ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССА ДЕМОНТАЖА И МОНТАЖА ОСНОВНОГО КОЛЕСА И ТОРМОЗНОГО АГРЕГАТА САМОЛЕТА СУ-22М4 В СООТВЕТСТВИИ С ТРЕБОВАНИЯМИ К ПОДГОТОВКЕ АВИАЦИОННОГО ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКОГО ПЕРСОНАЛА В ОФИЦЕРСКОМ АВИАЦИОННОМ УЧИЛИЩЕ

RESEARCH AND DEVELOPMENT OF SOFTWARE FOR SIMULATING THE DISASSEMBLY AND ASSEMBLY PROCESS OF THE MAIN WHEEL AND BRAKE ASSEMBLY OF THE SU-22M4 AIRCRAFT IN ACCORDANCE WITH THE TRAINING REQUIREMENTS FOR AVIATION ENGINEERING AND TECHNICAL PERSONNEL AT THE AIR FORCE OFFICER ACADEMY

Luu Viet Tuan

Master, Air Force Officer’s College, Vietnam, Khanh Hoa, Nha Trang

Аннотация. В статье рассматривается разработка программного обеспечения для 3D-моделирования процесса демонтажа и монтажа основного колеса и тормозного агрегата самолета Су-22М4 в Офицерском авиационном училище. Использование технологии трёхмерного моделирования позволяет наглядно воспроизвести устройство и стандартный технологический процесс, облегчая курсантам самостоятельное освоение материала. Данное решение эффективно удовлетворяет требованиям к подготовке специалистов по направлению «Самолет и двигатель», способствует повышению качества обучения, сокращению финансовых затрат и обеспечению безопасности эксплуатации техники.

Abstract. This paper presents the development of 3D simulation software for the removal and installation procedures of the Su-22M4 main wheel and brake assembly at the Air Force Officer College. By utilizing advanced graphics, the author visually replicates the detailed configuration and standard technical steps, enabling direct interactive learning. This solution effectively fulfills the training requirements for the Aircraft and Engine specialization, enhancing instructional quality, reducing costs, and ensuring the operational safety.

Ключевые слова: 3D-моделирование; обучающее программное обеспечение; демонтаж и монтаж основного колеса и тормозного агрегата; самолет Су-22М4; авиационная техника.

Keywords: 3D simulation; learning software; main wheel and brake assembly removal and installation; aeronautical engineering.

Введение

Колеса шасси служат опорой для самолета во время стоянки, руления, взлета и посадки. Изучение конкретного состава и конструкции основного колеса курсантами специальности «Самолет и двигатель» (СД) в ОАУ является одним из важных разделов программы обучения. Однако при преподавании дисциплины «Конструкция самолета Су-22М4» и курса «Техническая эксплуатация авиационной техники» преподаватели всё ещё используют 2D-чертежи. Это упрощенное решение затрудняет наглядное восприятие учебного процесса и ограничивает усвоение знаний курсантами. В связи с этим исследование и разработка программного обеспечения для моделирования процесса демонтажа и монтажа основного колеса, а также разборки и сборки тормозного агрегата самолета Су-22М4 представляется крайне необходимой задачей, способствующей совершенствованию учебно-воспитательного процесса в училище.

2. Содержание исследования

2.1. Порядок разработки программного обеспечения

Этап 1: Теоретическое исследование и сбор базовой информации

Это ключевой этап во всем процессе создания программного обеспечения. При работе со столь специфической и сложной военной техникой, как самолет Су-22М4, сбор информации не должен ограничиваться исключительно теоретическими материалами, а должен строго соответствовать практической деятельности в строевых частях.

Авторы провели систематический анализ и сопоставили технические описания и руководства по технической эксплуатации как на вьетнамском, так и на русском языках. Изучение русскоязычных первоисточников позволило обеспечить аутентичность технической терминологии, в то время как вьетнамские материалы способствовали адаптации языка для учебных целей. Основное внимание было уделено следующим аспектам: назначение, место установки, детальный состав основного колеса, тормозного агрегата и последовательность этапов их демонтажа и монтажа.

Сбор исходных данных: Для преодоления ограничений старых 2D-чертежей авторы непосредственно посетили технические мастерские и совместно с опытными специалистами выполнили реальный процесс демонтажа и монтажа. В ходе этого процесса с помощью специализированных измерительных приборов были тщательно замерены геометрические параметры каждой детали (болтов, тормозных дисков, поршней, шин и т. д.).

Особое внимание на данном этапе уделялось фиксации факторов безопасности: были подробным образом записаны все «критические замечания» - нюансы, нарушение которых может привести к травмам персонала или повреждению матчасти, - для последующей интеграции в программное обеспечение в виде интерактивных предупреждающих сообщений.

Этап 2: Построение 3D-модели и кинематическое моделирование

После формирования базы исходных данных авторы приступили к «цифровизации» узлов и деталей конструкции. Это этап перехода от плоских чертежей к наглядному трехмерному пространству.

Детальное 3D-моделирование: С использованием специализированной системы автоматизированного проектирования SolidWorks каждая деталь основного колеса и тормозного агрегата была воссоздана с высокой точностью пропорций, формы и внешнего вида. Построение моделей осуществлялось по принципу «изнутри наружу»: от тормозных дисков, барабана колеса до реборд и шины.

Сборка и проверка сопрягаемости: После создания отдельные детали были собраны в единый законченный узел. В процессе сборки были выявлены и устранены геометрические погрешности, что обеспечило правильную работу 3D-модели в соответствии с законами механики.

Разработка сценария моделирования: На основе технологической карты демонтажа и монтажа авторы спроектировали видеофрагменты динамического моделирования. Это не просто видеозапись съемки, а моделирование, отражающее правильную логику: какая деталь снимается первой, какая - последней, направление вращения инструмента и необходимая сила воздействия.

