Технологія створення крупномасштабних вільнолітаючих моделей для випереджаючих досліджень критичних режимів польоту літаків

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний аерокосмічний університет

iм. М.Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут"

УДК 629.7.018.74

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук

ТЕХНОЛОГIЯ СТВОРЕННЯ КРУПНОМАСШТАБНИХ ВIЛЬНОЛIТАЮЧИХ МОДЕЛЕЙ ДЛЯ ВИПЕРЕДЖАЮЧИХ ДОСЛIДЖЕНЬ КРИТИЧНИХ РЕЖИМIВ ПОЛЬОТУ ЛIТАКIВ

Спеціальність 05.07.04 - "Технологія виробництва літальних апаратів"

БЕТIН Олександр Володимирович

Харків 2001

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Науково-дослідному інституті проблем фізичного моделювання режимів польоту літаків при Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського "ХАІ" Міністерства освіти і науки України.

Науковий консультант:

доктор технічних наук РИЖЕНКО Олександр Іванович, Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського "ХАІ", професор

Офіційні опоненти:

доктор технічних наук, професор БАБУШКІН Анатолій Іванович, Національний аерокосмічний університет ім. М.Є. Жуковського "ХАІ", завідуючий кафедрою;

доктор технічних наук ТIТОВ Вячеслав Андрійович, НДЦ "Авіаційні матеріали" УкрНДІАТ, заступник директора;

доктор технічних наук ЛУПКІН Борис Володимирович, Національний технічний університет "Київський політехнічний інститут", професор

Провідна установа: АНТК ім. О.К. Антонова, Державний комітет промислової політики України, м. Київ

Захист відбудеться “ 14 " грудня 2001 р. о " 14 " годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 64.062.04 в Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського "ХАІ" за адресою: 61070, м. Харкiв-70, вул. Чкалова 17, Національний аерокосмічний університет.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського "ХАІ".

Автореферат розісланий " 13 " листопада 2001 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Г.Л. Корнілов

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

вільнолітаючий крупномасштабний наземний динамічний

Актуальність теми. Результати льотних досліджень критичних режимів польоту літаків за допомогою крупномасштабних вільнолітаючих динамічно подібних моделей (ВДПМ) здебільшого визначають долю нового літака (або його модифікацій), напрямок та темпи проведення подальших випробувань натурного літального апарату (ЛА) та робіт по впровадженню його у серійне виробництво.

Крупномасштабна ВДПМ представляє собою автономний безпілотний науково-дослідний ЛА багаторазового застосування, здатний здійснювати дистанційно-пілотований або автоматичний політ по заданій програмі та забезпечуючий можливість реєстрації інформації, що одержується у польоті. Крупномасштабна ВДПМ геометрично подібна натурному ЛА, що досліджується, та має такі ж органи управління. Її маса, моменти інерції, коефіцієнти автопілоту та інші параметри забезпечують досить точну відповідність льотних характеристик ВДПМ та натурного ЛА, а при необхідності - адекватне відтворення при моделюванні дій льотчика, включаючи можливі помилки пілотування. Крупномасштабні ВДПМ, як правило, мають масу до 1500 кг, розмах крила та довжину фюзеляжу до 7 м.

Процес створення ВДПМ має цілий комплекс особливостей, що відрізняють його від аналогічного процесу для ЛА інших призначень. Головна з них - необхідність задоволення прийнятих (враховуючи задачі моделювання) умов подоби на всіх стадіях проектування та виробництва ВДПМ, а також проведення на них льотних досліджень. Навіть незначні відхилення від цих умов можуть викликати сумніви у достовірності результатів, що одержуються, розв'язування яких вимагає додаткових трудомістких досліджень. Окрім того, негативне рішення питання про експлуатацію ВДПМ з параметрами, що не піддаються доводці, на заключних стадіях виробництва, може виключити можливість отримання випереджаючих даних про літак за програмою досліджень на ВДПМ.

З цих позицій доцільність ретельного вивчення та науково обґрунтованого рішення комплексу проблем, пов'язаних зі створенням крупномасштабних ВДПМ, сумнівів не викликає, а тема дисертаційної роботи є актуальною.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Ця робота виконана у Науково-дослідному інституті проблем фізичного моделювання режимів польоту літаків (НДІ ПФМ) при Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут" у межах державних програм Міністерства освіти та науки України, Міністерства машинобудування, військово-промислового комплексу та конверсії України, а також госпдоговірних тем.

Мета дисертаційної роботи - скорочення строків та витрат на створення літаків за рахунок підвищення точності, інформативності та ефективності результатів випереджаючих льотних досліджень на крупномасштабних ВДПМ, що забезпечується розробкою, удосконаленням та впровадженням теоретичних та методичних основ технології їх створення.

Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні задачі:

1. Виконати комплексні дослідження різних підходів до проектування та виробництва особливого класу ЛА - крупномасштабних ВДПМ та виявити на цій основі визначаючі фактори, що надають вплив на якість крупномасштабних ВДПМ літаків.

2. Розробити концептуальну модель створення крупномасштабних ВДПМ літаків, що базується на ідеях системного підходу та структурно-методичну базу реалізації даного підходу у технології створення крупномасштабних ВДПМ для випереджаючих досліджень критичних режимів польоту літаків.

3. Дослідити проблему формування допусків на параметри ЛА різних призначень та розробити теоретичні основи, що установлюють вимоги до якості крупномасштабних ВДПМ літаків.

4. Розробити теоретичний та методичний інструментарій технології створення ВДПМ літаків потрібної якості та обгрунтувати застосування для ВДПМ існуючих технологічних методів, що використовуються при створенні ЛА інших призначень.

5. Розробити теоретичні основи для визначення умов проведення наземних та льотних випробувань при здійсненні контролю якості ВДПМ та запропонувати методики цього здійснення.

6. Провести апробацію розробленого теоретичного та методичного інструментарію та установити межі його застосовності.

7. Експериментально обґрунтувати раціональність використання запропонованого варіанту технології створення крупномасштабних ВДПМ та дати науково обґрунтовані рекомендації для його застосування на підприємствах авіаційної промисловості.

Об'єктом дослідження є технологія створення особливого класу ЛА - крупномасштабних ВДПМ літаків, що уявляють собою предмет дослідження.

