胡添元，史士臣

（中国空间技术研究院载人航天总体部，北京100094）

1 引言

随着科学技术的发展，航天器已经逐渐成为人们对宇宙空间探索的有力工具。载人航天器作为航天器的一种，它能保障航天员在太空生活与工作以执行航天任务并返回地面[1]。

建立三维CAD模型是载人航天器总体设计中的一个重要环节。虽然这个阶段的外形CAD模型并不需要在每个细节上都非常精确，但也应具有足够的精度，因为它为各学科设计提供了一个统一的外形模型，是各学科设计工作的基础。由于在总体设计阶段需要开展多方案比较，载人航天器外形经常需要修改，为减少重复性的建模，提高工作效率，如何将数字化技术有效的应用于载人航天器总体设计[2-4]，快速生成外形参数化CAD模型成为一个重要的研究问题。

本文以载人航天器作为研究对象，以CATIA的二次开发作为工具，研究了一种可快速生成载人航天器外形CAD模型的方法。首先提出一种载人航天器三维外形参数化模型；然后基于CATIA二次开发的方法，介绍了三维外形参数化建模的途径；最后用典型载人航天器外形设计作为应用例子，验证该方法的适应性。

2 载人航天器外形参数化模型

由于载人航天器内部活动区都为密封结构，承受内压，所以各舱段均采用回转体构型，即主要由圆柱体、圆锥体和球体组成。

典型载人航天器（如“星辰”号服务舱[5]）外形按功能特点可分为对接舱、服务舱和推进舱三部分，如图1所示。……