【關(guān)鍵詞】設(shè)計方法    設(shè)計步驟    優(yōu)勢

1  前言

    中國航天科工集團(tuán)第六研究院，是中國第一個固體火箭發(fā)動機(jī)研制生產(chǎn)基地。30多年來，中國航天科工集團(tuán)第六研究院共獲得近300項(xiàng)國家級和部委級科技成果獎。研制出一批優(yōu)質(zhì)的航天產(chǎn)品：我國第一顆人造地球衛(wèi)星——“東方紅一號”使用的運(yùn)載火箭中的第三級固體發(fā)動機(jī)就是由該研究院設(shè)計；六院研制的上面級發(fā)動機(jī)——EPKM，1995年兩度參與發(fā)射衛(wèi)星，準(zhǔn)確地將亞洲二號衛(wèi)星、艾科斯達(dá)一號衛(wèi)星送入預(yù)定軌道；六院研制的銥星變軌發(fā)動機(jī)，連續(xù)7次發(fā)射成功，將美國摩托羅拉公司的12顆衛(wèi)星準(zhǔn)確釋放在預(yù)定軌道。

    該宇航火箭發(fā)動機(jī)為某航天運(yùn)載器的小型推力火箭發(fā)動機(jī)，其結(jié)構(gòu)新穎，技術(shù)先進(jìn)。但要求的設(shè)計周期只有兩周多的時間，時間非常緊迫，如果仍然采用原來的自下向上的二維設(shè)計方法，則不可能按時完成設(shè)計，必將對某航天運(yùn)載器的發(fā)射造成不良影響。為了滿足該宇航火箭發(fā)動機(jī)的設(shè)計要求，我們采用了一種新的設(shè)計方法：使用PTC公司的Pro/ENGINEER 2001、Pro/INTRALINK軟件，采用自頂向下的并行設(shè)計在規(guī)定的設(shè)計周期內(nèi)高質(zhì)量的完成了該宇航火箭發(fā)動機(jī)的設(shè)計，取得了良好的效益。下面，將詳細(xì)介紹使用PTC公司的Pro/ENGINEER 2001及Pro/INTRALINK軟件圓滿完成該項(xiàng)目的方法、步驟及優(yōu)點(diǎn)。

2 設(shè)計方法及步驟

    使用Pro/ENGINEER 2001、Pro/INTRALINK軟件完成了某宇航火箭發(fā)動機(jī)自頂向下的并行設(shè)計，大大提高設(shè)計效率及設(shè)計質(zhì)量。其方法及步驟如下。

2.1 確定設(shè)計師系統(tǒng)及產(chǎn)品邏輯結(jié)構(gòu)層次

    在Pro/INTRALINK中根據(jù)設(shè)計目的確定產(chǎn)品的邏輯結(jié)構(gòu)層次，形成產(chǎn)品樹。并按照設(shè)計師系統(tǒng)分別設(shè)定設(shè)計師的權(quán)限。如圖1所示。

圖1 產(chǎn)品邏輯結(jié)構(gòu)及相關(guān)設(shè)計師

2.2 總體設(shè)計師確定產(chǎn)品組成、布局和關(guān)鍵尺寸

    發(fā)動機(jī)總體設(shè)計師根據(jù)某航天運(yùn)載器的總體要求、發(fā)動機(jī)性能設(shè)計要求，按優(yōu)化設(shè)計原則，確定了發(fā)動機(jī)的組成結(jié)構(gòu)、關(guān)鍵尺寸以及各分系統(tǒng)接口尺寸，形成了滿足產(chǎn)品功能要求的總體設(shè)計方案 ；然后在此基礎(chǔ)上，通過在Pro/ENGINEER的布局（Layout）中，構(gòu)建發(fā)動機(jī)草圖，將關(guān)鍵尺寸、接口尺寸定義成變量，給定設(shè)計約束條件、關(guān)鍵的設(shè)計參數(shù)等設(shè)計信息，以驅(qū)動整個產(chǎn)品的設(shè)計、修改；將定位基準(zhǔn)根據(jù)發(fā)動機(jī)組成結(jié)構(gòu)定義成變量，以確定產(chǎn)品的裝配關(guān)系；建立表示部件設(shè)計的參數(shù)表，表中可以包括注釋、全局參數(shù)、關(guān)系和全局位置信息，以及組件、約束條件、需求以及部件必須怎樣才能組合在一起的說明，這些表格可以提供處理尺寸和參數(shù)化信息的高級方法，同時，它又促進(jìn)了部件設(shè)計。如圖2所示。