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카티아(CATIA)로 그린 항공기 SU-33 Flanker D (3D cad modeling)
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예전 CATIA 3D modeling 공부하던 당시에 카티아로 제작하였던 SU-33 (flanker D) 입니다. 수호이 (suhkhoi) SU-33 은 러시아 유일의 쿠즈네초프 항공모함의 주력 함재 전투기로 외형상으로 보나 성능으로보나 멋진 전투기로 유명합니다.

도면 측정에서부터 시작하여 실제 제원과 대조해가며, 비율을 계산한 뒤 실물 사이즈로 제작했습니다. 작업기간은 약 한달정도지만 카티아 지식이 기초밖에 없던 상태에서, 카티아를 공부해가며 작업했던터라 시행착오기간이 더 길었던 것 같습니다. 네번정도 리셋하고 처음부터 다시 작업했기 때문에 실제로 결과물의 작업시간은 대략 10일 정도입니다.




Multi View (Front, Right, Top, Back)

▲ Front View


▲ Right View


▲ Top view


▲ Back View

수치가 정확히 기재된 항공기 도면은 아무리 뒤져도 찾을 수 없어서 수치 없는 도면과 사진을 대조해가면서 도면 분석만 한 5일정도 걸린것 같습니다. 대부분의 작업을 surface로 처리했기 때문에, 충돌은 없습니다. 다만, 작업 후반부에 너무 지겹기도 하고 시간도 쫓겨서 어셈블리할 때는 구속없이 끼워버렸습니다.

실물사이즈로 제작해서인지, 아니면 작업 파트가 많아서 그런지 용량이 400MB 정도 되는데 나중에 최종 어셈블리할 때 회전한번 시키는데 컴퓨터가 한동안 멈추거나 아예 다운이 되버려서 애 좀 먹었습니다.




실제 수호이 (SU-33) 사진


파트를 세밀하게 나누고 모두 어셈블리 시킨다면 멋있어 보이기는 하지만, 저는 완벽한 곡률과 피팅에 중점을 두어 라인에 집중하여 세밀한 구조 분석은 과감히 버렸습니다. 그래서 세밀하지는 않아 흥이 덜 나지만, 곡률은 실물과 거의 완벽하게 맞아 떨어집니다.

3D cad 프로그램을 사용해보신 분은 아시겠지만 구속품들의 세밀한 어셈블리보다 곡률 뽑아주는게 정말 힘듭니다. 처음엔 단면 14개 스케치로 시작했는데, 작업할수록 스케치와 평면들이 워낙 많아지고 수치 계산하느라 날새고, 작업한거 날라가서 다시 하고..  다시 처음부터 작업하라고 하면, 이제는 보다 쉽게 작업하기는 하겠지만. 돈줘도 절대 안합니다.




Apply Material (재료 적용샷)

▲ Non apply material

▲ Apply material

재료를 적용한 모습입니다. 직접적인 설계에서는 구조해석에 의한 재료를 선택해야겠지만, 저는 CATIA 구현이 목적이었으므로 제 마음대로 재료를 입혔습니다. 대부분을 티타늄으로 했습니다. 실제로 전투기가 티타늄합금으로 제작된다면 도대체 누가 그 재료비를 감당할까요?..




CATIA 작업 내역


총 용량은 400MB 정도를 차지합니다. 작업을 하면 할수록 컴퓨터가 모자란 탓인지 다운먹고 버벅대서 미치는 줄 알았습니다. 실무자들이 왜 슈퍼컴퓨터를 사용하는지 알겠더군요. 실제로 카티아 작업하시는 분의 컴퓨터를 구경한적이 있었는데 컴퓨터가 아니라 차라리 서버라고 불러도 돼겠더군요.




PART #1   ::   BODY

 ▲ Body assembly

▲ Apply material

▲ Air brake
▲ Canopy


▲ Engine cover
▲ Outlet

▲ Air Intake


충돌을 방지하기 위해서 동체의 surface 작업이 완료되어야지만 다른 구조물을 다룰수 있었기에, 무엇보다 동체 작업이 제일 오래 걸렸습니다. 하지만, 동체의 곡률을 뽑기 위해 시간을 너무 많이 잡아 먹은 나머지, 아래의 다른 파트는 뚝딱 만들어 버렸습니다. 그래서 동체 말고는 다른 파트는 거의 볼게 없습니다. 시간만 더 있었다면, 완벽한 항공기를 그렸을텐데, 아쉽습니다. 지금이라도 다시하면 되지 않냐고요? 안합니다 절대.


 
 

PART #2   ::   Wing

 
▲ first wing
 
▲ second wing

▲ thirth wing
▲ last wing

▲ Wing Flame

날개 쪽 작업이 의외로 작업하는데 시간이 오래 걸렸습니다. 원래는 실제로 SU-33 설계에 적용된 에어포일을 찾아 카티아로 옮기려고 했지만 도면도 못 구한 마당에 에어포일이 무엇인지도 알아내지 못하여 하나하나 포인트를 찍어 에어포일을 구현하다 보니 시간이 엄청 걸리더군요.

윙 프레잉 부분은 실제 사진에서도 확인할 수 없는 부분이기에 직육면체 박스에서 오려낸 뒤 몇 부분만 파내어 작업했습니다. SU-33은 함재기 이기 때문에 날개가 접힙니다. 날개가 접히는 부분도 작업하려 했지만 더 이상 작업했다가는 다른 부분을 제시간에 끝내지 못할 것 같아 에일러론 부분만 간단하게 작업했습니다.


