Элементы конструкции самолета проходят проверку на попадание птицы весом 1,8 кгс на крейсерской скорости на уровне моря или 0,85 от крейсерской скорости на высоте 2440 м (Авиационные Правила часть 25, п. 25.631, с FAR и EASA синхронизировано). Это достаточно жесткое требование, т.к. часто столкновение происходит на взлете до набора крейсерской скорости. Кроме того, чем больше птица, тем больше площадь удара. В худшем случае произойдет разгерметизация салона и придется воспользоваться кислородным оборудованием.
Для двигателя масса птицы зависит от площади сечения на входе, максимум может быть 3,65 кг (АП 33, п. 33.76). При этом должно быть показано отсутствие опасных отказов, к которым относятся нелокализованные фрагменты с большой энергией, отделение двигателя от самолета, невозможность выключения двигателя, тяга в обратном направлении, пожар или недопустимая концентрация токсичных продуктов в салоне.
Соответствие всем этим требованиям проверяется экспериментально с использованием специальных пушек, которые разгоняют свежеубитую птицу (к вопросу о «разморозьте курицу»), как правило, это канадский серый гусь, до требуемой скорости.
Цель образования в том, чтобы освоить конкретный пакет или дать специалисту твердые базовые знания позволяющие освоить любой пакет? Я считаю что последнее более важно. Свободное ПО имеет все те же черты, что и «тяжелые» коммерческие системы и разобраться в них для настоящего специалиста, имеющего базовые знания не составит труда.
Основная проблема большинства свободных систем в том, что они позволяют решать только базовые задачи и слабо подходят для решения даже студенческих задач по комплексным инженерным дисциплинам. Если стоит задача посчитать балку — то нет проблем. Если задача — посчитать прочность диска турбины, то с этим справится далеко не каждый коммерческий пакет (посчитать-то можно, только к действительности это иметь отношения не будет никакого). И дело здесь совсем не в идеологах от образования, просто очень многие специализированные концепции в свободном ПО отсутствуют как класс. Так-то базовые концепции можно вообще без какого-либо пакета изучить, простой FEM можно напрямую написать на любом языке программирования.
Я в рамках гражданского долга по совместительству читаю курс по одному из тяжелых CAD на своей кафедре. Пакет выбирал так, чтобы его использовало 80% потенциальных работодателей. Да, 20% выпускников придется переучиваться на другой продукт, но идеологически они очень близки. Так вот, даже в хороших коммерческих средних CAD, не говоря уже о свободном ПО, студенты просто не смогут выполнить кафедральные курсовые и дипломные проекты (как минимум, требуется расширенная работа с поверхностями и нормальная работа с большими сборками).
И исходя из этого мнения, я считаю, что пора прекращать поддерживать рублем проприетарные продукты. Некоторым, особенно отечественным софтверным компаниям работающим в области кадов и систем моделирования давно пора прописать пилюлю от жадности
В своей профессиональной деятельности я хочу уходить с того CAD, который преподаю студентам. Я с ним работаю больше 10 лет, есть лицензии на старую версию, но сейчас под новые проекты надо бы обновиться, а после 2014 года стоимость лицензий и поддержки стала выходить за рамки добра и зла. Переходить буду на отечественный продукт (не на Компас), построенный на том же ядре. При сопоставимых возможностях (для моих проектов хватает) дешевле в 5 раз (все равно миллионы, но жить им на что-то надо), единственная проблема — проектной группе придется переучиваться. Так что у отечественных компаний особой жадности не заметил. По крайней мере, у тех, с которыми работаю. У той же компании есть абсолютно бесплатная учебная версия ПО. Но студентов на эту систему переводить не буду, причину описал выше.
Во главе угла стоит мощный ANSYS, по бокам от него и в почетном удалении — CAD-системы со встроенным FEM-модулем (SolidWorks, Siemens NX, Creo Parametric, Компас 3D).
Помимо Ansys в числе крупных разработчиков нужно было упомянуть еще как минимум MSC как разработчика старейшего решателя Nastran.
по бокам от него и в почетном удалении — CAD-системы со встроенным FEM-модулем (SolidWorks, Siemens NX, Creo Parametric, Компас 3D).