Методи дослідження. В основу досліджень та розробки рішень був прийнятий системний підхід, орієнтований на аналіз об'єктів, що досліджуються, як систем. Технологія створення крупномасштабних ВДПМ розглядалась як велика та складна система, що складається з численності компонентів, які формуються виходячи з їх функціональних характеристик та взаємовідносин у процесі функціонування системи у цілому. Це дозволило представити технологію, що розглядається, у вигляді, зручному для аналітичного дослідження. Згідно з поставленої метою дисертаційної роботи та задачами, вирішуваними для досягнення мети, виділені ті компоненти із загальної системи, які суттєвим чином впливають на її оптимізацію.

В процесі виконання роботи використовувались: теорія подоби, методи аеродинаміки, проектування літаків, опір матеріалів, технологія виготовлення літаків, метрологічні методи, теорія помилок, методи чисельного моделювання, методи досліджень якості об'єктів, методи льотних випробувань літаків.

Наукова новизна роботи полягає в наступному:

1. Вперше здійснений системний підхід до рішення проблем технології створення крупномасштабних ВДПМ та розроблений теоретичний та методичний інструментарій, що його реалізує.

2. Визначені параметри якості крупномасштабних ВДПМ; встановлені вимоги до параметрів якості ВДПМ та умовам проведення наземних та льотних випробувань при здійсненні їх контролю.

3. Розроблені теоретичні основи формування якості ВДПМ методами проектування, при цьому для всіх етапів створення крупномасштабних ВДПМ доведена необхідність та обгрунтувана можливість застосування комплексного методу визначення їх проектних основних параметрів, льотних характеристик та науково-дослідних можливостей.

4. Розроблені вимоги до конструкційних матеріалів крупномасштабних ВДПМ, задоволення яких забезпечує потрібні значення параметрів якості ВДПМ, визначає зміст технологічної підготовки виробництва, методи та способи їх виготовлення.

5. Встановлені технологічні обмеження геометричних параметрів крупномасштабних ВДПМ та досліджені проблеми забезпечення потрібних значень параметрів точності та якості виготовлення ВДПМ можливими виробничими методами; теоретично обґрунтовано застосування еталоношаблоного методу забезпечення взаємозамінюваності та ув'язки технологічної оснастки, методів вакуумного формовання обшивки з композиційних матеріалів холодного отверждення та складання у пристосуванні при базуванні на поверхні обшивки для виготовлення крупномасштабних ВДПМ, а також досліджені перспективи їх застосування.

6. Теоретично обґрунтовано застосування існуючих експериментальних методів для визначення геометричних та масово-інерційних параметрів виготовлених ВДПМ; одержані залежності, використання яких дозволяє дати узагальнену оцінку достовірності результатів експериментального визначення параметрів крупномасштабних ВДПМ, що контролюються; доведена необхідність та обґрунтована можливість поділення процедур доводки положення центру мас (ЦМ) та масово-інерційних параметрів ВДПМ; розроблені теоретичні основи визначення мінімальних витрат маси для доводки положення ЦМ ВДПМ до потрібного по подобі положення та метод визначення можливості технологічної доводки фактичних значень масово-інерційних параметрів ВДПМ до потрібних по подобі значень.

7. Теоретично обґрунтований та сформульований принцип забезпечення необхідної точності вимірювань при створенні крупномасштабних ВДПМ та проведенні на них льотних досліджень: абсолютне значення відносної погрішності визначення будь-якого параметра або характеристики ВДПМ має бути не більше абсолютного значення погрішності визначення аналогічного параметра або характеристики натурного ЛА.

8. Розроблений метод оцінки можливості отримання достовірних даних про льотні характеристики літака на ВДПМ з параметрами, що не піддаються доводці, для якої висновок про гідність як науково-дослідного інструмента запропоновано давати за результатами чисельного моделювання поведінки, розрахунку та порівняння матриць інтегральних оцінок якості її та еталонної ВДПМ при типових одиничних впливах.

9. Визначена раціональна сукупність задач заключного етапу створення крупномасштабних ВДПМ - льотних випробувань та сформульовані основні положення для побудови польотних циклограм, що реалізують загальний підхід до рішення питання про гідність ВДПМ як ЛА, так і науково-дослідного інструмента.

10. Розроблені теоретичні основи формування програми виробництва крупномасштабних ВДПМ, при цьому задачі по визначенню необхідної кількості ВДПМ та польотів на них для виконання заданої програми льотних досліджень вирішені сумісно.

Практична цінність роботи полягає в тому, що розроблені принципи та методи, а також програмне забезпечення, що їх реалізує, вперше дозволили комплексно вирішити проблему створення ВДПМ і як літального апарату, і як науково-дослідного інструменту. Це привело до підвищення точності, інформативності та ефективності результатів вивчення льотних характеристик літаків на їх крупномасштабних ВДПМ та, зрештою, - до скорочення строків та витрат на розробку натурних ЛА.

Результати дисертаційної роботи впроваджені у НДІ ПФМ при виконанні госпдоговірних робіт у інтересах Льотно-дослідного інституту ім. М.М. Громова (теми ПФМ-6/91 "Прикльоп", ПФМ-5/92 "Примітка"), ММЗ ім. А.І. Мікояна (тема ПФМ-7/90), в/ч 03444 (НДР "Надійність-Т", "Грифон-3"), Московського авіаційного інституту (тема ПФМ-103/И-06-89 "Покоління"), Міністерства освіти та науки України (програма "Польот", теми "Гриф" та Г НІІ ПФМ-24/00) та Міністерства машинобудування, військово-промислового комплексу та конверсії України (теми 1388/07 та "Струмінь").

Економічний ефект від використання крупномасштабних ВДПМ у штопорної програмі літака Су-27, де автор приймав безпосередню участь, склав 17,6 млн.крб. (у цінах 1988 р.) на рік, а прибуток - 110 крб. на 1 крб. витрат.

Матеріали дисертаційної роботи використані при підготовці та здійсненні програми навчання фахівців CARDC Китайської Народної Республіки теоретичним та методичним основам технології створення крупномасштабних ВДПМ та проведення на них випереджаючих досліджень критичних режимів польоту літаків.

Матеріали дисертаційної роботи використані у навчальному процесі Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут".

Особистий внесок здобувача визначає вирішування їм наукової проблеми теоретичного та методичного забезпечення технології створення крупномасштабних ВДПМ потрібної якості. У теоретичних дослідженнях авторові належать ідеї, загальні підходи та результати розв'язування конкретних прикладних задач. У масштабних практичних результатах (організація та отладка технології створення крупномасштабних ВДПМ літаків, проектування та виробництво ряду ВДПМ з наступними льотними дослідами), що отримав колектив НДІ ПФМ, автором на різних етапах та в різних темах виконувалась роль відповідального виконавця, консультанта та організатора. Теоретичні та методичні положення даної дисертації увійшли складовою частиною у матеріали роботи, відзначеної у 1994 р. Державною премією України у галузі науки та техніки.

