Изменение расчёта перестраивает комплект
Поменялся расчёт — перестраиваются все детали, оба комплекта чертежей, протокол контроля и ролик сборки. Одной командой, без ручного переноса размеров с листа на лист.
ТРД-300 · ревизия rev4 · 23.09.2026
Двигатель, спроектированный ИИ‑агентами
Одновальный турбореактивный двигатель тягой 300 Н. Задача поставлена обратной: на входе паспортные требования, на выходе — термогазодинамика и геометрия. Агенты ведут её целиком: считают цикл, описывают каждую деталь программой на CadQuery поверх ядра OpenCascade, выпускают чертежи из той же модели. 50 позиций спецификации, 180 позиций контроля посчитаны по готовой геометрии, на каждую деталь выпущен чертёж.
Стадии 0:30
Операции 3:56
Воздух 0:30
Кадры сняты с той же геометрии, что уходит в STEP.
ТЗ
300Н
тяга по техническому заданию
расчёт
98 000об/мин
рабочая частота ротора
по модели
387мм
полная длина со стартером, обечайка Ø132
по модели
4635г
масса, посчитанная по телам
по модели
50
позиций, каждая — отдельный STEP
протокол
180
позиций контроля, все годны
Это проектная документация. Двигатель не изготавливался и на стенде не испытывался: тяга 300 Н — исходное требование, на которое построен расчёт. Порядок приёмки собранного двигателя — в инструкции по сборке.
01
Разделы
Страница обзорная. Всё, что можно перепроверить, лежит в пяти разделах: конструкция по узлам, протоколы контроля, ведомость деталей, инструкция по сборке и два комплекта чертежей. Шестой плиткой — расчёт, по которому построена геометрия.
Конструкция
Четыре узла по отдельности, ступени вала, 13 осевых станций и расчёты течения в трёх областях.
4 узла · 13 станций · 3 расчётные области
Проверка
Протокол контроля целиком: 180 величин с нормой, фактом и допуском, зазоры ротор/статор и разбор собираемости.
180 позиций контроля · 72 зазора · 46 операций
Детали
Все 50 позиций спецификации: рендер, продольный разрез, материал, масса и осевое положение. С фильтром по узлу и материалу.
50 позиций · 16 марок материалов · 4635 г
Сборка
Четырнадцать стадий и сорок шесть цеховых операций с направлением заведения детали, крепежом и посадками.
14 стадий · 46 операций · 10 строк крепежа
Документация
Сорок листов чертежей, выпущенных из модели, и разбор того, как они строятся скриптом.
40 листов · выпущены из модели
Расчёт цикла
Термогазодинамика, по которой построена проточная часть: рабочее тело, расчётная точка, компрессор, камера, турбина, сопло, нерасчётные режимы.
Отдельный документ · 11 разделов
02
Основные результаты контроля
Каждая строка посчитана по построенной модели, и рядом с фактом стоит норма. Без неё протокол печатает число, но не отвечает на вопрос, годится оно или нет.
| Величина | Норма | Факт | Откуда | Итог |
|---|---|---|---|---|
| Запас по текучести диска турбины | ≥ 1,20 | 1,28 | протокол контроля | годен |
| Разрывная частота диска, n/nраб | ≥ 1,30 | 1,40 | протокол контроля | годен |
| Запас до ближайшей формы выше рабочей | ≥ 1,20 | 1,23 | протокол контроля | годен |
| Запас от последней формы ниже рабочей | ≥ 1,20 | 1,27 | протокол контроля | годен |
| Зазор лопатка турбины ↔ бандажное кольцо | 0,30 | 0,300 | аудит сборки, BRepExtrema | годен |
| Зазор колесо компрессора ↔ крышка | 0,35 | 0,358 | аудит сборки, сетка 0,03 | годен |
| Пересечения тел в сборе | 0 | 0 | аудит сборки | годен |
Все 180 позиций контроля в норме, отступлений нет. Профиль полотна диска турбины назначен из условия запаса: у расточки он 19,9 мм, и при напряжении 522 МПа против предела текучести 666 МПа запас по текучести 1,28. Исходная формула технического задания дала бы 1,08 — ниже нормы, поэтому профиль и перестроен.
03
Видеоматериалы
Три записи, построенные по той же геометрии, что уходит в STEP: кадры сняты с модели.
04
Двигатель в разрезе
Центробежный компрессор, кольцевая испарительная камера сгорания, одноступенчатая осевая турбина, ротор на двух гибридных подшипниках. Всё, что стоит на оси, привязано к одной координате — z, отсчитываемой от входного среза раструба.