Риcунок 1. 3D-модель основного колеса и тормозного агрегата

Этап 3: Консультации с экспертами и корректировка

В авиации предъявляются чрезвычайно высокие требования к точности. Поэтому консультации с экспертами проводились с целью подтверждения качества содержания программного обеспечения.

Авторы продемонстрировали модели и видеоролики моделирования непосредственно преподавателям кафедры СД и специалистам, эксплуатирующим самолеты Су-22М4 в авиационных полках. Экспертные оценки были сосредоточены на мельчайших, но важных деталях: характерном цвете материалов, зазорах в соединениях и специфических технических приёмах. На основе полученных отзывов авторы скорректировали сценарий моделирования и 3D-модели, гарантируя, что программное обеспечение не только теоретически верно, но и максимально приближено к реальности.

Этап 4: Разработка интерфейса и интеграция интерактивных функций

Чтобы превратить 3D-модели в полноценный обучающий инструмент, авторы использовали программное обеспечение Articulate Storyline для создания интерактивной среды.

Проектирование пользовательского интерфейса: Интерфейс разработан в современном, удобном стиле с ориентацией на курсанта. Навигационные меню четко разделены по модулям: Назначение, Порядок демонтажа, Порядок монтажа и Контрольное тестирование.

Этап 5: Упаковка продукта по стандарту SCORM

Это заключительный этап, обеспечивающий интеграцию программного обеспечения в электронную библиотеку училища. Авторы выбрали формат SCORM (Sharable Content Object Reference Model) с такими ключевыми преимуществами, как высокая совместимость, удобство управления, доступа и многократного использования.

Пятиэтапный процесс позволил создать законченный высокотехнологичный продукт, полностью решивший проблему нехватки наглядных пособий при традиционном обучении авиационной технике.

2.2. Содержание и структура программного обеспечения

Рисунок. 2. Интерфейс программного обеспечения

Продукт исследования представляет собой комплексную интегрированную программную систему, предназначенную для оцифровки и полной визуализации объема знаний по системе основного колеса и тормозного агрегата самолета Су-22М4. С точки зрения интерфейса, программа спроектирована с современным, логичным и ориентированным на пользователя дизайном, разделенным на четыре основные функциональные части: Назначение, Устройство, Демонтаж и монтаж и Выбор языка. Такая структура позволяет курсантам легко переходить от общих знаний к детальным, а преподавателям — гибко координировать подачу учебного материала.

Первый раздел - НАЗНАЧЕНИЕ (CONG DUNG), выполняющий роль теоретического введения. Здесь программа предоставляет базовую информацию о роли и функциях основного колеса и тормозного агрегата в системе шасси самолета. Понимание конструктивного назначения помогает курсантам сформировать системное мышление перед детальным изучением более сложных технических характеристик.

Далее следует раздел УСТРОЙСТВО (CAU TAO) — одна из ключевых частей, создающая прорыв в методике преподавания. В отличие от традиционных 2D-чертежей, программа органично сочетает техническое описание с наглядной 3D-графикой. В частности, интегрированы детальные 3D-видеоролики для воссоздания внутреннего устройства узлов. Курсанты могут наблюдать устройство шин, реборд и внутренних деталей тормозного агрегата с различных ракурсов. Соответствие между реальным изображением и 3D-моделью помогает курсантам быстро освоить формы и пространственное взаиморасположение деталей.

Основная часть программы сосредоточена в разделе ДЕМОНТАЖ И МОНТАЖ (THAO LAP). Весь технологический процесс конкретизирован с помощью системы наглядных видеороликов глубокого кинематического моделирования, разработанных на базе SolidWorks. Для обеспечения методической последовательности и соответствия учебной программе материал разделен на четыре основных блока: Демонтаж колеса, Разборка тормоза, Сборка тормоза и Монтаж колеса. Каждый процесс смоделирован строго по шагам с возможностью паузы для изучения технологической логики, способов применения специального инструмента и предупреждений по технике безопасности.

Кроме того, пользователь может гибко переключаться между TIENG VIET (вьетнамским) и РУССКИМ языками. В русскоязычном режиме вся терминологическая система, инструкции и технические описания переведены в строгом соответствии с оригинальной документацией завода-изготовителя. Эта функция не только поддерживает профильное обучение, но и служит эффективным инструментом для повышения языковой подготовки преподавателей и курсантов в области профессионального русского языка.

Благодаря строгой структуре и насыщенному содержанию программа является не просто иллюстративным материалом, а интерактивной обучающей средой. Продукт полностью отвечает требованиям обновления методов преподавания в ОАУ, способствуя повышению качества подготовки специалистов в новых условиях.

3. Заключение

Программное обеспечение для моделирования процесса демонтажа и монтажа основного колеса, а также разборки и сборки тормозного агрегата самолета Су-22М4 успешно разработано с обеспечением высокого качества и полноты. Реализовав 5 этапов научного исследования, авторы применили возможности программы SolidWorks для точного 3D-моделирования технических параметров, а также Articulate Storyline для упаковки продукта в виде интерактивного учебного модуля.

Продукт обладает превосходными преимуществами: наглядным интерфейсом, оптимальным объемом и высокой стабильностью работы в различных веб-браузерах. Практика применения в ОАУ доказала его высокую эффективность в повышении качества преподавания дисциплин по специальности «Конструкция самолета Су-22М4» и «Техническая эксплуатация авиационной техники» для курсантов специальности «Самолет и двигатель».

Таким образом, продукт полностью выполнил поставленные задачи как по содержанию, так и по форме. Это не только средство поддержки обучения, но и важная основа для дальнейшего создания современных цифровых учебных материалов, вносящая вклад в цифровизацию и модернизацию образовательного процесса в училище.