Апробація роботи. Основні положення та результати дисертаційної роботи доповідались та обговорювались на науково-практичному семінарі "Проблеми створення на Україні навчально-тренувальних літальних апаратів для початкового льотного навчання" (м. Харків, ХІЛ ВПС України, 1993 р.); четвертої міжнародної конференції "Нові технології у машинобудуванні" (с. Рибачє, 1995 р.); першої регіональної конференції - виставці "Інтелектуальна власність, права на її результати та розвиток регіону" (м. Харків, ХНДІМІ ім. Мечнікова, 1995 р.); міжнародній конференції "Нові інформаційні технології у освіті" (с. Рибачє, 1995 р.); міжнародній науково-методичній конференції "Підготовка фахівців до роботи в умовах відкритих інформаційних та комп'ютерних інтегрованих технологій" (м. Харків, ХАІ, 1996 р.); шостій міжнародній конференції "Нові технології у машинобудуванні" (с. Рибачє, 1997 р.), науково-технічних конференціях професорсько-викладацького складу Національного аерокосмічного університету ім. М.Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут" (з 1992 по 1996 рр.); науково-технічній раді УкрНДІАТ (м. Київ, 1998 р.); науково-технічній конференції "Проблеми модернізації авіаційної техніки та її експлуатації за технічним станом" (м. Київ, НЦ ВПС України, 2001 р.); десятій міжнародній конференції "Нові технології у машинобудуванні" (с. Рибачє, 2001 р.).

Публикацii. По темі дисертації опубліковано 26 наукових робіт, 7 робіт депоновано, а її матеріали використані при написанні 25 науково-технічних звітів.

Структура та обсяг роботи. Дисертаційна робота загальним обсягом 410 сторінок містить: вступ, вісім розділів, висновок, список використаних джерел з 135 найменувань, додаток. Текст роботи на 296 сторінках ілюструють 74 рисунків та 19 таблиць.

ЗМIСТ РОБОТИ

У вступі обґрунтована актуальність теми дисертаційної роботи, сформульовані мета та практична цінність виконаних досліджень.

В першому розділі дисертації виконаний аналіз потреби у створенні крупномасштабних ВДПМ для проведення льотних досліджень динаміки польоту ЛА різних призначень, при цьому виконана оцінка застосовності існуючих методів експериментальної аеродинаміки для досліджень критичних режимів польоту літаків. Встановлено, що дослідження на крупномасштабних ВДПМ є найбільш ефективним методом оперативного одержання таких експериментальних даних, використання яких забезпечує значне скорочення строків та витрат на створення натурних ЛА.

В розділі визначені особливості ВДПМ як технологічного об'єкта та інструмента льотних досліджень, встановлена актуальність розробки технології створення крупномасштабних ВДПМ для випереджаючих досліджень критичних режимів польоту літаків та, нарешті, обмежене коло проблем, що розглядаються у дисертаційній роботі, сформульовані її мета та задачі наукових досліджень.

Крупномасштабна ВДПМ як об'єкт виробництва характеризується складністю зовнішніх форм, багатодетальністю, різнорідністю застосованих матеріалів, наявністю стиків, що взаємозамінюються, високими вимогами до точності виготовлення окремих агрегатів та загального складання, необхідністю поопераційного контролю та стислими строками виробництва.

Для оперативного та якісного виготовлення високоточних геометрично подібних агрегатів ВДПМ необхідно застосування сучасних матеріалів та передових методів виробництва. Поверхня та контури ВДПМ повинні відповідати вимогам до форми та якості поверхні, установленими умовами подоби. При цьому геометрична подоба визначає співвідношення зовнішніх форм натурного ЛА та ВДПМ і тільки непрямо позначається на подобі силових елементів, тобто, ВДПМ, як правило, не є конструктивно подібною. Але, згідно з прийнятими критеріями подоби та задачами експериментів, ВДПМ повинна володіти необхідною жорсткістю агрегатів та всього апарату у цілому, а також визначеним запасом міцності в порівнянні з натурним ЛА.

Окрім того, технічним завданням на ВДПМ обумовлюються можливі змінення її аеродинамічної компоновки. Отже, конструкція ВДПМ має бути модульною, а технологічна оснастка повинна передбачати як реалізацію цих змінень, так і забезпечувати можливість заміни або швидкого ремонту агрегатів у стаціонарних умовах або умовах полігону. Нарешті, методи виробництва повинні забезпечувати одержання необхідної кількості ВДПМ для виконання заданої програми льотних досліджень.

В практичної діяльності закордонних авіаційних фірм метод досліджень льотних характеристик ЛА, що проектуються та знаходяться у експлуатації, за допомогою ВДПМ використовують досить широко. Прикладами застосування ВДПМ можуть служити виконані у Сполучених Штатах Америки програми, пов'язані з побудовою ВДПМ та випереджаючими дослідженнями критичних режимів польоту літаків McDonnell Douglas F-15, General Dynamics F-16 та моделі фірми Rockwell за програмою HiMAT. Проте, у відкритій технічній літературі відомості про варіанти технології створення ВДПМ, що використовуються, та проведення робіт з ними обмежені або відсутні зовсім.

Розробка та широке впровадження технології створення крупномасштабних ВДПМ, а також методу випереджаючих досліджень критичних режимів польоту літаків у практику роботи підприємств авіаційної та ракетно-космічної промисловості стали можливими завдяки творчій роботі колективу фахівців НДІ ПФМ при Національному аерокосмічному університеті ім. М.Є. Жуковського "Харківський авіаційний інститут" та опираються на багаторічний досвід проведення різних льотних експериментів за допомогою безпілотних ЛА. Слід відзначити, що НДІ ПФМ є єдиною на території колишнього СРСР (а тепер і України) організацією, здатною здійснити весь цикл робіт по створенню ВДПМ та льотним дослідженням, обробці їх результатів та видачі висновку про льотні характеристики натурного ЛА.

Забезпечення високої ефективності розробленого у НДІ ПФМ варіанту технології створення ВДПМ та проведення робіт з ними вимагало виконання комплексу наукових досліджень. Рішення теоретичних проблем, розвиток методів проектування, виробництва та льотних досліджень на ВДПМ постійно супроводжувались їх практичною реалізацією, відпрацюванням та удосконаленням у ході виконання конкретних завдань провідних підприємств авіаційної промисловості.