Хвостовик стартера
z = -47 мм
Электростартер Ø28 с обгонной муфтой на кронштейне из трёх лучей: кронштейн привёрнут тремя винтами M3 к фланцу раструба. Муфта цепляет переднюю гайку ротора и обгоняет её, когда двигатель вышел на самоход.
Электростартер Ø28 с обгонной муфтой на кронштейне из трёх лучей: кронштейн привёрнут тремя винтами M3 к фланцу раструба. Муфта цепляет переднюю гайку ротора и обгоняет её, когда двигатель вышел на самоход.
Продольный разрез и осевые станции. Наведение на отметку или нажатие выводит состав сечения. Отсчёт вдоль оси Z, ноль — входной срез раструба.
Площади проточной части
Свободный объём проточной части выделен заливкой по воксельной занятости всех деталей: площадь замерена на собранном двигателе. Вход и срез сопла сходятся с расчётом в пределах полутора процентов.
Площадь свободного осевого сечения по длине двигателя, измеренная заливкой тракта по воксельной занятости всех деталей. Минимум 376 мм² на z = 42…47 — это зона поворота потока из радиального направления в осевое; осевая площадь там не является проходным сечением, поэтому браковочным признаком не считается.
05
Геометрия задана программой
Метод называется CADAM: деталь описывается программой, а программу пишет агент. Её можно прочитать, сравнить с прошлой версией построчно и пересобрать всю сборку одной командой. Программа обращается к геометрическому ядру теми же операциями, что и конструктор в интерактивном режиме: выдавить, повернуть, вычесть, скруглить. Разница в том, откуда берутся размеры — они вычисляются из расчётных данных. Отсюда три следствия, которых при ручном ведении сборки из пятидесяти позиций не получить.
Геометрию проверяли независимо от того, кто её строил: по узлам, по расчётной части и по сборке. Все числа в протоколах посчитаны по готовым телам, а не переписаны из проектной записки.
Ни один газодинамический размер не назначался вручную. Диаметры колёс, ширины каналов, углы, площади, числа лопаток и диаметры отверстий приходят из расчётных данных одним файлом: D₂ = 92,00, b₂ = 6,64, D₁ₜ = 64,45, Dₜ = 88,71, A₉ = 30,03 см², горло соплового аппарата 1527 мм², лопаток 7 + 7 / 19 / 19 / 23. Всё, что менялось, — это как детали стоят друг относительно друга и чем они скреплены.
Контроль по телу модели
Диаметр берётся из габарита тела, число лопаток — подсчётом входов в тело вдоль окружности, число отверстий — перечислением цилиндрических граней нужного диаметра. Протокол считается по телам и ошибку проектной записки не воспроизводит.
Собираемость проверена по модели
Для каждой установки строится заметаемый объём детали на пути её заведения и пересекается с уже собранным. Одна деталь из-за этого поменяла форму, ещё две задали порядок сборки — разбор на странице «Проверка».
06
Четыре компоновочных решения
Газодинамика задаёт диаметры и углы, но не говорит, как детали стоят друг относительно друга и чем они скреплены. Эти четыре решения определяют всё остальное.
Диффузор окружает выход колеса
Радиальный лопаточный диффузор лежит в той же осевой полосе, что и выход колеса: z 33,16…41,66, r от 49,68 до 62,10, канал раскрывается с 6,64 до 8,50 мм. Передняя стенка канала — задняя стенка крышки, задняя — передняя поверхность диска диффузора.
Иначе воздух, выходящий из колеса радиально, упирался бы в диск: любая компоновка, где диффузор стоит позади колеса, разрывает тракт в первой же ступени.
Осевая цепь ротора замкнута гайками
Передняя гайка → колесо компрессора → распорка → внутреннее кольцо подшипника → ступень вала Ø13,5 → тело вала Ø20 → и симметрично назад до задней гайки, вынесенной за колесо турбины внутрь выхлопного конуса.
Пока цепь не замкнута, подшипники ничем не зажаты, а преднатяг создать нечем. Здесь его даёт волновая пружина, сжатая на 0,3 мм между дном гнезда обоймы и наружным кольцом переднего подшипника.
Диск диффузора несёт весь передний статор
Он центрируется в корпусе наружным Ø128,90 g6 и фиксируется тремя винтами M3. Через него держится передняя опора ротора, тоннель вала и — через три стойки — фронт камеры сгорания.
