389 подписчиков

Инженер-Авиаконструктор Часть II - Квалификация конструктора-каркасника

28 ноября 202128 ноя 2021

263

7 мин

(Продолжение)

Что значит спроектировать конструкцию?

Начало в статье

В понимании обывателя или начинающего и самоуверенного конструктора, или просто конструктора-гаражника, это, возможно, и не так сложно. Да, действительно, но всё зависит от конструкции и от того, что хочется получить на выходе. В самолёте, как однажды пришлось ответить на глуповатый вопрос одной «плановички» – второстепенных элементов не бывает. В самолёте нет «лишних деталей», и к каждой детали приходится подходить ответственно.

Так что значит спроектировать конструкцию в целом? – значит создать её такой, чтобы она отвечала всем требованиям технического задания (ТЗ) во всех ожидаемых условиях эксплуатации. Это значит - во всех условиях, включая аварийные, т.е. в некоторых случаях и в повреждённом состоянии. Для того, чтобы конструктор мог самостоятельно спроектировать конструкцию, он обязан знать прочность и понимать, как конструкция нагружается, деформируется (в т.ч. как сделать переходы толщин для обеспечения надлежащего ресурса, продумать возможность обеспечения многопутного нагружения и допустимости повреждения), в т.ч. при изменении температур не только эксплуатации, но и при сборке; понимать, как проходит коррозия и какие материалы совместимы; понимать, как организовать дренаж и вентиляцию конструкции, чтобы она не сгнила, учесть допуски на изготовления, подобрать правильные посадки.

Для гражданской тематики в дополнение к ТЗ конструктор обязан знать, что происходит в аварийных случаях с конструкцией и учесть это при проектировании, т.е. знать Нормы лётной годности. Поскольку все узкопрофильные специалисты знают только своё направление, но глубоко – конструктор обязан учесть все нюансы в своей конструкции, консультируясь по проблемным местам с профильными специалистами. Т.е. НОРМАЛЬНЫЙ конструктор, а не работающий «на отшибись», обязан знать все дисциплины на необходимом ему уровне и всё это держать в голове, проектируя свой агрегат. Также конструктор обязан учесть технологию изготовления и вопросы обслуживания при эксплуатации, ремонтопригодность, если это целесообразно. И, учтя всё это, конструктор обязан обеспечить максимальную весовую эффективность своего агрегата при минимальных затратах на его производство и эксплуатацию. Это лишь общие критерии, без индивидуальных тонкостей.

Не трудно понять – для того, чтобы свести воедино всё это и не получилась каша в голове, у конструктора должна быть здравая логика и понимание протекания физических процессов уже на уровне интуиции. А как же креативность, откуда берутся новые идеи? Ответ прост. Хорошим конструктором, как и олимпийским чемпионом, может стать не каждый. Это удел единиц, поскольку ум, психика, квалификация, знания должны сложиться так, чтобы человек мог «креативить», трезво смотреть на вещи, обладать значительной самокритикой и перфекционизмом одновременно. Кроме того, очень большую роль играет опыт, результатом которого становится техническая интуиция. Но к некоторым возраст приходит один, без надлежащего опыта. Таких большинство. Это серое большинство приноровилось «с лицом, внушающим доверие» нести откровенную ерунду. Например, у таких конструкторов, как Брянцев Сергей Фёдорович, Цыганков Анатолий Сергеевич, Вагранский Владимир Николаевич из Суховской фирмы, никогда не было «серьёзного» лица. Это были очень интересные, весёлые, а ещё весьма едкие и «глумливые» люди. Вы можете поискать их патенты по интернету, они есть в свободном доступе. Вспоминая их, хочется всё время поднимать профессиональную планку, чтобы не ударить в грязь лицом.

Специализация и квалификация конструктора-каркасника

В современной авиации достаточно сложные конструкции со своими особенностями и условиями работы, потому обычно у конструкторов-каркасников планера самолёта есть официально не регламентированная специализация - крыло/фюзеляж/оперение/обтекатели и створки/специалисты по остеклению/специалисты по дверям и гермолюкам. Есть универсалы, но их не много. Для универсальности конструктор обязан уже иметь опыт в проектировании нескольких агрегатов, поскольку без опыта, проектируя «чужой» агрегат, он может допустить много «дорогостоящих» ошибок, в отличие от конструктора, знающего специфику данного агрегата.