Працями вітчизняних учених А.Л. Абібовим, О.К. Антоновим, А.І. Бабушкіним, А.А. Бадягіним, П.В. Балабуєвим, В.В. Бойцовим, П.А. Беляніним, С.А. Бичковим, С.А. Вигдорчиком, В.Є. Гайдачуком, В.П. Григор'євим, С.М. Єгером, В.Ф. Забаштой, В.Г. Кононенко, Г.А. Крівовим, Б.В. Лупкіним, Г.В. Новожиловим, В.В. Павловим, В.А. Тітовим, О.М. Фоменко, В.В. Суховим, В.М. Шейніним та ін. внесений великий вклад у розвиток теоретичних та методичних основ технології створення ЛА, що дозволило успішно освоювати виробництво нової авіаційної техніки, що характеризується постійним зростом конструктивної та технологічної складності, підвищенням вимог до точності, якості, ресурсу та надійності ЛА. Це відноситься як до пілотованих та безпілотних ЛА різного призначення, так і до крупномасштабних ВДПМ, складаючих особливий клас останніх.

Проте технологія створення крупномасштабних ВДПМ має і свої особливості, і свої проблеми. Їх рішенню присвячений цілий ряд робіт як автора даної дисертації, так і інших дослідників. Творчою працею В.Д. Бєлого, Г.П. Владичіна, В.В. Грішина, В.Б. Гутніка, Р.Б. Золотухіна, М.Д. Клячко, А.А. Кондратова, В.Н. Мілютичевої, А.Д. Міронова, О.І. Риженко, В.І. Рябкова, С.М. Садовничого, В.С. Сахно, І.К. Ханова, М.А. Хесіна, В.Н. Четвергова, О.Р. Черановського, В.О. Яценко, С.А.Яшина та ін. розроблені методи проектування та виготовлення модельних систем, методика проведення льотних експериментів на ВДПМ.

Між тим, проблеми виробництва ВДПМ потрібної якості досі недостатньо розроблені, а результати їх рішення не узагальнені у єдиній роботі. Виникла необхідність у теоретичної та методичної оцінці всіх технологічних заходів, направлених на створення ВДПМ як ЛА, так і науково-дослідного інструмента для одержання випереджаючих даних про льотні характеристики натурних ЛА, що проектуються та модифікуються, зумовила виконання представленого у дисертаційній роботі комплексу наукових досліджень.

У другому розділі сформульовані основні ідеї дисертаційної роботи. При цьому визначений комплекс робіт по створенню крупномасштабних ВДПМ літаків, а також необхідний теоретичний та методичний інструментарій для його реалізації.

Основною задачею створення крупномасштабних ВДПМ є формування їх потрібної якості для рішення конкретних задач моделювання. На основі накопиченого у НДІ ПФМ досвіду по проектуванню та виробництву безпілотних ЛА різного призначення автором визначений необхідний комплекс робіт по створенню крупномасштабних ВДПМ та проведенню на них випереджаючих льотних досліджень, який схематично представлений на рис. 1. Розглядаючи у цілому структуру науково-дослідних та дослідно-конструкторських робіт по створенню ВДПМ, можна зробити висновок про те, що як самі етапи, так і вирішувані при їх виконанні задачі (за деякими винятками) аналогічні етапам створення ЛА інших призначень. Проте конкретний зміст робіт, у зв'язку з специфічністю ВДПМ та вимог, що пред'являються до неї, має суттєві відзнаки.

Докладно розглянути весь комплекс робіт з ВДПМ не представляється можливим у межах однієї дисертації. Тому коло проблем, що розглядаються, обмежене рішенням питань забезпечення технології створення крупномасштабних ВДПМ теоретичним та методичним інструментарієм. Потрібна якість ВДПМ зумовлюється подобою її та натурного ЛА, що моделюється. В закордонній та вітчизняній літературі відсутні роботи, у яких би порушувались питання коректного вирішування об'єктивних суперечностей, виникаючих при задоволенні подоби для крупномасштабних ВДПМ. Тому необхідно було провести власні теоретичні дослідження.

На їх результатах автором була добудована теорія моделювання у плані вибору базових критеріїв подоби, що використовуються на всіх етапах створення ВДПМ та проведення на них льотних досліджень.

Основні методичні складності та специфіка проектування ВДПМ пов'язані з необхідністю коректного, науково обгрунтованого вирішування складних суперечностей між вимогами адекватного відображення явищ, що досліджуються, на моделі та умовами її технічної здійсненності, складаючих основний зміст етапів загального (концептуального та облікового) проектування ВДПМ. Рішення цієї проблеми неможливо без спеціального алгоритмічного та математичного забезпечення, яке розроблено автором у вигляді комплексного методу визначення основних параметрів, льотних характеристик та науково-дослідних можливостей ВДПМ. Впровадження комплексного методу та його програмної реалізації дозволяє на початкових етапах проектування, а також на подальших етапах створення ВДПМ визначати її гідність як науково-дослідного інструмента.

Заявлені при проектуванні значення параметрів ВДПМ мають бути реалізовані при виробництві, а льотні характеристики та науково-дослідні можливості - при проведенні льотних досліджень.

Задовольнити всім переказаним до ВДПМ вимогам та забезпечити потрібну якість можуть далеко не всі виробничі методи. Вирішуючи проблему, автором встановлені технологічні обмеження геометричних параметрів крупномасштабних ВДПМ та досліджені проблеми забезпечення потрібних значень параметрів точності та якості виготовлення ВДПМ можливими виробничими методами. При цьому теоретично обґрунтовано застосування еталоно-шаблоного методу забезпечення взаємозамінюваності та ув'язки технологічної оснастки, методів вакуумного формування обшивки з композиційних матеріалів холодного отверждення та складання у пристосуванні при базуванні на поверхні обшивки для виготовлення крупномасштабних ВДПМ, а також досліджені перспективи їх застосування. Враховуючи особливості створення ВДПМ та проведення на них льотних досліджень автором розроблені теоретичні основи формування програми виробництва таких ЛА.