Здесь вы смешиваете системы разных уровней. SolidWorks и прочие средние CAD-системы имеют встроенный, в той или иной степени упрощенный CAE-модуль, предназначенный для быстрого выполнения предварительных расчетов на этапе проектирования.
Системы тяжелого уровня, коих осталось ровно 3 — Siemens NX (ex Unigraphics), Creo Parametric (ex Pro/Engineer) и Dassault CATIA, имеют два уровня CAE-модулей: мастер-процессы с возможностями, аналогичными средним CAD и полноценный препостпроцессор с возможностью подключения внешних решателей, того же ANSYS, MSC.Nastran, Abaqus и т.д. У Siemens есть даже свой решатель NX.Nastran, который разошелся с MSC.Nastran в 2004 году. К слову, препостпроцессоры тяжелых CAD практически или вообще не уступают по возможностям ANSYS и MSC.Patran, а по интерфейсу на порядок лучше.
Но по периферии, в узко специализированных и не богатых университетах ситуация плачевна. И всё просто — ANSYS стоит порядка 2 млн. рублей за одно рабочее место, а место требуется не одно. К сожалению не все вузы могут позволить себе выложить 30-40 миллионов на организацию компьютерного класса для обучения применению МКЭ.
Конкретно с ANSYS я по этому поводу не общался, но у большинства других производителей CAD/CAE есть академическая программа, по которой можно получить учебные лицензии либо бесплатно, либо за символическую сумму в несколько тысяч рублей. Именно такие лицензии стоят в ВУЗах, а совсем не коммерческие. Единственное ограничение будет заключаться в том, что эти лицензии нельзя будет использовать для коммерческой деятельности, для которой и за 2 млн. руб. нормальное рабочее место для решения междисциплинарных задач не получить, нужно скорее 5, или жестко продавливать на скидки.
Ну и наконец, мое личное мнение: введение бесплатного ПО в учебный процесс, конечно, неплохое начинание, только выпускникам оно, к сожалению, не сильно поможет в части профессионального развития и дальнейшей востребованности на рынке труда.
КПД турбореактивного двигателя — порядка 30%. Чтобы его немного поднять, можно ввести промежуточное охлаждение между компрессорами низкого и высокого давления и промежуточный подогрев между турбинами. Это помогает приблизиться к циклу Карно и поднять КПД на несколько процентов. На земле сложный цикл делают часто, а вот в авиации не очень, т.к. рост КПД не перекрывает увеличение массы двигателя.
А вот использование комбинированной, например, парогазовой, установки позволяет поднять КПД до 60-65% (после двух турбин срабатывается не весь теплоперепад и температура газа достаточна для того, чтобы нагреть теплоноситель для другой, низкотемпературной, установки). Только на крыло такое не поставить — занимает слишком много места, да и масса большая. А во фюзеляже такое разместить можно. И такая распределённые установка уже может дать существенный выигрыш даже с учетом увеличения массы.
Для двигателя масса птицы зависит от площади сечения на входе, максимум может быть 3,65 кг (АП 33, п. 33.76). При этом должно быть показано отсутствие опасных отказов, к которым относятся нелокализованные фрагменты с большой энергией, отделение двигателя от самолета, невозможность выключения двигателя, тяга в обратном направлении, пожар или недопустимая концентрация токсичных продуктов в салоне.
Соответствие всем этим требованиям проверяется экспериментально с использованием специальных пушек, которые разгоняют свежеубитую птицу (к вопросу о «разморозьте курицу»), как правило, это канадский серый гусь, до требуемой скорости.
Основная проблема большинства свободных систем в том, что они позволяют решать только базовые задачи и слабо подходят для решения даже студенческих задач по комплексным инженерным дисциплинам. Если стоит задача посчитать балку — то нет проблем. Если задача — посчитать прочность диска турбины, то с этим справится далеко не каждый коммерческий пакет (посчитать-то можно, только к действительности это иметь отношения не будет никакого). И дело здесь совсем не в идеологах от образования, просто очень многие специализированные концепции в свободном ПО отсутствуют как класс. Так-то базовые концепции можно вообще без какого-либо пакета изучить, простой FEM можно напрямую написать на любом языке программирования.
