книги из ГПНТБ / Конструкция летательных аппаратов учебник

ходимо установить степень влияния их на относительные доли веса и стоимости или свойства, определяемые этими долями.

В общем случае степень влияния изменения технического параметра на относительный вес или летные свойства оцени­ вается на основании графической зависимости относительного веса или свойства от исследуемого параметра при зафиксиро­ ванных величинах других параметров. При малых изменениях технических параметров степень их влияния можно характе­ ризовать частной производной относительной доли и тактикотехнического свойства по выбранному техническому параметру.

Например, для летательного аппарата с ТРД степень влия­ ния СХо, р, СУд на £ду и ;тгп можно оценить производ­ ными по этим параметрам от £ду и $тгп. Например,

Если исследуемый технический параметр влияет на относитель­ ный вес других частей летательного аппарата, необходимо рас­ сматривать и их изменение с тем, чтобы найти общее.

402. Для анализа влияния технических параметров на так тико-технические свойства при постоянных относительных ве­ совых долях частей, определяющих рассматриваемые свойства, необходимо определить их явную зависимость от технических параметров и найти частные производные.

Например, на основании ?тгп получается:

Косвенно о влиянии тех или иных технических параметров на тактико-технические свойства можно судить также по влиянию

430

технических параметров на относительные весовые доли соот­ ветствующих частей летательного аппарата.

403. Изменение тактико-технических свойств при изменении веса летательного аппарата на величину ДО исследуется сле­ дующим образом:

—находятся новые значения соответствующих относитель­ ных весовых долек;

—графическим или аналитическим методом, используя

полученные величины относительных весовых долей, определя­ ются анализируемые свойства.

Изменения, например, £,у и £тс будут зависеть от того, за счет какой составляющей изменяется вес летательного аппа­ рата. При изменении веса летательного аппарата на величину ДО (за счет любой другой соответствующей) получается:

Л Gflyi £*yi Go е

а<1Г*д О0+ А б ~ О л+Д О ~ ду1! , АО •

При установке на летательном аппарате нового двигателя ве­ сом

5Тс2-

1 + f

404. Перераспределение относительных весовых долей про­ изводится с целью увеличения эффективности летательного ап­ парата. При этом может измениться и его стоимость, как пра­ вило, увеличиться. В этих случаях необходимо переходить к сравнению эффективности групп модифицированных летатель­ ных аппаратов, создаваемых на одинаковую сумму средств, с учетом затрат на эксплуатацию и ремонт.

431

за счет постановки на летательном аппарате дополнительного устройства. После деления числителя и знаменателя на общее число авиационных комплексов получается

Так как вес летательного аппарата является косвенным пока­ зателем его стоимости и затрат на инженерно-аэродромное и инженерно-авиационное обеспечение, а также на управление боевыми действиями, можно вместо ДСК в (17.9) подставить

пкДС?0.

Тогда

Величина ДС0 определяется следующим образом:

432

получены при условии, что технический уровень создания ос­ новных частей летательного аппарата остается неизменным. Однако этот уровень может меняться и приводить к умень­ шению относительных долей конструкции, двигательной уста­ новки и топливной системы. В этом случае установка допол­ нительного устройства может и не приводить к уменьшению

можно использовать и для выбора тех частей летательного ап­ парата, технические параметры которых рационально улуч­ шить, чтобы за счет уменьшения относительных весов этих частей установить дополнительное устройство. Такими частями будут те, при совершенствовании которых критерий (17.10) имеет максимальную величину.

406. Для оценки технического совершенства частей лета­ тельного аппарата при заданных тактико-технических свойст­ вах можно воспользоваться частными критериями:

Первый критерий означает максимальное облегчение веса ча­ сти летательного аппарата при фиксированной стоимости про­ изводства единицы ее веса. Это приводит к уменьшению веса летательного аппарата и стоимости его производства. Второй критерий означает максимальное удешевление производства частей летательного аппарата при фиксированном его весе. Это приводит к уменьшению стоимости летательного аппарата при неизменном его весе.

407. Техническая эффективность летательного аппарата мо­ жет быть охарактеризована как частными, так и общими кри­ териями.

434

Частными критериями летательного аппарата являются от­ носительные веса и стоимости производства единицы веса ос­ новных его частей, так как они характеризуют степень техни­ ческого совершенства летательного аппарата.

В качестве общего критерия может быть использован, на­ пример, поток доставленного к цели боевого груза в единицу времени, приходящийся на единицу стоимости создания лета­ тельного аппарата:

где ^ — относительный вес транспортируемого боевого «по­

лезного» груза (бомбы, боезапас, ракеты у боевых самолетов, боевая часть у крылатых ракет, пере­ возимый груз — у ВТС);

V и L — скорость и дальность транспортировки;

Р д — вероятность доставки боевого груза к месту назна­ чения.