З виготовленням ВДПМ не закінчується процес її перетворення у науково-дослідний інструмент. Частково (та дуже часто у більшій мірі) цю задачу вирішують у наземних випробуваннях та підготовці ВДПМ до льотних досліджень. При цьому визначають фактичні значення параметрів якості поверхні ВДПМ, виконують міцності та жорсткісні випробування агрегатів та всього апарату у цілому, продувки у аеродинамічних трубах (АДТ), нівеліровку та зважування, знаходять положення ЦМ та значення моментів інерції ВДПМ. Потім визначають відхилення параметрів (якщо такі існують) від потрібних по подобі значень, вирішують питання про необхідність та можливості їх доводки. У випадку позитивного рішення виконують доводку, а негативного - дають висновок про можливості моделювання потрібних режимів польоту натурного ЛА на ВДПМ з параметрами, що не піддаються доводці. Для науково обгрунтуваного виконання цих робіт автором проведені теоретичні дослідження та запропоновані відповідні технологічні методи.

Остаточне перетворення ВДПМ у науково-дослідний інструмент відбувається на заключному етапі створення крупномасштабних ВДПМ - льотних випробуваннях, які зводяться, у підсумку, до визначення фактичних характеристик та можливостей ВДПМ, а також доводки її параметрів до значень, що забезпечують адекватність та достатню точність при моделюванні заданих режимів польоту натурного ЛА. Автором визначена раціональна сукупність задач льотних випробувань та сформульовані основні положення для побудови польотних циклограм, що реалізують загальний підхід до рішення питання про гідність ВДПМ як ЛА, так і науково-дослідного інструмента.

Третій розділ дисертації присвячений рішенню проблем формування потрібної якості крупномасштабних ВДПМ, для чого автором обґрунтовано застосування основних положень теорії подоби. Встановлено, що успіх у застосуванні ВДПМ у кінцевому рахунку залежить від принципів та методів реалізації критеріїв подоби, що приймаються, на всіх етапах створення моделей та проведення на них льотних досліджень. Для рішення проблем створення крупномасштабних ВДПМ формалізовані необхідні та достатні умови подоби, визначені вимоги до якості ВДПМ та умови проведення наземних та льотних випробувань при здійсненні його контролю.

Створення крупномасштабної ВДПМ потрібної якості безпосередньо пов'язано з визначенням її вигляду. На вибір значень параметрів ВДПМ вплив надають:

1. Задача моделювання явищ та режимів польоту натурного ЛА.

2. Умови подоби з системою зв'язків параметрів ВДПМ та параметрів оточуючого середовища для досягнення адекватності моделювання.

3. Умови забезпечення внутрішнього об'єму, достатнього для розміщення бортового обладнання та комплектуючих виробів у межах контуру ВДПМ.

4. Технологічні обмеження, що враховують точність методів виготовлення ВДПМ.

5. Обмеження, що враховують спосіб виведення ВДПМ на потрібний для дослідження режим польоту та параметри конкретного носія.

6. Експлуатаційні обмеження, що враховують необхідність забезпечення зручності роботи з ВДПМ при ремонті та підготовці до випробувальних і дослідних польотів.

При вивченні режимів польоту натурного ЛА на ВДПМ здійснюють моделювання руху, який розглядають як процес взаємодії тіла з атмосферним повітрям. Перенесення результатів дослідних польотів ВДПМ на натурний ЛА можливо тільки у випадку виконання умов геометричної, кінематичної та динамічної подоби (аеродинамічної та динамічної у цілому). Крупномасштабна ВДПМ повинна мати таку ж, як натурний ЛА, форму, потрібні по подобі жорсткостні та масово-інерційні параметри, подібні закони управління. В результаті ВДПМ буде вести себе у польоті так само, як і натурний ЛА у відповідних умовах.

Типи ВДПМ, що створюються, повнота та достовірність інформації, що одержується з їх допомогою, залежать від ступеню опрацювання проекту натурного ЛА, постановки задачі на модельний експеримент та можливостей самого методу досліджень на ВДПМ. Необхідність та можливість використання однієї та тієї ж ВДПМ для рішення задач у різних програмах визначають за результатами спеціальних теоретичних та методичних досліджень.

Розв'язані за допомогою ВДПМ задачі моделювання динаміки польоту натурного ЛА можна поділити на конкретні програмні групи. Останні визначаються задоволенням умов, що накладаються критеріями подоби: Фруда , Рейнольдса та Маха ( - швидкість набігаючого потоку або швидкість польоту; - характерний лінійний розмір обтічного тіла; - коефіцієнт кінематичної в'язкості повітря; - прискорення сили тяготіння; - швидкість звука у набігаючому потоці).

В загальній задачі моделювання на ВДПМ повинні бути задоволені наступні крітеріальні умови:

; ; . (1)

Тут та далі індекс "" характеризує величини пов'язані з натурним ЛА, а індекс "" - з ВДПМ.

В розділі показано, що задоволення подоби по критерію є обов'язковою умовою у всіх задачах моделювання динаміки польоту, а вплив критеріїв та в тому або іншому конкретному випадку руху різний із-за існуючого ефекту вироджування критеріїв подоби та існування меж зон автомодельності.

Однією з основних цілей аналізу питань подоби є одержання масштабів подоби, які дозволяють знайти взаємозв'язок відповідних параметрів натурного ЛА та його ВДПМ. Так, масштабами подоби основних параметрів є:

; ; (2)

,

де - масштаб лінійних розмірів; - масштаб мас; - масштаб моментів інерції; , - маси натурного ЛА та його ВДПМ; , - моменти інерції (осеві та центробіжні) натурного ЛА та ВДПМ відносно осей схожісних систем координат.

Якщо прийнятий у якості основного масштабу, то та - довільні масштаби, залежані від та висот аеродинамічної подоби таким чином:

; (3)

де - масштаб щільностей повітря; , - щільності повітря на висотах , польоту та аеродинамічної подоби натурного ЛА та ВДПМ.

Враховуючи все це, автором встановлена можливість поділення загальної задачі моделювання за допомогою ВДПМ на чотири програмні групи, у яких:

1. Задовольняються умови подоби за критеріями , та (загальний випадок), для яких

; ; , при . (4)

2. Задовольняються умови подоби за критеріями та (при автомодельності за критерієм ), для яких

; ; . (5)

3. Задовольняються умови подоби за критеріями та (при автомодельності за критерієм ), для яких

; ; . (6)

4. Задовольняється умова подоби за критерієм (при автомодельності за критеріями та), для якого , але після вибору масштабу та призначення висот аеродинамічної подоби масштаби та однозначно визначаються співвідношеннями (3). В розділі показано, що при задоволенні подоби за критерієм представляється можливим моделювати задану область режимів польоту натурного ЛА; при попарному задоволенні критеріїв ( та або та ) вдається досліджувати або визначений режим, або маневр натурного ЛА (якщо заданий допуск на масу та моменти інерції ВДПМ, то можна визначити і область режимів польоту натурного ЛА, що моделюється); у загальному випадку можна досліджувати практично всі режими польоту натурного ЛА.

