Расчет перемещений для коррекции мест установки приборов при превышении лимитов массы в зонах размещения в отсеке

При разработке компоновки приборов летательного аппарата требуется обеспечить определенное положение центров масс отсеков и добиться минимальных длин и масс кабелей, соединяющих приборы. Эту задачу можно решить экспертным методом (эвристическим), однако необходимость учета многих других факторов при оптимизации компоновки требует создания расчетной методики. Проработан вопрос определения направления и значения перемещений приборов для выполнения массо-центровочных и инерционных требований к компоновке бортовой аппаратуры внутри отсека космического аппарата. Разработаны математические модели для расчета перемещения одного и нескольких приборов, в том числе при наличии нескольких равнодоступных зон размещения. Составлен общий алгоритм определения перемещений бортовой аппаратуры, приведены примеры его отработки. Анализ полученных данных показал, что геометрические ограничения оказывают существенное влияние на результаты расчета и в некоторых случаях должны быть проработаны дополнительно. Также выявлены случаи, когда для обеспечения центровки отсека не удается избежать увеличения расстояний между функционально связанными приборами, и требуется выполнить перекомпоновку приборов в отсеке.
EDN: BDZZTS, https://elibrary/bdzzts

Литература

[1] Стоян Ю.Г., Кулиш Е.Н. Автоматизация проектирования компоновки оборудования летательных аппаратов. Москва, Машиностроение, 1984. 192 с.

[2] Гаврилов В.Н. Автоматизированная компоновка приборных отсеков летательных аппаратов. Москва, Машиностроение, 1988. 137 с.

[3] Беляков А.А. Автоматизированное решение задачи размещения балансировочных грузов в отсеках космических аппаратов. Космическая техника и технологии, 2024, № 3, с. 14–27. EDN: DXTEHO

[4] Ключников А.В. Численный алгоритм оптимизации процесса уравновешивания конической летающей модели на вертикальном динамическом балансировочном стенде. Вестник СибГАУ, 2016, т. 17, № 2, с. 309–317.

[5] Виденкин Н.А. Автоматизированные стенды измерительного контроля параметров геометрии масс. Вестник НПО «Техномаш», 2017, № 1, с. 41–42.

[6] Беляков И.Т., Зернов И.А. и др. Технология сборки и испытаний космических аппаратов. Москва, Машиностроение, 1990. 352 с.

[7] Горячев А.С. Балансировка агрегатов летательных аппаратов. Куйбышев, КуАИ, 1982. 70 с.

[8] Абышев Н.А., Ключников А.В. К вопросу оптимизации выбора стендового оборудования, используемого для уравновешивания летательных аппаратов. Вестник Концерна ВКО «Алмаз-Антей», 2020, № 3, с. 77–85.

[9] Вышинский Л.Л., Флеров Ю.А., Широков Н.И. Автоматизированная система весового проектирования самолета. Информатика и ее применение, 2018, т. 12, № 1, с. 18–30, doi: https://doi.org/10.14357/19922264180103

[10] Кантимиров С.А., Серебрянский С.А. Весовое проектирование летательного аппарата на цифровой платформе в едином информационном пространстве жизненного цикла изделия. Труды конференции MLSD. Москва, ИПУ РАН, 2021, с. 1151–1161, doi: https://doi.org/10.25728/2486.2021.63.53.001

[11] Беляков А.А., Шулепов А.И., Папазов В.М. и др. Методика определения координат размещения бортовой аппаратуры с предварительной оценкой массы бортовой кабельной сети. Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2024, т. 23, № 4, с. 7–24, doi: https://doi.org/10.18287/2541-7533-2024-23-4-7-24

[12] Беляков А.А., Шулепов А.И., Папазов В.М. Размещение бортовой аппаратуры с учетом заданных зон прокладки бортовой кабельной сети внутри отсека космического аппарата. Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2025, т. 24, № 4, с. 7–25, doi: https://doi.org/10.18287/2541-7533-2025-24-4-7-25

[13] Беляков А.А., Приходько В.И., Шулепов А.И. Метод автоматизированного размещения приборов в отсеке космического аппарата с учетом подключения к электроразъемам гермоплат бортовой кабельной сети. Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2023, т. 22, № 4, с. 7–24, doi: https://doi.org/10.18287/2541-7533-2023-22-4-7-24

[14] Беляков А.А., Шулепов А.И., Прокопьев Е.В. и др. Методика предварительной эргономической оптимизации компоновки бортовой аппаратуры в отсеках пилотируемых космических аппаратов и космических станций. Инженерный журнал: наука и инновации, 2024, № 7. EDN: RLOPKG

[15] Беляков А.А., Шулепов А.И., Папазов В.М. Алгоритм совместного учета тепловых, монтажных и габаритных требований при разработке компоновки приборов внутри отсеков космических аппаратов. Вестник МАИ, 2025, т. 32, № 1, с. 82–91. EDN: ANSHUD

[16] Беляков А.А. Расчет смещений для коррекции мест установки приборов при их пересечении с окружением в отсеке. Вестник НПО им. С.А. Лавочкина, 2025, т. 68, № 2, с. 95–99, doi: https://doi.org/10.26162/LS.2025.98.39.014

[17] Балк М.Б., Болтянский В.Г. Геометрия масс. Москва, Наука, 1987. 160 с.

[18] Kuhn H.W., Kuenne R.E. An efficient algorithm for the numerical solution of the generalized weber problem in spatial economics. J. Reg. Sci., 1962, vol. 4, no. 2, pp. 21–33, doi: https://doi.org/10.1111/j.1467-9787.1962.tb00902.x