11 - 2004

Жизнь самолета начинается с чертежа

Яков Каплун

ОАО «Ил» (Авиационный комплекс им. С.В.Ильюшина) было основано в 1933 году, так что коллектив ильюшинцев создает самолеты уже более семидесяти лет. Громкую славу «Илы» заслужили во время Великой Отечественной войны, а сегодня они составляют б о льшую часть парка гражданской авиации России. Ил-4 получил известность после того, как на нем установил мировой рекорд высоты Владимир Коккинаки. Следующая модель — знаменитая «летающая крепость» Ил-2 — стал самым массовым самолетом в истории авиации и во многом определил исход воздушных битв Второй мировой войны. А первый пассажирский самолет был настолько конкурентоспособным, что его покупали даже западные страны. В последние десятилетия «Илы» стали вторым рабочим кабинетом для лидеров нашей страны. Новое поколение современных самолетов не уступает зарубежным аналогам по своим летно-техническим, эксплуатационным и экономическим показателям.

Естественно, что с усложнением конструкторских решений существенно возрос объем проектной документации, в которой значительную долю составляют работы с большим объемом так называемой обстановки (старой конструкции) чертежа. До послед­него времени нам приходилось снимать РЭМ-копии, перетирать чертежи и вносить необходимые изменения вручную, стирая старое и нанося новое изображение, на что уходило более 90% рабочего времени. Трудозатраты огромные, качество низкое…

Лишь с появлением возможности сканировать старые чертежи с последующей обработкой изображения на компьютере средствами AutoCAD работать с документацией стало намного проще. Несколько лет мы занимались переводом своего архива в электронный вид. Но прогресс не стоит на месте, и мы стали задумываться о расширении возможностей работы с документацией. К тому же от давних надежных партнеров — сотрудников компании Consistent Software — мы узнали, что обрабатывать старые бумажные чертежи можно гораздо быстрее и качественнее.

Предприятие закупило репро­графический комплекс TDS400 фирмы Oce, а также разработанный Consistent Software программный продукт RasterDesk, позволяющий осуществлять полный комплекс работ со сканированными изображениями (чертежами, картами, схемами и другими графическими материалами), и за полгода был совершен настоящий прорыв в области обработки документации, выполненной на бумажных носителях.

Начнем с того, что мы избавились от необходимости вручную перетирать чертежи: уникальные возможности RasterDesk позволяют вносить изменения во фрагменты растрового изображения при сохранении старой обстановки, причем проводить эту процедуру можно двумя способами. При плохом качестве обрабатываемых изображений мы переводили их средствами RasterDesk в векторный вид и вносили необходимые изменения в среде AutoCAD. Если же состояние чертежей было удовлетворительным, то редактирование зоны доработки производилось непосредственно в растре опять же с помощью инструментов RasterDesk.

В любом из этих случаев требовалось предварительно улучшить качество обрабатываемых изображений, поскольку Raster­Desk и здесь предоставляет конструкторам широчайшие возможности. Программа позволяет выравнивать отсканированные изображения, задавая им необходимую ориентацию и линейность. Кроме того, предусмотрен набор инструментов для удаления растрового мусора. Чаще всего мы пользовались автоматическим способом очистки чертежей, поскольку получаемый результат нас полностью удовлетворял. Но, естественно, не могли не испробовать и другие методы, предусмотренные программой (удаление мусора заданного размера, «стирающий карандаш»). Иногда с помощью «стирающего карандаша» нам удавалось довести зону доработки до необходимого качества и без применения дополнительных средств. Таким образом, предоставляемый RasterDesk инструментарий для очистки изображения гарантирует получение качественного чертежа.

Большие возможности открываются перед конструктором и при работе с растровыми линиями: RasterDesk обеспечивает возможность их обработки без перевода в векторный вид, позволяя изменять толщину, сглаживать, заливать «дырки» и т.д.

Хотелось бы особо выделить и еще одну, пожалуй, наиболее востребованную нами операцию — «утоньшение до скелета». Тонкими линиями, получаемыми в результате этой процедуры, очень удобно пользоваться в случае, когда требуется наносить на старый чертеж новые линии. Часто мы перемещали «скелет» на отдельный слой и убирали ненужные фрагменты старого чертежа, оставляя только вновь нарисованное.

Говорить о преимуществах RasterDesk можно долго, поскольку эта программа предоставляет все необходимые средства для обработки сканированной документации, позволяя переносить растровые фрагменты из одного чертежа в другой, устранять линейные и нелинейные искажения при помощи калибровки, поворачивать, копировать, изменять, объединять в одном чертеже любые участки конструкции, выполненные на разных бумажных носителях, и т.д. Однако, наверное, более убедительным здесь будет конкретный пример.

Нам было необходимо внести конструктивные изменения в чертеж силового элемента крыла (нервюры). Чертеж существовал только на бумаге, а готовый документ требовалось выпустить в электронном виде. Вариантов выполнения работы у нас было не так уж много: либо заново создать документ в AutoCAD, либо с помощью RasterDesk, максимально используя имеющуюся растровую информацию, добавить новую в векторном формате.

Качество отсканированных чертежей оказалось довольно низким, к тому же при совмещении нескольких чертежей выявились несовпадения по линии соединения, так как сканированные чертежи имели искажения.

С использованием инструментов RasterDesk качество сканированных изображений было значительно улучшено, а искажения устра­нены. Затем мы произвели сведение чертежей (операция калибровки позволила точно соединить их по линии стыка), отредактировали растровые данные и добавили новую информацию в векторном формате.

На рис. 1 приведен уже доработанный чертеж, полученный путем объединения двух изображений (левая часть нервюры взята с одного чертежа, а правая — с другого), с внесенными изменениями.

Если погасить первый слой, на котором размещена правая растровая часть нервюры (рис. 2), будут хорошо видны все векторные изменения чертежа, выполненные в AutoCAD, интегрированном с RasterDesk.

Рис. 1.

Рис. 2.

Рис. 3.

На рис. 3 погашен и слой левого растрового изображения, в результате чего мы можем увидеть весь объем внесенных в чертеж конструкторских векторных правок, а также исправлений, сделанных для повышения качества изображения. Этот рисунок позволяет оценить временн ы е затраты на перечерчивание всего документа в AutoCAD и на его редактирование в RasterDesk. После проведения соответствующих расчетов мы получили поразительные результаты. На выполнение всей задачи средствами RasterDesk было затрачено в 14 раз меньше времени, чем на создание аналогичного чертежа на бумаге, и примерно в 8 раз меньше, чем при перечерчивании этого документа в AutoCAD путем обводки растрового изображения. И это при исключительно высоком качестве полученного гибридного (растрово-векторного) документа!

Необходимо отметить, что хотя мы и не проходили специального обучения на курсах Consistent Software, освоение программы RasterDesk было успешным прежде всего благодаря оперативным и доброжелательным консультациям сотрудницы компании Евгении Рангаевой, без которых на ­ознакомление с основными приемами работы ушло бы значительно больше времени.

На сегодня принято решение увеличить количество рабочих мест, оснащенных продуктами Raster­Desk. По словам начальника отдела САПР ОАО «Ил» Г.Г.Носкова, «на предприятии более 3 тонн востребованных старых бумажных оригиналов, поэтому без программных продуктов компании Consistent Software не обойтись».

Яков Каплун

Ведущий конструктор отдела крыла ОКБ им. С.В.Ильюшина.

В начало В начало

«САПР и графика» 11'2004