Потрібні значення основних параметрів ВДПМ, згідно (2), повинні задовольняти співвідношенням:

; ; (7)

.

За співвідношенням (7), численим значенням геометричних та масово-інерційних параметрів натурного ЛА, потрібним значенням масштабів , , можна одержати значення потрібних основних параметрів ВДПМ для рішення конкретних задач моделювання. Крупномасштабні ВДПМ для кожної програмної групи можуть мати або, як правило, мають різні параметри, їх вимагається різна кількість, та працювати вони повинні у спеціально орієнтованому науково-дослідному комплексі.

В розділі автором, на основі аналізу виведених залежностей, робиться висновок про те, що для одержання мінімальної потрібної маси слід прагнути до створення ВДПМ мінімальних розмірів.

Окрім того, параметри, що характеризують обтікання будь-якого з об'єктів, що розглядаються, залежать від відхилень форми та якості їх поверхней. В результаті ж виконання технологічних процесів виготовлення деталей, агрегатного та спільного складання такі відхилення неминуче виникають, що приводить до незбігу реальних поверхней з відповідними теоретично заданими для натурного ЛА та потрібними для ВДПМ.

Для натурного ЛА величини відхилень від заданих розмірів та форми задають у вигляді допусків, у межах яких і повинні витримуватись геометричні параметри зовнішніх поверхней. Спотворення заданої форми, що проявляються на зовнішній поверхні у вигляді хвиль, виступів, впадин та уступів, приводять до змінення аеродинамічних характеристик, які, в свою чергу, надають вплив на льотні характеристики ЛА. Величини допусків на агрегати натурного ЛА визначають розрахунковим або експериментальним шляхом по заздалегідь зумовленим величинам відхилень аеродинамічних характеристик.

Для ВДПМ величини допусків на агрегати мають бути пов'язані з натурними таким чином, щоб відхилення аеродинамічних характеристик ВДПМ не перевищували відхилень аналогічних характеристик натурного ЛА. Якби - допуск на розмір , - пошуковий допуск на розмір , та - численні абсолютні значення допусків на розміри натурного ЛА та його ВДПМ, то, згідно попереднім міркуванням, необхідно щоб

, (8)

що є співвідношенням, яке пов'язує допуски на відхилення розмірів та форми ВДПМ з аналогічними допусками натурного ЛА.

Для більшості типів літаків значення відповідають другому класу точності, прийнятому у системі отвору для розмірів у загальному машинобудуванні, що, згідно (8), накладає свої жорсткі обмеження на для їх ВДПМ.

В розділі розглянуто поняття "якість поверхні" стосовно до ВДПМ. Але досліджена не вся сукупність службових властивостей поверхового шару, що визначає якість поверхні, а тільки одна з її основних геометричних характеристик - шорсткість поверхні. Встановлено, що для досягнення аеродинамічної подоби при моделюванні, окрім всього іншого, ступені шорсткості поверхней натурного ЛА та ВДПМ повинні мати однакові значення, тобто

або , (9)

де , - ступені шорсткості поверхней натурного ЛА та ВДПМ; ( або ), ( або ) - середні висоти виступів шорсткості поверхней натурного ЛА та ВДПМ; , , , - середні арифметичні відхилення профіля та висоти нерівностей профіля по десяти точках натурного ЛА та ВДПМ, які у (9) входять парами: (, ) або (, ).

Поверхні ЛА різного призначення, в основному, не мають бути гірше другого класу, а ЛА з турбореактивними та ракетними двигунами повинні мати поверхню першого класу. Таке оздоблення поверхні натурних ЛА і здійснюють. Клас чистоти поверхні ВДПМ повинен відповідати вимогам (9), які після невеликих перетворень можна привести до наступного вигляду:

(10)

Досягнення потрібних значень параметрів форми та якості поверхні ВДПМ більшою мірою залежить від рівня технології виробництва. Застосовані ж у НДІ ПФМ виробничі методи дозволяють успішно вирішити вказану проблему, що звільнює від необхідності дослідження питань аеродинамічної подоби для апаратів, геометричні характеристики яких не задовольняють вимогам (8) та (10). Це не виключає продувок у АДТ як трубних моделей (а, можливо, і еталону поверхні моделі (ЕПМ)), так і самої ВДПМ після виготовлення.

В розділі автором встановлені вимоги не тільки до параметрів якості ВДПМ, але і до умов проведення наземних та льотних випробувань при здійсненні їх контролю. При цьому розглянуті питання виродження критеріїв подоби та визначення меж зон, у яких ті або інші критерії вироджені, тобто меж зон автомодельності. Знання їх розташування та урахування при проведенні випробувань ВДПМ та подальших льотних досліджень гарантує адекватність результатів моделювання.

Для подоби аеродинамічних сил (та динамічної подоби у цілому) при дослідженні на ВДПМ режимів польоту натурного ЛА, необхідна попарна рівність залежачи від критеріїв , та коефіцієнтів ( та , та , та ) сил лобового опору, підйомних та бокових сил. Задоволення подоби по критерію при моделюванні на ВДПМ є строго обов'язковим, тобто повинна дотримуватись рівність . Тому питання про автомодельність слід вирішувати тільки стосовно критеріїв та , розглядаючи проявлення автомодельності у вигляді незмінних значень аеродинамічних коефіцієнтів у межах заданих значень обраного критерію.

Для визначення меж зон автомодельності на стадії рішення питання про раціональність застосування ВДПМ у якості інструмента льотних досліджень використовують дані продувок трубних моделей у АДТ. Після виготовлення ВДПМ, у АДТ продувають її саму, а потім при проведенні льотних випробувань визначають фактичний вигляд залежностей аеродинамічних коефіцієнтів від критеріїв , , уточнюють межі зон автомодельності та попадання у ці межі при виконанні експериментів.

