Etapový top-down návrh ve Fusion 360 - Základní princip

Při návrhu složitějšího modelu letadla (a může to být třeba i lodička) ve Fusion 360 není nutné řešit celý model v jediném návrhu a v jediné Timeline. Naopak může být výhodné rozdělit postup práce do několika samostatných návrhů, z nichž každý řeší určitou oblast nebo etapu návrhu.

Takový způsob práce lze označit jako "etapový top-down parametrický návrh" - staged top-down parametric design. Základní myšlenkou je postupovat od obecného návrhu ke stále konkrétnějšímu: aerodynamická geometrie > konstrukce > vnitřní prostory > vybavení > integrace > výrobní detaily

Každá etapa má vlastní Fusion 360 Design a vlastní Timeline. Výsledek jedné etapy se předává do následující etapy pomocí Derive. Tím vzniká řízený tok návrhu mezi jednotlivými Designy.

Významnou výhodou je především přehlednost. Timeline jednotlivých návrhů zůstávají relativně krátké a obsahují především operace, které se týkají dané oblasti návrhu. Není tedy nutné mít jednu dlouhou Timeline, ve které se střídají operace související například s aerodynamikou, konstrukcí, servy, elektronikou a výrobními detaily.

Rozdělení do samostatných návrhů zároveň vytváří přirozené hranice odpovědnosti:

Tento princip je zvláště vhodný pro složitější parametrické modely, například při konstrukci RC letadla.

Pojmenování návrhů

Návrhy ve Fusionu jsem pojmenovával takto:

• 01 muška ver1 ite2
• 02-1 geometrie trup ver1 ite2
• 02-2 geometrie křídlo ver1 ite2
• 02-3 geometrie výškovka ver1 ite2
• 02-4 geometrie směrovky ver1 ite2
• 03 geometrie sestava symetrie ver1 ite2
• 04 setup SYM ver1 ite2
• 05 setup ASYM ver1 ite2
• 05 setup FPV 1osa ver1 ite2
• 05 setup FPV 2osy ver1 ite2
• 07-1 tisk křídlo ver1 ite2
• 07-2 tisk trup ver1 ite2
• 07-3 tisk výškovka ver1 ite2
• 07-4 tisk směrovka ver1 ite2
• 07-5 tisk lože křídla ver1 ite2

Návrhy jsou v samostatné složce iterace 2, ale i tak přidávám na konec názvu návrhu označení verze a iterace, abych, když otevřu návrhy různých iterací nebo etap, viděl, na co koukám a co edituji.

To číslo na začátku je číslo etapy - viz Etapový top-down návrh ve Fusion 360 - Základní princip. To číslo za pomlčkou je číslo paralelní větve jedné etapy. Popis etap zde: Praktický příklad

Druhý den

Druhý den večer jsem měl hotovový tvarový návrh "01 muška ver1 ite1", jako že to je první verze letadla, první iterace. Uspořádání trupu, křídla, ocasek. návrh, kterému jsem dal zamýšlené rozměry, vložil jsem do něj vybavení jako je akumulátor, motor, regulátor, FPV vybavení a flight kontroler. Na něm jsem jsem si ověřil, jak se to dá do letadla naskládat. Ale nedbal jsem moc na uspořádání a pořádek v projektu Fusionu. To byla iterace číslo 1.

Pak jsem začal další návrh - iteraci č. 2. Tu první iteraci jsem si do té druhé vložil jen jako podklad. A už jsem začal kreslit spořádaně. Cílem bylo získat čistý návrh uspořádání letadla. Dá se tomu říkat muška. V tomto případě 3D muška. Muška je normálně třípohledový náčrtek, ze kterého je patrné rozpětí, tvar křídla, mohutnost ocasních ploch. Prostě základní uspořádání.

01 muška ver1 ite2:

V návrhu mám komponentu iterace, do které vkládám pomocí Insert Into Current Design předchozí verze návrhu. Vkládám také do komponent dělení křídla a dělení trup roviny znázorňující možnosti mé tiskárny, abych věděl, kde asi budu muset díly dělit, aby se vešly do tiskárny. Je to jen jako podklad pro úvahy. Profil křídla a profil ocasek nemusí být ten, který použiju. Je to opravdu jen 3D muška.

02-1 geometrie trup ver1 ite2:

Návrh řeší tvar trupu. Jen jeho vnější povrch, geometrii, aerodynamiku. Do návrhu jsem si vložil pomocí Insert Into Current Design mušku 01 muška ver1 ite2, ale při tvarování trupu nedělám žádnou vazbu na ten vložený návrh - mušku. Je to jen podklad. Kreslím jen levou polovinu, trup bude symetrický. Abych si to mohl prohlédnout a hodnotit technicky i esteticky, nazrcadlil jsem si duhou polovinu trupu. Ale mám ji jako body - těleso zvlášť, v dalším návrhu budu pracovat jen s tou levou polovinou.

