SU47战斗机外形曲面设计
院系： 专业： 班级： 学号： 姓名： 指导老师：
沈阳航空航天大学
沈 阳 航 空 航 天 大 学
CAD课程设计任务书
院 系 专 业 班 级 姓 名 课程设计题目： SU47战斗机外形曲面设计 课程设计时间： 年 月 日起
至 年 月 日
课程设计的内容及要求： （一） 基本要求
1、了解SU47飞机外形特点、性能及相应参数；
2、熟练应用CATIA软件，利用曲面设计功能，创建符合要求的外形； 3、严肃认真的工作态度，报告符合规范。
（二） 课设内容
1、查阅SU47飞机外形特点、性能及相应参数的资料； 2、建立飞机三维曲面外形模型； 4、撰写课程设计说明书（约5000字）。
（三） 主要参考书
1．机械设计
2. 凯德.CATIA V5从设计到精通[M].北京：中国青年出版社，2007
（四） 评语
（五） 成 绩
指导教师
负责教师
学生签名
目录
摘要 ......................................................................................................... 错误！未定义书签。 前言 ......................................................................................................... 错误！未定义书签。 第一章 SU47战斗机简介 ...................................................................... 错误！未定义书签。 第二章 飞机绘制 ................................................................................... 错误！未定义书签。 2.1 机身曲面 ...................................................................................... 错误！未定义书签。 2.2其他部件 ....................................................................................... 错误！未定义书签。 2.3 飞机三视图 .................................................................................. 错误！未定义书签。 第三章 总结 ........................................................................................... 错误！未定义书签。 参考文献 ................................................................................................. 错误！未定义书签。
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摘要
课程设计是把自己所学的东西综合起来的综合性测试，其目的在于培养学生综合运用所学知识，发现提出，分析和解决实际问题，锻炼时间能力的重要环节，是对学生实际工作能力的具体练习和考察过程。本次课程设计历时三周，要求运用CATIA绘制SU47战斗机模型，并进行合理的装配，完成零件图与装配图。在绘制飞机时，我主要运用样条线、3D曲线、拉伸、多截面曲面、扫掠、桥接曲面等命令。最终完成本次课设
关键词：CATIA 曲面设计
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前言
CAD/CAM即计算机辅助设计与制造,其含义是指产品设计和制造人员根据产品设计和制造流程,在计算机系统的支持下,进行设计和制造的一项技术。一般讲,一个完整的CAD/CAM系统是由计算机、外围设备及附加生产设备等硬件和控制这些硬件运行的指令、程序即软件组成。 CATIA是法国达索系统公司推出的一个庞大的系统软件，包括了机械设计，曲面造型，工程分析，电子设计，人机工程等一百多个模块。在世界CAD/CAB/CAM领域中处于领先地位。CATIA被广泛应用于航空航天、汽车制造、造船、机械制造、电子、电器、消费品行业；它的集成解决方案覆盖所有的产品设计与制造领域，满足了工业领域各类大、中、小型企业的需要。尤其在航天业，有八成以上的厂商使用CATIA软件。波音飞机公司使用了CATIA完成了整个波音777的零件设计和电子装配，创造了业界的奇迹，从而确定了CATIA在CAB/CAM/CAD行业中的领先地位。
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第一章 SU47战斗机简介
1997年9月25日首飞，最早被称为S-32（非苏-32，S表示工程设计为前掠翼，苏-32为侧卫系列战斗轰炸机），不久改称为S-37（非苏-37，苏-37为侧卫系列战斗机）。2002年又被重新命名为苏-47。其设计重点突出在大迎角下的机动性和敏捷性以及飞机的低可探测性，基本的尺寸和重量数据与苏-37类似，机头、机尾和座舱与苏-35相似，起落架与苏-27K相同，采用苏-35/37的4余度数字式电传飞行控制系统。