Я в рамках гражданского долга по совместительству читаю курс по одному из тяжелых CAD на своей кафедре. Пакет выбирал так, чтобы его использовало 80% потенциальных работодателей. Да, 20% выпускников придется переучиваться на другой продукт, но идеологически они очень близки. Так вот, даже в хороших коммерческих средних CAD, не говоря уже о свободном ПО, студенты просто не смогут выполнить кафедральные курсовые и дипломные проекты (как минимум, требуется расширенная работа с поверхностями и нормальная работа с большими сборками).
В своей профессиональной деятельности я хочу уходить с того CAD, который преподаю студентам. Я с ним работаю больше 10 лет, есть лицензии на старую версию, но сейчас под новые проекты надо бы обновиться, а после 2014 года стоимость лицензий и поддержки стала выходить за рамки добра и зла. Переходить буду на отечественный продукт (не на Компас), построенный на том же ядре. При сопоставимых возможностях (для моих проектов хватает) дешевле в 5 раз (все равно миллионы, но жить им на что-то надо), единственная проблема — проектной группе придется переучиваться. Так что у отечественных компаний особой жадности не заметил. По крайней мере, у тех, с которыми работаю. У той же компании есть абсолютно бесплатная учебная версия ПО. Но студентов на эту систему переводить не буду, причину описал выше.
Помимо Ansys в числе крупных разработчиков нужно было упомянуть еще как минимум MSC как разработчика старейшего решателя Nastran.
Здесь вы смешиваете системы разных уровней. SolidWorks и прочие средние CAD-системы имеют встроенный, в той или иной степени упрощенный CAE-модуль, предназначенный для быстрого выполнения предварительных расчетов на этапе проектирования.
Системы тяжелого уровня, коих осталось ровно 3 — Siemens NX (ex Unigraphics), Creo Parametric (ex Pro/Engineer) и Dassault CATIA, имеют два уровня CAE-модулей: мастер-процессы с возможностями, аналогичными средним CAD и полноценный препостпроцессор с возможностью подключения внешних решателей, того же ANSYS, MSC.Nastran, Abaqus и т.д. У Siemens есть даже свой решатель NX.Nastran, который разошелся с MSC.Nastran в 2004 году. К слову, препостпроцессоры тяжелых CAD практически или вообще не уступают по возможностям ANSYS и MSC.Patran, а по интерфейсу на порядок лучше.
Конкретно с ANSYS я по этому поводу не общался, но у большинства других производителей CAD/CAE есть академическая программа, по которой можно получить учебные лицензии либо бесплатно, либо за символическую сумму в несколько тысяч рублей. Именно такие лицензии стоят в ВУЗах, а совсем не коммерческие. Единственное ограничение будет заключаться в том, что эти лицензии нельзя будет использовать для коммерческой деятельности, для которой и за 2 млн. руб. нормальное рабочее место для решения междисциплинарных задач не получить, нужно скорее 5, или жестко продавливать на скидки.
Ну и наконец, мое личное мнение: введение бесплатного ПО в учебный процесс, конечно, неплохое начинание, только выпускникам оно, к сожалению, не сильно поможет в части профессионального развития и дальнейшей востребованности на рынке труда.
КПД турбореактивного двигателя — порядка 30%. Чтобы его немного поднять, можно ввести промежуточное охлаждение между компрессорами низкого и высокого давления и промежуточный подогрев между турбинами. Это помогает приблизиться к циклу Карно и поднять КПД на несколько процентов. На земле сложный цикл делают часто, а вот в авиации не очень, т.к. рост КПД не перекрывает увеличение массы двигателя.
А вот использование комбинированной, например, парогазовой, установки позволяет поднять КПД до 60-65% (после двух турбин срабатывается не весь теплоперепад и температура газа достаточна для того, чтобы нагреть теплоноситель для другой, низкотемпературной, установки). Только на крыло такое не поставить — занимает слишком много места, да и масса большая. А во фюзеляже такое разместить можно. И такая распределённые установка уже может дать существенный выигрыш даже с учетом увеличения массы.