 

PART #3   ::   Body Flame


이 부분이 Body의 핵심입니다. 모든 뼈대는 항공기의 표면(surface)과 충돌하는 부분이 없습니다. 하나하나 작업했다기 보다는 직육면체에서 바디 표면(Body Surface) 부분을 도려내어 쪼갠 것 뿐입니다. 문제는 그 뼈대를 하나하나 볼트 공간을 작업했다는 점이죠.

이번 작업에서는 단면으로만 뼈대를 만들었지만, 최초 계획대로라면 동체방향의 뼈대도 작업하려고 했습니다만 시간상 하지 못했습니다.




PART #4   ::   Pitot pipe and Head


피톳 튜브란 항공기의 속도를 측정하기 위해 비행중인 항공기의 상단에 위치한 튜브를 이용하여 공기압을 측정하는 곳입니다. 이 부분은 단순해 보이지만 단순한 타원형태가 아닌 실제 비행기의 곡률을 계산하여 비행기 라인에 맞도록 계산하여 작업하느라 의외로 작업시간이 오래 걸렸습니다.




PART #5   ::   Engine


동체 만드는데 너무 많은 시간을 투자해 엔진은 완성도가 높지 않습니다. 혹시나 다음번에 기회가 된다면 한번 항공기 제트 엔진을 카티아로 구현해볼 생각입니다. 어짜피 왕복기관에 대해서 공부도 할 겸 카티아로 구현해보면 좋은 공부가 될 것 같습니다. 카티아로 무언가를 구현해보면 그 시스템 구조에 대한 공부는 제대로 하게되는 셈입니다.




PART #6   ::   Misile

▲ misail holder
 
▲ P-27p

▲ P-73
▲ P-273p

▲ P-273T
▲ Drop Tank


미사일과 드랍탱크는 실제 SU-33에 장착되어 사용중인 미사일을 검색하여, 사진과 대조해가며 스케일을 계산하고 사진을 토대로 작업했습니다. 애초에 도면이 없는 상태에서 시작한 것이기에 실제 미사일과는 완벽하게 일치하지는 않을 것으로 생각됩니다.

 


PART #7   ::   Stair


굳이 사다리까지 작업할 필요는 없었지만, 애초에 플라잉 모션과 서비싱 모션 두 가지로 만들기로 예정했기 때문에 사다리는 서비싱 모션을 위해 작업했습니다. 사다리는 고도의 작업을 요하는 부분은 아니기에 파트디자인으로 오분만에 뚝딱 만들었습니다.




PART #8   ::   Landing Gear

▲ Front landing gear
▲ Back landing gear


랜딩기어 파트는 같은 조원이 작업한 부분으로 타이어 재질과 미세한 홈까지도 제대로 구현했습니다. 실제로는 랜딩기어의 실제 구동 작업까지 재현해보려고 했지만, 시간 관계상 마지막에는 바디에 끼워 맞추는 것도 어렵더군요. 참고로 어셈블리가 아닌 하나의 파트로 이루어낸 작업입니다.



 

PART #9   ::   Seat

시트 부분은 가장 나중에 만든 부분인지라 가장 완성도가 떨어지네요.


조종사까지 만들기는 했지만 어렸을 때 가지고 놀던 병정보다 더 못생겼기에 이 포스팅에는 올리지 않았습니다. 참고로, 사람 모형은 하나의 기능으로서 카티아에 기본적으로 내장되어 있습니다. 저희도 기껏 다 작업해놓고 마지막에 이 사실을 알아챘습니다..




Apply Material  (재료 적용)





Sketch and Plan

마지막으로, 스케치와 평면들입니다. 너무 많아서 잘 보이지 않네요. 몇백개 정도는 되는 것 같습니다.






카티아 교육 관련 포스팅 계획

[CATIA 카테고리] 에서는 부족한 지식으로나마 CATIA 학습에 대해서 기초부터 다루어 볼 예정입니다. 제가 독학하면서 모아둔 여러 문헌들과 학습자료들을 정리해서 독학하시는 분들에게 알맞게 구성해 보겠습니다. 구조 해석 부분은 아직 저도 공부가 필요한 부분이라 나중에 심도있게 다루도록 하고, 일단 기본적인 스케치부터 시작해서 파트 디자인, 와이어 프레임, 드래프팅, 어셈블리 순으로 포스팅하겠습니다.

이 쪽 공부를 하시는 분들은 아시겠지만, 전공 서적이나 논문이 아니면 자료 찾기가 너무 어렵습니다. 그래서 제가 공부하면서 모아둔 자료나 미천하게나마 쌓인 지식을 바탕으로 제 전공분야에 대하여 포스팅을 하고 있습니다. 제가 블로그를 만든 최초 이유가 공학 쪽 블로그가 없을뿐더러 인터넷상에서는 전문 자료가 너무 부족하기에, 부족한 지식이나마 공유하고 공학 관련 데이타베이스를 쌓고 싶었기 때문입니다. 다만 준비할 부분이 많은지라, 카티아 교육 관련 포스팅은 다소 늦어질 것 같습니다.

블로그를 쉬다가 최근에 다시 시작한 후에는 계속 인공위성이나 무인항공기 등 제 전공분야와 관련된 포스팅을 올리고 있습니다. 어렵기도 하고 관심분야도 아닌지라 읽기 짜증나실텐데도 꾸준히 제 블로그를 찾아주시는 분들께는 다시 한번 죄송하고 감사드립니다. 전공분야 이외에도 제가 관심있는 쪽이라면 가리지 않고 올리는 잡블로그이기에 어려운 내용만 다루지는 않으니, 앞으로도 많은 관심 부탁드립니다.
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