Всего статор закреплён 8 болтами фланца, 3 + 4 + 4 + 4 радиальными винтами и 6 + 3 винтами тоннеля и стоек. Ни одна деталь не удерживается трением или прижимом соседней.
Горячая часть состыкована телескопически
Тракт длиной около 250 мм растёт от нагрева примерно на 1,3 мм, поэтому жаровые трубы входят в губки колец соплового аппарата, а не упираются в них торцами: цилиндр Ø88,0 в расточку Ø88,6, зазор 0,3 мм на сторону. То же на внутреннем кольце.
Собираемость проверена расчётом. Для каждой из 46 операций строится заметаемый объём детали при прямолинейной установке — точная сумма Минковского тела с отрезком пути — и пересекается с каждой уже установленной деталью. Операций с замечаниями нет; одна деталь из-за этой проверки поменяла форму, ещё две задали порядок сборки.
07
Порядок сборки
14 стадий — от вала до корпуса. Тот же порядок разложен на 28 цеховых операций с направлением заведения детали и результатом проверки прохода.
Требования к сборке
- Гайки ротора M12×1 затягиваются моментом 15 Н·м. Задняя ставится первой — вал держат за передний конец Ø10; переднюю затягивают, удерживая вал за шестигранник задней гайки.
- Болты фланца крышки M4 — 2,5 Н·м, крест-накрест; винты M3 — от 0,8 до 1,2 Н·м по узлам, с фиксатором резьбы.
- Биение колеса компрессора по Ø92 и колеса турбины по Ø88,71 — не более 0,03 мм.
- Биение расточки Ø22 обоймы относительно наружного Ø46 — не более 0,01 мм.
- Момент страгивания ротора от руки — не более 0,02 Н·м, выбег после продувки — не менее 20 секунд.
08
Конструкторская документация
Тридцать листов по ЕСКД со спецификацией по ГОСТ 2.106, выпущенные из модели: проекции считает то же ядро, что строило тело, а размеры считаются по выносным точкам из проекции модельных координат. Чертёж получен из модели, а не перечерчен.
40
листов: 39 деталей и сборочный чертёж
50
тел в STEP, по одному файлу на позицию
Что входит в следующий этап
Комплект задаёт геометрию, размеры и посадочные сопряжения. При технологической подготовке к нему добавляются:
- допуски формы и расположения, шероховатость по поверхностям, обозначения резьб — они назначаются от технологии и оборудования конкретного производства;
- предельные отклонения на свободные размеры вместо общей нормы H14/h14/±IT14/2.
Тот же комплект выпускается вторым путём — средствами КОМПАС-3D, с ассоциативными видами в родном формате: правится модель — перестраивается лист. Передаётся по запросу.
09
Файлы
STEP — твердотельная модель: 28 тел, открывается в КОМПАС-3D, SolidWorks, Fusion, FreeCAD и любом ядре на OpenCascade. В архиве протоколов лежат те самые JSON и записки, из которых собраны все числа на этой странице.
Порядок чтения. протоколы контроля — 52 позиции с нормой, фактом и допуском; протокол контроля — 52 величины с нормой и фактом; модель в STEP — сборка целиком. Дальше — чертежи и инструкция по сборке.
Двигатель в сборе, STEP19 МБ50 тел одним файлом, engine_rev4.step в архивеДетали, STEP19 МБ50 файлов, по одному на позициюЧертежи ЕСКД, PDF4,0 МБ30 листов, включая спецификациюПротоколы контроля20 КБverify, audit, gaspath — три протокола в JSON одним архивомРасчёт цикла11 разделоврабочее тело, расчётная точка, проточная часть, нерасчётные режимы. Прочность, ротор и массы пересчитаны в rev4 и лежат в протоколе контроля
Отдельные листы чертежей — на странице «Документация». Протоколы контроля и аудита разложены по таблицам на странице «Проверка».
СВЕРХ
Тот же порядок работы на других изделиях
ТРД-300 выбран как показательный по сложности: лофт по семи сечениям, лист 0,5 мм, телескопические стыки под тепловое расширение 1,3 мм, 98 000 об/мин и требование собрать это руками. Порядок работы один и тот же: постановка словами, геометрию строят агенты, контроль — по построенному телу, чертёж — из той же модели.
Исходные данные: техническое задание, требования к контролю, формат передачи документации. Результат: модель, протокол контроля и комплект чертежей в формате CAD заказчика.
Telegram — @sverk_official
