起落架作为飞机重要的承力且兼具操纵特性的部件,在飞机起飞、着陆、滑行和地面停放过程中承担关键角色盯。在起落架设计中,面临着诸多挑战,如在起落架设计的不同阶段,接口参数需与主机进行多轮协调和反复修改,使设计方案不断变化;起落架设计单位之间、设计与制造单位之间人员和资源多地布局,技术和信息需频繁进行交互和协作;起落架系统零件结构复杂,涉及工艺因素繁多,关键参数受制于试验结果,研制周期紧张等。面对上述挑战,传统的以单机单用户为核心的数字化设计方法已阻碍了现代飞机起落架设计的发展。
因直观、高效、准确等优点,三维协同设计已在水利水电工程设计和航空器设计领域得到了应用。本文以公司基于ENOVIA VPM开发完成的飞机起落架设计协同系统为基础平台,通过人员组织权限管理,锁机制、权限传送控制等安全机制,利用关联设计技术、基于模型的定义技术和设计复用技术,实现某型飞机起落架的三维协同和并行设计,为现代飞机起落架设计提供了有效的新方法。
协同设计的基础
1.统一数据源
传统基于单机CAD工具的飞机起落架数字化设计,数据离散地分布于各设计员的计算机中,使用时各专业间数据交叉传递,间接引用(如图1所示),不仅效率低下,而且准确性和一致性难以保证。基于ENOVIA VPM的飞机起落架设计协同系统提供了“电子仓库(Vauit)+数据库(DB2)”的统一数据源存储和管理机制,各相关专业设计人员通过统一的客户端登陆系统,基于同一服务器进行数据交换,不仅实现了数据源的唯一性和共享性,而且可以方便地进行数据备份。其系统架构如图2所示,为典型的C/S架构,服务器端电子仓库(Vault)存储物理文件数据,包括几何模型文件和文档数据等,而数据库(DB2)存放数据对象的属性信息和前述物理文件的索引信息。
图1 基于单机CAD工具的飞机起落架设计数据传递
图2 基于ENOVIA VPM的飞机起落架设计协同系统架构