3.3. Распределение ресурсов при создании и эксплуатации ксно

3.3.1. Технико-экономический анализ создания ксно

Системы наземного обслуживания являются одним из наиболее дорогостоящих элементов комплекса ЛА. Распределение затрат на проведение одного пуска ЛА выглядит следующим образом:

Стоимость пуска ЛА, % ... 100.

Стоимость ЛА, % ... 15 + 18.

Затраты на эксплуатацию ЛА,% ... 10 + 12.

Стоимость разработки ЛА, % ...20 + 30.

Затраты на элементы КСНО, % ... 50 + 55.

Для решения задачи формализации затрат на разработку, изготовление и эксплуатацию элементов КСНО по техническим характеристикам ЛА необходимо выявить основные из них, оказывающие наибольшее влияние на затраты, и увязать их количество со статистическими данными по выбранному типу наземного оборудования. В качестве основных параметров, определяющих стоимость, можно выбрать:

а) для технологического оборудования СП: массу полезной нагрузки ; стартовую массу ЛА M₀; массу и объем заправляемого компонента топлива M_КТ, W_КТ, подачу насоса Q; количество компрессоров К_К и давление на выходе из компрессора р; тягу двигательной установки первой ступени Р_0I, калорийность топлива Q _т; начальную и конечную температуры термостатируемого компонента Т_н, Т_к; объем пультов управления технологическим процессом W_п;

б) для технологического оборудования ТП: стартовую массу ЛА М₀; массу транспортируемого элемента М_тр; длину собранных блоков l_б; количество ступеней ЛА m_ст; массу сборочных блоков M_СБ.

в) для строительных сооружений: стартовую массу ЛА М₀; его длину L_ЛА и диаметр d.

Затраты на разработку КСНО зависят от многих факторов, основными из которых являются:

а) характер работы, определяемый новизной проблемы и степенью использования существующего оборудования;

б) сроки проведения работ;

в) категория и состав научно-исследовательских учреждений, привлекаемых к работам.

Стоимость разработки систем наземного обслуживания складывается из организационных расходов, оплаты исполнителей головного КБ, стоимости строительства и оснащения лабораторий, а также расходов на проектирование отдельных элементов КСНО.

Организационные расходы можно найти как

(3.1)

где α₀ — статистический коэффициент; С_ччi — стоимость одного

человека-часа сотрудника, выполняющего i-ю операцию; N_i — число организационных мероприятий; Т_i, t_i — число сотрудников и время работы их в связи с i-м мероприятием.

Оплата труда исполнителей головного КБ

(3.2)

где α₁ — коэффициент; С_чм — стоимость одного человека-месяца;

N _ГК — число сотрудников; t _М — время разработки проекта в месяцах.

Стоимость строительства и оснащения лаборатории

, (3.3)

где С_ст — стоимость сооружения i-го объекта; С _{об j} — стоимость оборудования j-го объекта; α_м — коэффициент использования стандартного оборудования; С_рз — резерв; К₁, К₂ — число соответствующих объектов.

Затраты на разработку элементов КСНО составляет 10—15% от общей стоимости создания систем наземного обслуживания. Примерное распределение ресурсов при создании КСНО приведено в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Распределение ресурсов при создании КСНО

Стадии разработки
Техническое предложение	0,25…1,0
Эскизный проект	0,75…1.0
Технический проект	3…4
Рабочий проект	4…5
Изготовление и испытание опытных образцов	60..65
Монтаж оборудования и проведение испытаний	14…20
Проведение штатной работы	4…5
Уточнение чертежно-технической документации по результатам испытаний	7…8

Следует отметить, что обычно затраты на разработку имеют наиболее неопределенный характер. Так, в США затраты на научные исследования и опытную разработку часто превышали запланированные в 2-3 раза, в то время как ошибка на создание элементов КСНО не превышала 60 ÷ 80 %, а на эксплуатацию 100 %.

Для определения затрат на создание элементов систем наземного обслуживания в результате обработки статистических данных получены зависимости вида

(3.4)

где А_p, α _i — статистические коэффициенты регрессии, I = 1,2,...; К_с — количество параметров, определяющих стоимость элемента КСНО; Т_i — параметры, определяющие стоимость.

Для определения коэффициентов регрессии А, α _i – зависимость (3.4) приводится к линейному виду

. (3.5)

Для оценок точек, выпадающих из генеральной совокупности, используются критерий Шовенье, согласно которому значение 1-й точки отбрасывается, если величина ее отклонения от среднего значения выборки такова, что вероятность появления таких и больших отклонений менее 0,5N₀, где N₀ — количество всех рассматриваемых выборок. На величину варьируемых параметров K_В рекомендуется накладывать ограничение вида

. (3.6)

Значение коэффициентов регрессии А и α _i находится из условия

, (3.7)

где С_iф — значение стоимостного показателя, определяемого из выборки; С_iр — та же величина, получаемая по зависимости (3.4).