Vloženou mušku mohu zneviditelňovat, mohu v ní zapínat řezy, abych viděl, co moje tiskárna pojme. Proto je výhodné rozdělovat věci do komponent, mohu tak snadno zvlášť zapínat zobrazení dělení křídla a dělení trupu, jak jsem si je v přechozím návrhu připravil.

Tady vytvořené body - levá polovina trupu už bude vstupovat do dalších etap dizajnu, bude určovat tvar trupu a v dalších névrzích se bude tento tvar modifikovat.

02-2 geometrie křídlo ver1 ite2:

Návrh řeší tvar křídla. Jen jeho vnější povrch, geometrii, aerodynamiku, profiláž, geometrické kroucení, vzepětí. Do návrhu jsem si zase vložil pomocí Insert Into Current Design mušku 01 muška ver1 ite2, při tvarování křídla na ni nedělám žádnou vazbu. Kreslím jen levou polovinu křídla, křídlo je symetrické. Nazrcadlil jsem si i druhou polovinu křídla, v dalším návrhu ale budu pracovat jen s tou levou polovinou. Práci s profily jsem ukázal zde: Profil křídla

Modeluji i tvar křidélka a výřezu pro něj:

Protože některé věci se opakují ve více projektech a přichází se na ně postupně, využívám možnost sdílet parametry projektů mezi sebou. Tak, jak praxí nabírám zkušenost co a jak dimenzovat, zavádím si to do "knihovny" parametrů. Ta je v tomto návrhu vidět jako pomocí Derive vložený návrh empirie. V něm jsou parametry, které v návrzích používám:

To ukážu jindy. Viz Přenášení parametrů mezi projekty

Tady vytvořené body - levá polovina křídla a levá klapka křidélka už bude také vstupovat do dalšího dizajnu, bude určovat tvar křídla v dalších etapách - v dalších névrzích se bude tento tvar modifikovat.

02-3 geometrie výškovka ver1 ite2:

Návrh řeší tvar výškovky. Je to jednodušší varianta návrhu křídla. Rozděluji si ji na komponenty pevná část a pohyblivá část, zvlášť do samostatné komponenty profiláž jsem si pomocí Derive natáhl tvar profilu, abych ty šablonky mohl snadno zneviditelňovat. Příště to udělám i u křídla. Výsledkem je model pevné a pohyblivé části výškovky, její levé poloviny.

02-4 geometrie směrovka ver1 ite2:

Návrh řeší tvar směrovky. Je to jako návrh výškovky, jen to není polovina a celá směrovka. Výsledkem je model pevné a pohyblivé části směrovky.

Protože jsou ty tvary v tuto chvíli vzájemně nezávislé - trup, křídlo, ocasní plochy - jsou označeny 02 jako druhá etapa návrhu. Druhá etapa řeší ideální tvar hlavních komponent letadla - křídla, výškovky, směrovky, trupu.

03 geometrie sestava symetrie ver1 ite2:

V této třetí etapě dávám ty ideální tvary k sobě a řeším jejich spojení.

U křídla je to nějak aerodynymicky vhodný přechod trup křídlo, to samé u ocasních ploch. U křídla modeluji přechod, ocasní plochy budou zatím jen vetknuté do trupu a do sebe vzájemně.

Popis modelování by byl nad rámec tohoto povídání, patří mezi základní dovednosti, které se probírají v začátečnických kurzech a tutorialech. Používám základní věci: řezy (skeče), loft, zaoblení.

Přistupoval jsem k tomu jako ke každému jinému modelu, praktická velikost, přiměřená mohutnost ocasních ploch, příjemné letové vlastnosti. A aby to šlo vyvážit baterkou. Tištěná letadla nebo letadla lisovaná Číňany se vyznačují krátkým trupem, nulovým vzepětím, spoléhají se na řízení flight kontrolerem. Já chci, aby to létalo i jako normální model. Novinkou a trochu neznámou je pro mne motor na ocase.

Profil křídla jsem volil E205, ocasek NACA0009.

K práci ve Fusionu jsem přistupoval systematicky, vyvinul jsem si vlastní metodiku, která mi umožňuje postupně projít celým procesem konstrukce, aniž bych se v tom zamotal. Dám popis metodiky sem: Etapový top-down návrh ve Fusion 360 - Základní princip

To "01" na začátku názvu návrhu značí první etapu ve smyslu té mojí metodiky. Tyhle tři etapy jsemm stihnul za dva večery a jedno ráno.