У конструкторов-каркасников есть ещё одна официально не регламентированная специализация. Есть заводской конструктор поддержки производства, а есть проектировщик. Конструктора этих двух направлений имеют разный набор знаний.

Первый имеет серьёзную технологическую подготовку и отличное знание заводских техпроцессов, многих тонкостей изготовления, понимание возможности удешевления и упрощения производства изделий.

Второй имеет больший объём знаний в части общего проектирования, Норм летной годности, прочности и того, что затрагивает вопросы проектирования и эксплуатации самолёта. Знание технологии изготовления иногда несколько ниже, чем заводского конструктора.

Конструктор-проектировщик, прежде чем стать нормальным проектировщиком, обычно отправляется на сопровождение производства заниматься рутиной (вчерашнего студента отправляют по командировкам «понюхать пороха» и пожить вольной цыганской жизнью).

Он получает огромный объём знаний по технологии изготовления самолёта при внедрении самолёта в производство в процессе устранения ошибок, допущенных при проектировании. Многие так и остаются на этой стадии развития и не развиваются в сторону проектирования. Но, к сожалению, для проектирования знаний заводского конструктора недостаточно. Потому должность «Ведущий инженер-конструктор» у заводского конструктора и проектировщика имеет совершенно разный уровень квалификации.

Проектирование всегда происходит поэтапно, в несколько итераций. Только на начальном этапе, получив исходные данные от компоновщиков, аэродинамиков и прочнистов, конструктор «священнодействует», завязывая силовую схему и делая «первое приближение» конструкции. Затем активно подключаются технологи, прочнисты, материаловеды, компоновщики. Далее начинается приведение конструкции к окончательному виду. Конструктор без помощи специалистов с узкой специализацией с их глубокими знаниями не может в одиночку спроектировать с надлежащим для использования по назначению качеством такую сложную конструкцию, как планер магистрального или боевого самолёта. Конструктора-одиночки, те, кто летает на спроектированных ими изделиях довольно простой конструкции, в подавляющем большинстве очень рано заканчивают свою жизнь из-за совсем банальных ошибок (различные описки, ошибки по невнимательности в прочностных расчётах и т.д.), которые могли быть выявлены «свежим взглядом» его коллеги. Временами просто «замыливается глаз», и человек не видит свою ошибку, хотя она может быть явной. Это тоже человеческий фактор.

Современная подмена понятий. Должности и специальности.

Сейчас, когда появилось много программных комплексов – САПРов, CAE (CATIA, NX, TCE и пр.), расчётных программ (NASTRAN, Patran и пр.) и прочих инструментов, пришедших на смену кульману и калькулятору, у многих несведущих создаётся ложное впечатление возможности возложить все интеллектуальные потуги на компьютер. Многие думают, что программа за них подумает и всё сделает. Но, к сожалению, техника пока не дошла до такого уровня, чтобы думать за человека, проектирующего самолёт. Это всего лишь инструмент. Я не просто упомянул про это, поскольку в настоящее время появилась явная подмена понятий и многие некомпетентные руководители приравнивают КОНСТРУКТОРА, который может спроектировать агрегат и «отвести» его до конца, к ДРАФТЕРУ (3D рисовальщику/чертёжнику). Или ПРОЧНИСТА к РАСЧЁТЧИКУ. Это тоже 2 разных понятия. Как однажды выразился мой знакомый в адрес вчерашнего студента: «Если ты только умеешь рисовать в CATIA и не умеешь проектировать – значит ты не конструктор, ты – ДРАФТЕР!»

Вот таблица, наглядно показывающая разницу и дающую понимание сути вопроса.

Посмотрев на эту таблицу, несложно понять, что сейчас чертёжники и расчётчики выдают себя за конструкторов и прочнистов. А самое главное - что требуют оплату труда явно не по своим профессиональным навыкам. Квалификация инженер –конструктор (и соответствующая запись в трудовой книжке) сейчас приравнена к чертёжнику /3D рисовальщику, хотя между этими специальностями по уровню квалификации - пропасть!