Якщо поставити визначення меж зон автомодельності за будь-яким з критеріїв ( або ) у залежність від точності вимірювань аеродинамічних коефіцієнтів, то строго дотримувати їх попарну рівність для натурного ЛА та ВДПМ немає необхідності. До прикладу, для того, щоб говорити про автомодельність за критерієм у межах (, ) досить задовольнити наступній системі нерівностей:

, (11)

де , - вимірені значення величини ; - максимально можлива погрішність вимірювання величини ; , , , , , - виміряні значення коефіцієнтів , , та при значеннях та ; , , - максимально можливі погрішності вимірювань коефіцієнтів , та ; , , - будь-які проміжні виміряні значення коефіцієнтів , та .

При рішенні питання про автомодельність за критерієм у межах (, ) можуть бути використані нерівності (3) та (4) у отриманої формі запису. Проте, у цьому випадку необхідно використовувати експериментальні залежності ;; , визначаючи (згідно з їх виглядом) виміряні значення , , та .

В четвертому розділі автором досліджені проблеми формування та контролю якості ВДПМ на етапах прийняття конструктивно-технологічних рішень.

Технологічні задачі вирішують на всіх етапах процесу створення ВДПМ і невдале рішення хоча б однієї з них веде до зниження потрібної якості. При проектуванні крупномасштабних ВДПМ вирішують наступні технологічні задачі:

1. Вишукують конструкторські рішення, що дозволяють при виробництві ВДПМ застосовувати найбільш досконалі, надійні стосовно якості технологічні методи та способи виготовлення, методи технічного контролю та випробувань. Особливу увагу приділяють вимогам, виконання яких забезпечує створення технологічної конструкції ВДПМ потрібної якості.

2. Теоретично обґрунтовують та експериментально перевіряють з точки зору забезпечення якості ВДПМ нові технологічні процеси виготовлення, технічного контролю та випробувань.

3. Установлюють такі вимоги до точності всіх елементів конструкції та основних параметрів ВДПМ, які відповідають реальним можливостям виробничих методів, що використовуються, а їх виконання забезпечує цільове призначення ВДПМ.

Технологічність конструкції є важливою характеристикою досконалості виробу та визначає відповідність сукупності конструктивних параметрів, закладених у проекті виробу, вимогам виробництва. Необхідність забезпечення подоби параметрів ВДПМ накладає незгладимий відбиток на зміст таких технологічних вимог, як забезпечення простоти форм агрегатів, раціональне членування конструкції на елементи, раціональне використання конструкційних матеріалів, досягнення потрібної якості поверхні, контроль якості елементів конструкції та застосування у конструкції нормалізованих та стандартизованих деталей та вузлів.

Виробництво крупномасштабних ВДПМ є одиничним з обмеженим застосуванням спеціальних машин, інструментів та пристосувань, а спеціальні технологічні засоби застосовують тільки у випадку, коли без них не може бути забезпечена висока якість виробів. Тому специфічною вимогою до конструкцій ВДПМ є зручність їх виготовлення універсальними технологічними засобами. При розробці конструкції агрегату або вузла передбачають можливість складання з мінімальною кількістю пристосувань.

Роботи по забезпеченню технологічності конструкції крупномасштабної ВДПМ, що знову створюється, починають при ескізному проектуванні та продовжують при технологічній підготовці та подальшому її виготовленні.

В розділі розглянутий алгоритм формування вигляду ВДПМ, при цьому для всіх етапів створення крупномасштабних ВДПМ доведена необхідність та обгрунтувана можливість застосування комплексного методу визначення їх проектних основних параметрів, льотних характеристик та науково-дослідних можливостей.

Теоретичні та методичні основи прийняття конструктивно-технологічних рішень крупномасштабних ВДПМ реалізовані автором у діалоговому комплексі програм "ВДПМ-ЕСКІЗ". Визначення основних параметрів, льотних характеристик та науково-дослідних можливостей ВДПМ з використанням діалогового комплексу програм "ВДПМ-ЕСКІЗ" займає, як правило, 2...3 години, що у 25...30 разів менше, ніж при розрахунку неавтоматизованим способом.

З допомогою діалогового комплексу програм "ВДПМ-ЕСКІЗ" проведений великий обсяг параметричних досліджень, які показали, що критичні режими польоту, пов'язані з поваленням та штопором практично всіх класів сучасних літаків, можуть бути вивчені на фізично реалізованих ВДПМ.

В п'ятому розділі основна увага акцентована на методах технології виготовлення крупномасштабних ВДПМ потрібної якості, а також на методах наземного контролю та доводки їх параметрів.

Створення ВДПМ потрібної якості - складний та багатогранний процес, а правильний вибір конструкційних матеріалів - один з шляхів задоволення пред'явленим до ВДПМ вимог. В розділі автором одержані групи співвідношень та нерівностей, що пов'язують фізико-механічні характеристики матеріалів натурного ЛА та ВДПМ. З їх допомогою проведений аналіз найбільш імовірного сполучення "матеріал натурного ЛА - матеріал ВДПМ", що дозволило розробити вимоги до конструкційних матеріалів крупномасштабних ВДПМ. Проведені дослідження, зокрема, привели автора до наступного висновку: для виготовлення обшивок ВДПМ найбільш раціонально використання композиційних матеріалів.

Найбільш ефективним методом оперативного виготовлення агрегатів ВДПМ є вакуумне формування обшивок з композиційних матеріалів у негативних матрицях, які одержують зліпком з ЕПМ. Добре відпрацьованим та використовуємим у НДІ ПФМ композиційним матеріалом є склопластик холодного отверждення з зв'язуючим на основі епоксидних смол.

Каркаси ВДПМ, як правило, металеві, збірні. Складаючим їх деталям надають прості форми, та тому для їх виготовлення можуть бути використані самі різноманітні способи та методи, починаючи механічною обробкою та закінчуючи формовкою у матрицях. Агрегати малої будівельної висоти звичайно мають суцільний пенопластовий заповнювач.

Високі вимоги до точності обводів змушують використовувати у виробництві ВДПМ метод складання у пристосуванні при базуванні на поверхні обшивки, яку з'єднують з каркасом шляхом епоксидного компенсатора з різними заповнювачами (скловолокно, скляна мікросфера) та гвинтовими швами розрідженого кроку. Між собою агрегати ВДПМ з'єднують через експлуатаційно роз'ємні ушкові, контурні та рухомі стикові вузли.

