурсе);

- авиации (гражданская и военная);

- станкостроение и др. областях.

Их рост составляет всего 0,5…1,0 % в год. Возможностей традиционных технологий недостаточно для того, чтобы существенно увеличить темпы роста показателей качества. Разработка и внедрение новых высоких нано технологий позволит повысить их в несколько раз.

В ряду проблем технологий особое место занимает оценка технологичности (изделий) конструкции изделий на стадии проектирования, что позволяет оптимизировать как конструкцию изделий, узлов и деталей, так и весь процесс производства, эксплуатации и последующего ремонта, либо делает большой экономический и временный эффект.

Обеспечение качества, в том числе ресурса и надежности изделий является главной задачей современной науки и производства. Любой специалист, работающий в области технических наук, созданий новой техники и инновационных технологий, должен владеть информацией о планах развития приоритетных направлений науки и технологии на федеральном и региональном уровнях, а также о направлениях фундаментальных исследований Российской академии наук (РАН) и Академии наук республики Башкортостан (АН РБ).