该机采用前掠机翼，有明显的机翼翼根边条和长长的机身边条，能降低阻力和减少雷达反射信号，改善飞机的起飞着陆性能，在亚音速和大攻角时有很好的气动性能，可增加飞机的航程和高空机动性，并能充分利用复合材料的结构特性。扇形不可调进气口道位于机身边
3
条下方，S形进气道侧面
靠近机翼前缘处装有鸭翼。双垂尾略向外倾斜，机身中部有两个大的辅助进气门，并且采用雷达吸波涂料对飞机进行了隐身处理。
由于资金限制，该机的前两个阶段的飞行试验到2000年中期才结束，共飞行了90多次，进行了亚音速和超音速飞行。2001年5月，该机开始第三阶段的飞行试验，为研制俄罗斯的第五代战斗机积累经验，飞行试验将持续到2005年。2002年5月，苏霍伊被选中作为俄罗斯第五代战斗机的主研制商。俄罗斯的第五代歼击机在性能上不能低于美国的JSF，在一系列参数上不低于F-22，主要特点首先是多功能性(既可空战，也可打击地面目标)、超级机动性(能完成低速和大攻角的可控飞行)、隐身性(光学、红外和雷达波段的低可探测性)、短距起降(在使用长为300~400米的跑道起降)，可能会在该机的基础上进行研制，但不会采用前掠翼布局。同时苏霍伊将该机重新命名为苏-47，强调该机不仅仅是验证机，以后会发展成为生产型飞机。
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第二章 飞机绘制
飞机主要由曲面组成及少量凸台，所以使用的工作台主要是free style、创成式外形设计、线框和曲面设计。
主要步骤是导入SU47的三视图，既后视图、右视图、俯视图、。描绘机身线框，然后填充曲面。
2.1 机身曲面
首先导入飞机三视图，点击 开始》形状》Sketch Tracer 首先点击后视图按钮
，再点击create an immersive sketch
，
选择文件，调整适当参考坐标位置，其余视图依此调整。如下图2.1、2.2。
图2.1
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图2.2
进入free style工作台，选择视图，点击3D Curve描绘，按照飞机的外轮廓和关键线条描绘
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图2.3
点击右视图，使轮廓线在三维空间上相对应. 然后用Net surface
将两条引导线、两条轮廓线填充成一个曲
面，其他的三维曲线可按照同样的方法创建，整机可绘制一半，然后对称成型。
根据三代机的特性，首先要画出参考机身的轮廓，由于进气道和机身连接处曲面复杂，因此曲线比较密集，因此曲面形成方式也有多种，以此最大程度的适应飞机外形，例如styling sweep，桥接曲面
，freestyle fill
，net surface
，最终形成附面层隔道与机身连
接，进气道和机身同样可用以上方法形成，最终完成后的机身。
2.2其他部件
最后绘制其他零件，例如平尾、垂尾、机翼等。
用3D curve参照右视图绘制出翼根和翼尖轮廓线，如图2.4
图2.4
之后利用上述方法形成曲面，如图2.5
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图2.5
使用对称，将整机对称，如图2.6
图2.6
垂尾和平尾同上述方法，最终效果图2.7
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图2.7
2.3 飞机三视图
图2.8 主视图
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图2.9 俯视图
图2.10 左视图
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图2.11贴图后效果
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第三章 总结
CATIA课程设计使我逐渐更多的掌握了CATIA软件的基本操作方
法，了解到了该软件的设计思想。通过这次课程设计，我从对CATIA只有初步的认识到现在可以独立的完成飞机曲面设计，对CATIA的使用也更加熟练。可以说短短的几周里我学会了许多许多知识，受益匪浅。由于三代机的曲面繁多且复杂，在建模过程中遇到了很多问题，通过自己的尝试和一些书本经验，换工具、简化模型等方法一一解决了。同时，我也感受到了自己对CATIA的了解还很肤浅，有很多功能还不会使用，这也坚定了我继续努力学习CATIA的决心。在以后的日子里在老师同学的帮助下我一定会更加完善的掌握CATIA软件的各种模块。
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参考文献
[1]王锦，CATIA V5 无师自通之曲面设计，北京航空航天大学出版社，2007. [2]机械设计
[3]凯德.CATIA V5从设计到精通[M].北京：中国青年出版社，2007
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