В этом случае коэффициенты регрессии определяются из решения системы однородных алгебраических уравнений при соблюдении условия

. (3.8)

После определения коэффициентов регрессии уравнения (3.4) оценивается их достоверность по критерию Фишера.

Стоимости изготовления и строительства отдельных элементов КСНО приведены в табл. 3.2 и 3.3.

Таблица 3.2

Затраты на изготовление элементов КСНО

Наименование элементов КСНО	Определяющая характеристика	Единица	Затраты на изготовление, тыс. долларов
Оборудование сборочного пролета МИК	Mтр, lб, m	т, м, шт	8,7Мтр+12lб+92m-200
Монтажно-стыковочные тележки	Mсб	т	0,44Мсб2,33
Траверсы	Mсб	т	4,39Мсб0,86
Стенды узловой сборки	Mсб	т	102+26Мсб+3,6Мсб2
Сварочные стенды	М0	т	6,7М0-520
Стенды общей сборки	Mсб	т	275+19,3Мсб
Контейнеры для транспортировки	Mтр	т	2,2+1,7Мтр
Ангаро-складские тележки	Mтр	т	0,6+6,3Мтр-0,9Мтр2
Транспортные тележки	Mтр	т	9Мтр+22,3
Стенды сборки двигателей	Mсб	т	184+37,7Мсб
Контрольно-испытательная аппаратура	M0	т	346+5,8М0

Таблица 3.3

Затраты на изготовление элементов КСНО

Наименование элемента КСНО	Характеристика	Единица	Затраты на изготовление, тыс.$
Пусковое устройство	Мо	т	0,15 М01,37
Транспортно-установочный агрегат	Мо	т	0,96 М00,96
Подъемно-установочный агрегат	Мо	т	1,16М01,015
Башня обслуживания	Мо	т	234,6М00,36
Система заправки	Мо	т	71,1М00,66
Система подготовки заправки	Мо	т	27М00,63
Система заправки сжатыми газами	Мо	т	35,4М00,85
Система управления заправкой	Vn	М3	6,6Vn1,77
Насосы	Q	л/мин	1,4Q0,18
Компрессоры	K, P	шт., МПа	0,9KP-3,6
Хранилища сжатых газов	Мо	т	35,4М00,58
Вспомогательное оборудование	Мо	т	3,76М00,79
Внутренняя система обеспечения теплового режима	Мnн	т	153Мnн0,59
Система термостатирования топлива	Тн, Тн	К	52,4
Система пожаротушения	Р01, Qт	т, кДж/кг	5,2Р01Qт1,4
Система нейтрализации	Мкт	т	27,1Мкт0,44
Система газового контроля	К, Vкт	шт., м3	3,7KVлт0,7
Система термостатирования двигателя	Мо	т	12,6М00,6
Стенд стартовой позиции	Мо	т	1,5 М01,03
Стенд башни обслуживания	Мо	т	44М00,25
Хранилища компонентов топлива	Мо	т	60М00,54
МИК ЛА	Мо	т	1,16М01,17
МИК КЛА	Мо	т	1,53М01,21
Командный пункт	Мо	т	10,2М00,84
Хранилища собранных ЛА	L, D	м	0,42LD
Жилой городок	Мо	т	0,47M01,64

Суммарные затраты на эксплуатацию КСНО определяются составом КСНО и сроком его эксплуатации:

, (3.9)

где — средние затраты на эксплуатацию КСНО в течение одного года;

Т_э — время эксплуатации КСНО в годах.

Средние затраты на эксплуатацию КСНО в течение года складываются из затрат на содержание обслуживающего персонала, техническое обслуживание и ремонт, проведение пусков ЛА, а также затрат на доработки и совершенствование КСНО. Распределение годовых затрат по указанным статьям приведено в табл. 3.4.

Таблица 3.4

Средние затраты на эксплуатацию КСНО

Наименование статьи расхода	Расходы, %
Содержание обслуживающего персонала	42
Техническое обслуживание и ремонт	12
Проведение пусков ЛА	30
Доработки и совершенствование	16

При известном темпе штатных работ ориентировочно эксплуатационные расходы могут исчисляться как ежегодные надбавки к общей стоимости создания КСНО

(3.10)

где С_с — стоимость создания КСНО; К_тр — количество требуемых капитальных ремонтов в год; N_шт — количество штатных пусков в год; Т_э — время эксплуатации КСНО в годах.