隐形战机造型设计论文

一、引言

（一）造型技术的发展与应用。Unigraphics(简称UG)是公司自产软件产品，起源于美国麦道飞机公司，以CAD/CAE/CAM一体化而著称，并可支持不同的硬件平台。六十年代成为商业化软件，被众多美国公司所采用。多年来，UG软件汇集了美国工业的心脏和灵魂---航空航天与汽车工业的专业经验，发展成为世界一流的集成化机械CAD/CAE/CAM软件，并被多家美国和世界著名公司选定为企业计算机辅助设计、分析和制造的标准。

（二）国产隐形战机模型。国产隐形战斗机是在近年来进行试飞的一种新型军事装备，它的出现受到了全世界人的瞩目。由于它是一款新的战机，它的仿真模型研究和设计，普遍应用于科研与高校计算机仿真教学中。

二、模型基本尺寸的确定

（一）在CAD中插入图片。由于国产隐形战斗机是中国最新研制的新型战斗机，尺寸数据不详，只有一些图片资料和少量基本参照尺寸所以此方法用在本次造型中最为合适。

（二）模型基本外形轮廓尺寸测绘与确定。在图片插入后用CAD的平面绘图功能对模型外形最大轮廓进行测绘。测绘所得曲线尽量与原图片保持一致，以保证模型外形与实物外形的相似度。

三、构建草图

在草图命令下绘制构建国产隐形战机模型的俯视图、草图。

四、构造实体

运用“扫掠”、“回转”、“通过曲线网格”、“通过曲面的缝合”这几种命令构建实体。

（一）通过扫掠。创建扫掠曲面，执行“插入”|“扫掠”|“扫掠”命令（或者单击“曲面”工具栏中的“扫掠”按钮），打开“扫掠”对话框。

（二）通过曲线网格。该方法是指用主曲线和交叉曲线创建曲面的一种方法。其中主曲线是一组同方向的截面线串，而交叉曲线是另一组大致垂直于主曲线的截面线。通常把第一组曲线线串称为主曲线，把第二组曲线线串称为交叉曲线。由于没有对齐选项，在生成曲面，主曲线上的尖角不会生成锐边。

（三）通过曲面的缝合。偏置后的曲面还需要裁剪或者补面，用各种曲面编辑手段构建内表面，然后缝合内表面和外表面。缝合时，经常会出现缝合失败现象，一般有下列几种可能情况:①缝合时，缝合的偏体太多。应该每次只缝合少数几个片体，并需要多次缝合。②缝合公差小于两个被缝合曲面相邻边之间的距离。遇到此类问题，一般是加大缝合公差后，再进行缝合。③两个表面延伸后不能交汇，边缘形状不匹配。如果片体不是B曲面，则需要先将片体转化为B曲面，使之与对应的另一片体的边匹配，再进行缝合。④边缘上有难以察觉的微小畸形或其他几何缺陷。可局部放大，进行表面分析检查几何缺陷，如果确实存在几何缺陷，则修改或重建片体后重新缝合。

五、零部件分别造型

（一）机头。由于机头部分分为上下两个部分，分为2次分别设计。机头上部平面与X-Y平面成6~7度，利用UG中的基本平面功能做一平面，再将草图中机头部分曲线投影到平面中，然后利用回转命令做出机头上半部分。

（二）机腹及DSI进气道。机腹主要是有曲线网格，以草图曲线截面构建成实体。然后用抽壳命令构建DIS进气道，其V子凹口是用辅助平面修剪而成。

（三）鸭翼。鸭翼与X-Y平面成一角度，在X-Y面上造型完成后用“移动对象”中的“距离”和“角度”命令将鸭翼调整至尺寸。

（四）全动尾垂。全动翼尾垂与X-Z平面成一定角度，在X-Z平面造型完毕后用“移动对象”中的“角度”命令将全动尾垂移动至正确位置。

（五）驾驶员座舱。隐形战机座舱的设计主要是通过草图的绘制，曲线网格完成实体造型。

（六）发动机喷射口。喷射口主要是由曲线网格命令做出曲面，将曲面偏置后缝合成实体。

六、模型整体设计

（一）各零部件求和。模型零部件造型完成后，运用“求和”命令将各个实体进行求和布尔运算，最终完成整个模型的造型设计。

（二）模型的美化处理。国产隐形战机以黑色的表面，被网友称为“黑丝带”。所以，在造型设计的最后我将模型表面进行真实着色处理，以高亮黑色塑料作为色调，将我国新型隐形战机“神秘”的韵味体现出来，并将战机座舱进行了透明处理，以达到最佳效果。

笔者通过运用CAD、UG软件对国产隐形战机进行造型设计。模拟隐形战机三视图及其现实中战机的基本尺寸，运用AUTOCAD软件和手工测绘做出模型基本外形轮廓曲线。然后利用UG软件，或片体缝合或曲线网格等命令，将模型分为几部分造型完成后用求和命令将各个实体进行布尔运算，完成了国产隐形战斗机模型造型设计。为高校和科研单位利用UG软件为载体开发设计此类产品外形结构，提供一定的设计思路和借鉴。

作者：林春蕾单位：浙江广厦建设职业技术学院