геодезия в авиастроительной отрасли
статья

ПРИМЕНЕНИЕ ГЕОДЕЗИЧЕСКИХ МЕТОДОВ ДЛЯ РАЗМЕРНОГО КОНТРОЛЯ ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РАБОТ В АВИСТРОИТЕЛЬНОЙ ОТРАСЛИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЛАЗЕРНЫХ ТРЕКЕРОВ

Сборочная оснастка – это устройство, предназначенное для установки деталей и подсборок в заданное проектной документацией положение при сборке нежестких частей летательного аппарата. Такие агрегаты летательных аппаратов, как крылья, фюзеляжи, кили, стабилизаторы, пилоны, мотогондолы и воздухозаборники и их отсеки собирают в стапелях. Отсеки отъемной крыла, верхние, боковые и нижние части фюзеляжа, а также узлы (панели, шпангоуты, нервюры, лонжероны и др.) собирают в сборочных приспособлениях. Перед началом измерений, выполняемых для контроля монтажа и юстировки сборочной оснастки, необходимо войти в систему координат измеряемого объекта, которая, чаще всего, совпадает с системой координат воздушного судна (рисунок 3): ось X направлена против направления полета и образована в результате пересечения плоскости строительной горизонтали фюзеляжа (fuselage station) и плоскости симметрии (buttockline), ось Y направлена в сторону левого борта перпендикулярно плоскости симметрии, ось Z направлена вверх перпендикулярно строительной горизонтали фюзеляжа. Начало системы координат: обычно, передняя, по полету, точка носовой части фюзеляжа самолета. В зависимости от типа летательного средства и/или страны-изготовителя ось Z и ось Y могут быть поменяны местами.

Информация о том, как задана система координат в каждом уникальном элементе строительной оснастки, представлена в проектной документации. Как правило, в конструкторской документации указываются базовые элементы для входа в систему координат. Чаще всего это базовые технологические отверстия и плоскости конструкций. После первичного уравнивания измерений и входа в систему координат измеряемого объекта создается локальная геодезическая сеть, позволяющая проводить измерения с различных станций без выполнения длительной процедуры привязки к системе координат объекта с целью определения положения измерительного прибора относительно сборочной оснастки. В зависимости от задач и от типа измеряемой оснастки сеть может быть закреплена множеством способов: пункты геодезической сети могут быть заложены как на каркасе самой оснастки (в случае ее малых габаритных размеров и/или подвижности относительно пространства сборочного цеха), так и на фундаменте стапелей и несущих стенах цехов. Способы фиксирования точки с известными координатами могут быть представлены в виде нанесѐнного на металл керна, высверленного углубления, позволяющего единообразно устанавливать отражатель, приваренной шайбы, магнитного крепления и пр. Одним из ключевых факторов, влияющих на стабильность созданной локальной геодезической сети является температурная деформация конструкций, на которых закреплены пункты. В качестве методов определения отклонений и измерения положения элементов сборочной оснастки относительно проектной документации с учетом требований к допустимой точности измерений традиционно применяют различные геодезические методы: геометрическое нивелирование и метод створных наблюдений. Данные методы теряют актуальность в связи с большими временными затратами на производство работ и высокими квалификационными требованиями к персоналу. На современном этапе развития инженерной геодезии наиболее технологичным и универсальным методом определения формы, взаимного расположения элементов крупногабаритной конструкции является координатоопреляющая технология, реализуемая с использованием высокоточных лазерных трекеров, позволяющих выполнять измерения на отражатель в режиме автонаведения и слежения [1]. При выполнении измерений для определения положения системы координат, создания локальной геодезической сети и для выполнения контрольных измерений был использован лазерный трекер LeicaAT403.