Для виконання програми льотних досліджень виготовляють від 2 до 10 однакових по зовнішніх обводах ВДПМ протягом 2...4 років, тобто їх виробництво відноситься до одиничного та у принципі не може стати навіть дрібносерійним. Якість поверхні є одним з найважливіших факторів, що забезпечують високі льотні характеристики натурних ЛА та науково-дослідні можливості їх крупномасштабних ВДПМ. З всієї різноманітності параметрів якості поверхні у розділі розглянуті тільки шорсткість та хвильність, оскільки вимоги до зазорів, уступів та ін. спотворень заданої форми, як правило, не вище вимог до хвильності зовнішньої поверхні ЛА. При досить повних вихідних даних на натурний ЛА, що моделюється, потрібні значення параметрів якості зовнішньої поверхні їх ВДПМ можна визначити простим перерахунком за співвідношеннями геометричної подоби, враховуючи прийняте значення масштабу лінійних розмірів .

В розділі встановлено, що у досить широкому діапазоні змінень значень (від 0,1 до 5,5) принципових труднощів з досягненням потрібних значень параметрів шорсткості зовнішньої поверхні ВДПМ не виникає. При цьому шліфовці або поліровці поверхні можуть піддаватись як об'ємні носії (макетні болванки або еталони поверхні агрегатів (ЕПА)), так і ВДПМ після складання при остаточній доводці поверхні.

Точність виконання об'єктів складання характеризується відхиленнями (погрішностями) розмірів від номінальних (для ВДПМ ще і геометрично подібних) значень. Величини відхилень обумовлюються у технічних умовах та обмежуються допусками на складання.

Для аналітичної оцінки точності складання крупномасштабних ВДПМ автором розглянуті особливості перенесення інформації з першоджерела на об'єкт при плазово-шаблонному (ПШМ), координатно-шаблонному (КШМ) та еталонно-шаблонному (ЕШМ) методах забезпечення взаємозамінюваності та ув'язки технологічної оснастки (рис. 3). При цьому вважалось, що обшивка ВДПМ виготовляється з композиційних матеріалів холодного отвердження вакуумним формуванням, а складання здійснюється у пристосуванні при базуванні на поверхні обшивки. У тому випадку, коли за складальне пристосування виступає стапель-матриця, виготовлення обшивки та складання агрегату здійснюються без внесення погрішностей, пов'язаних з деформуванням або фіксацією обшивки при базуванні. Якщо у структурній схемі створення розмірів складального пристосування та обшивки крупномасштабної ВДПМ існує розгалуження (варіанти "а", "б", "в" на рис. 3), то допуск на складання агрегату

, (12)

де - коефіцієнт, що враховує поводки та зміщення, викликані створенням з'єднань, а також прогинання пристосування у процесі складання та інші, не залежачі від методу складання причини ; - погрішність складального пристосування (або стапель-матриці); - погрішність ув'язки складального пристосування та обшивки, яка визначається по схемі ув'язки оснастки; - коефіцієнт фіксації .

Якщо всі етапи перенесення розмірів є пов'язаними та розподіл відхилень підпорядковано закону нормального розподілу, то допуск на виготовлення об'єкта

 , (13)

де - половина поля допуску -го етапу перенесення розмірів; - координата середини поля допуску -го етапу перенесення розмірів.

Використовуючи залежність (13), можна обчислити допуск на складання агрегату крупномасштабної ВДПМ для варіантів "г", "д", "е" та "ж" допуск на виготовлення ЕПА та погрішність складального пристосування (або стапель-матриці). Допуски на зовнішні обводи натурного ЛА та його крупномасштабної ВДПМ повинні відповідати наступній умові:

. (14)

Якщо у якості допусків на зовнішні обводи натурного ЛА прийняти значення висот нерівностей від номінальної поверхні (тобто ), то використовуючи умову (14) отримаємо вираз для визначення (у межах - ой зони зовнішньої поверхні - того агрегату) масштабу лінійних розмірів у вигляді

. (15)

Виконав обчислення по (15) для всіх агрегатів, отримаємо ряд значень масштабу , з яких обираємо один з мінімальним численим значенням. Цей масштаб у межах -ой зони зовнішньої поверхні і є максимально можливим масштабом лінійних розмірів, тобто

. (16)

Максимально можливий технічно реалізовуваний у виробництві ВДПМ масштаб лінійних розмірів

. (17)

Масштаб, що обирається для реалізації лінійних розмірів, повинен підпорядковуватись наступній умові:

. (18)

Маючи значення геометричних параметрів натурного ЛА, що моделюється, перерахунком за співвідношеннями геометричної подоби та відповідному обраному методу ув'язки значенню масштабу (див. таблицю) можна визначити максимально можливі технічно реалізовувані у виробництві значення аналогічних параметрів ВДПМ та, тим самим, установити технологічні обмеження геометричних параметрів конкретної ВДПМ.

Моделювання сучасних натурних ЛА пов'язано з ужорсточенням вимог до їх крупномасштабних ВДПМ та з неминучістю веде до необхідності здійснення відповідних потрібних значень параметрів якості ВДПМ при їх виготовленні. Одним з основних шляхів рішення вказаної проблеми є розвиток ЕШМ на базі застосування електронно-обчислювальних машин (ЕОМ) та верстатів з числовим програмним управлінням (ВЧПУ). Спільне застосування графоаналітичних методів проектування поверхней агрегатів та механізованих способів перенесення розмірів дозволяє незалежно, без попереднього накреслювання плаза (із скороченням етапів перенесення розмірів), виготовляти основні шаблони або одразу ЕПА, досить точно пов'язані один з одним (варіанти "е" та "ж" на рис. 3 та у таблиці).

У зв'язку з необхідністю забезпечення подоби геометричних та масово-інерційних параметрів ВДПМ, питанням точності їх експериментального визначення при контролі якості надають першорядне значення. Для ВДПМ автором обгрунтувано використання як методів, що застосовуються для ЛА інших призначень (при визначеної ступеню приємственості), так і спеціально розроблених, що враховують специфіку ВДПМ. Зокрема, встановлено, що координати ЦМ раціонально визначати підвішенням ВДПМ на карданної підвазі (та опусканні виску з його центру на координатний пристрій, закріплений на ВДПМ), а для експериментального визначення фактичних значень осевих моментів інерції ВДПМ найбільш застосовувані метод подвійного фізичного маятника та метод крутильних коливань на біфілярній підвазі. Після зважування, визначення координат ЦМ, осевих та центробіжних моментів інерції вичисляють відхилення центрівки та масово-інерційних параметрів ВДПМ (якщо такі існують) від потрібних по подобі значень, вирішують питання про необхідність та можливість їх доводки, а потім і здійснюють її. Потрібне змінення основних параметрів ВДПМ при їх доводці можна представити таким чином:

...