OpenVSP або Open Vehicle Sketch Pad — це програмне забезпечення САПР з відкритим кодом для параметричного моделювання геометрії повітряних суден, розроблене у NASA, зокрема співробітниками на авіабазі Ленглі. Його можна використовувати для створення 3D-моделей повітряних суден і проведення інженерного аналізу цих моделей, дозволяючи користувачеві швидко створювати комп’ютерні моделі від етапу ідеї і до етапу аналізу геометрії 3D-моделі, завдяки чому OpenVSP особливо корисний у створенні та оцінці нетрадиційних та експериментальних концепцій дизайну.
Історія Попередники OpenVSP, включаючи VSP і Rapid Aircraft Modeler (RAM), були розроблені JR Gloudemans та іншими для NASA на початку 1990-х років.
OpenVSP v2.0 було випущено як відкрите програмне забезпечення за ліцензією в січні 2012 року та представлено під час ювілейної 50-ї Зустрічі з Аерокосмічної Науки в Американському інституті аеронавтики і астронавтики.
Приблизно з 2012 року розробку програми, яку, серед іншого, підтримують NASA та , очолює Роб Макдональд (Robert A. McDonald).
Особливості
Інтерфейс користувача Після запуску OpenVSP відображає графічний інтерфейс користувача у вигляді вікна робочої області та вікна браузера геометрії, в якому відображається структура проєкту та відбувається управління налаштуваннями відображення елементів.
Робоча область – це місце, де відображається модель, тоді як у браузері геометричних зображень перераховуються окремі компоненти в робочій області, наприклад фюзеляж і крила. Ці компоненти можна вибирати, додавати або видаляти, подібно до дерева функцій у програмному забезпеченні САПР, наприклад Solidworks чи FreeCAD. Коли компонент вибрано у вікні браузера геометрії, відкривається вікно геометрії компонента. Це вікно використовується для зміни компонента.
OpenVSP також надає можливості API, доступ до яких можна отримати за допомогою MATLAB, Python або .
Геометричне моделювання OpenVSP пропонує безліч базових геометричних елементів, загальних для моделювання літаків, які користувачі змінюють і збирають для створення моделей. Крило, капсула, фюзеляж і пропелер – це кілька доступних елементів геометрії літака. Також доступні вдосконалені компоненти, такі як тіло обертання, канал, конформна геометрія тощо.
Кожен з базових елементів геометрії складається з поперечних перерізів, кількість і форму кожного з яких можна окремо редагувати.
Інструменти аналізу Крім інструментів моделювання геометрії, OpenVSP містить також кілька інструментів, які допомагають з проведеннями аеродинамічного та структурного аналізу моделей. Доступні інструменти:
CompGeom — інструмент генерації сітки, який може обробляти перетини та обрізання моделі. Mass Properties Analysis — для обчислення таких властивостей, як центр ваги та момент інерції. Projected Area Analysis — для обчислення площі проекту. CFD Mesh — для створення сіток, які можна використовувати в програмному забезпеченні для аналізу обчислювальної гідродинаміки. FEA Mesh — для створення сіток, які можна використовувати в програмному забезпеченні аналізу FEA. DegenGeom — для генерації різних спрощених зображень геометричних моделей, таких як точкові, балкові та вигнуті поверхні. VSPAERO — для або панельного методу на основі аеродинамічного та динамічного аналізу польоту. Wave Drag Analysis — для оцінки хвильового опору геометричних форм. Parasite Drag Analysis — для оцінки паразитного опору геометрії на основі таких параметрів, як площа обдування та коефіцієнт поверхневий тертя. Surface fitting — для підгонки параметричної поверхні до хмари точок. Texture Manager — для застосування текстур зображення до геометрії для сприяння візуалізації.
Сумісність з іншим програмним забезпеченням Файли моделей OpenVSP можуть бути використані в сторонньому програмному забезпеченні, наприклад у MATHLAB, у SUAVE (Stanford University Aerospace Vehicle Environment), у динамічних документах написаних мовою Julia та в інших програмах розроблених в NASA (з допомогою плагіну OpenVSP3Plugin).
OpenVSP дозволяє імпорт кількох форматів геометрії, зокрема таких як STL, CART3D (.tri) і .
Хмари точок також можна імпортувати та використовувати для підгонки параметричної поверхні.
Геометрію, створену в OpenVSP, можна експортувати у формати STL, CART3D (.tri), PLOT3D, STEP і IGES, OBJ, SVG, DXF і X3D. Ці формати файлів дозволяють використовувати геометрію 3D-моделей для створення сітки та для використання у іншому програмному забезпечення для CFD або FEA аналізу.
З допомогою API OpenVSP можна розширювати можливості та набір інструментів і підтримуваних форматів файлів.
OpenVSP може використовуватися для розробки і аналізу моделей літальних апаратів для авіасимуляторів, зокрема таких як Digital Combat Simulator та інших.
OpenVSP-Connect OpenVSP-Connect — це плагін для автоматизації генерування 3D-моделі літаків на основі базових параметрів унесених в електронну таблицю Microsoft Excel, створений під керівництвом професора доктора інженерних наук Д'єтера Шольца (Dieter Scholz).
З допомогою OpenVSP-Connect побули побудовані моделі літаків Airbus A320, A350, A380, A400M, ATR 72, літака Boeing B747 та кількох власних концептуальних проєктів, таких як EcoLiner і Fast Commuter Jet.
VSP Hangar «VSP Hangar» — це віртуальний ангар OpenVSP-моделей, а також репозиторій для завантаження файлів 3D-моделей, який сприяє спільному використанню геометрії, створеної в OpenVSP. До кожної моделі допускаються ревізії з супровідною інформацією щодо якості джерела.
OpenVSP Ground School «OpenVSP Ground School» — це проект зі створення набору комплексних посібників, які розробляє Брендон Літерленд із NASA. Підручники для наземних шкіл містять детальну інформацію про функції та методи OpenVSP, а також підручники для початківців і досвідчених користувачів. Окрім друкованих публікацій та публікацій в електронному вигляді, створено інтерактивний сайт у вигляді освітньої платформи наповненої відеоуроками навчальними вправами.
OpenVSP Workshop OpenVSP Workshop — це щорічна науково-практична конференція розробників та користувачів OpenVSP, яка проводиться з 2012 року. Під час конференції проводиться майстер-клас з використання OpenVSP та інших програм як для новачків, так і для досвідчених користувачів. Матеріали конференцій, слайди доповідей, відео та 3D-моделі, публікуються на сайті OpenVSP.
Цікаві факти
З допомогою OpenVSP користувачі створюють моделі повітряних суден не лише літакового типу, а й навіть дирижаблів, таких як Airlander 10, та космічних ракет, наприклад Starship. Новозеландський програміст під нікнеймом 'iforce2d', розробник ігрового рушія Box2D, спроєктував та побудував з екструзійного пінополістиролу серію радіокерованих дронів використовуючи програми OpenVSP, QCAD та Blender. Відео процесу розробки а також файли 3D-моделей автор виклав у вільний доступ. Посібник користувача OpenVSP v3.9.1 перекладено іспанською мовою.
Див. також
FREE!ship QBlade XFOIL XFLR5
Джерела
Відео
Примітки
Посилання
OpenVSP (офіційний сайт) (офіційний канал) OpenVSP Ground School (освітня платформа) OpenVSP Workshop (матеріали конференцій) OpenVSP (форум користувачів) на сайті Групи Google VSP Hangar (репозиторій 3D-моделей) OpenVSP-Connect 3D Visualization (методи візуалізації 3D-моделей) OpenVSP на сайті AlternativeTo