§ 17.3. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ МЕТОДИКИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИХ ТРЕБОВАНИЙ

КЛЕТАТЕЛЬНОМУ АППАРАТУ

408.Уравнение существования летательного аппарата явля­ ется условием реальности осуществления того или иного комп­ лекса тактико-технических свойств и конструктивных парамет­ ров на заданном техническом уровне. Однако оно не дает от­ вета на вопрос о том, какой комплекс свойств и параметров

окажется оптимальным, г. е. какие тактико-технические требо­ вания следует предъявить к летательному аппарату.

409. Для определения тактико-технических требований не­ обходимо составить и решить ряд дополнительных соотноше­ ний, связывающих количественные тактико-технические харак­ теристики и конструктивные параметры летательного аппарата, а также других частей авиационного комплекса с учетом воз­ можных пределов изменения исследуемых характеристик и па­ раметров.

Эти соотношения можно подразделить на пять основных групп:

—технические;

—соотношения, описывающие функционирование основных частей авиационного комплекса;

—экономические соотношения;

—соотношения времени замены старых авиационных ком­

плексов новыми;

— соотношения боевой эффективности;

Приводимые ниже некоторые соотношения носят общий ил­ люстративный характер.

К техническим относятся все соотношения, связанные с урав­ нением существования, анализом технического уровня, динами­ кой полета, характеристиками планера различных схем, ВПУ, двигательной установки, оборудования, вооружения и др.

Соотношения, описывающие функционирование основных частей авиационного комплекса в боевом процессе, включают в себя зависимости количественных показателей функциональ­ ного назначения и эффективности частей комплекса от харак­ теристик и параметров летательного аппарата, а также других частей авиационного комплекса.

Экономическими соотношениями являются зависимости стои­ мости частей и авиационного комплекса в целом от исследуе­

—общие трудозатраты по ИАО и УВД в челове­ ко-часах на час полета;

Оиа01 Цгбд— стоимость одного человеко-часа; Тл— ресурс самолета в летных часах;

Саэр— стоимость аэродромного оборудования и соору­ жений;

яиаб — число инженерно-аэродромных батальонов; Сиаб — стоимость одного ИАБ.

410.Время замены старых авиационных комплексов новы­

436

Общее время должно быть меньше или равно времени мо­ рального устаревания авиационных комплексов, подлежащих замене.

411. Соотношения боевой эффективности представляют за­ висимости критериев боевой эффективности в боевом процессеот тактико-технических, конструктивных характеристик и пара­ метров основных частей авиационного комплекса. Критерии боевой эффективности выбираются в соответствии с исследуе­ мым объектом (отдельный летательный аппарат, группа лета­ тельных аппаратов авиационного комплекса, система авиаци­ онных комплексов и т. д.) и задачами, решаемыми им.

Боевые летательные аппараты предназначены для пораже­ ния воздушных или наземных (морских) объектов противника. В качестве критерия эффективности летательного аппарата мо­ жет быть принята вероятность поражения одного из элемен­ тов объекта в одной атаке Р\. Конкретное i-тое боевое зада­ ние обычно выполняет группа летательных аппаратов авиаци­

с,общ

—

с„

где Собщ — общая сумма средств, отпускаемая на создание и содержание авиационных комплексов.

За время операции летательные аппараты каждого комп­ лекса могут совершать несколько боевых вылетов яср, завися­ щих от боевого процесса и условий боевого применения. Об-

437

противника приходится в среднем —■^ -Пс(1 ударов, где Afo6np —

N,об пр

число объектов противника. Вероятность поражения объекта в этом случае может быть определена по формуле:

«о ер

пор об = -1 - ( 1\ - P k*vСр Nоо пр

Общий эффект всей системы Nk0 авиационных комплексов в операции может быть оценен средним числом пораженных объ­ ектов противника:

Число исследуемых характеристик и параметров обычно боль­ ше общего числа соотношений, поэтому правомерна их опти­ мизация.

413. Возможны две постановки задачи определения такти­ ко-технических требований к летательным аппаратам: прямая

и обратная.

Прямая задача формулируется следующим образом: зада­ на общая сумма средств на создание и содержание системы авиационных комплексов, требуется определить тактико-техни­ ческие требования к летательным аппаратам и общее число комплексов, обеспечивающих максимальную боевую эффектив­ ность системы авиационных комплексов в операции. При об­ ратной постановке задается необходимая величина общего кри­ терия боевой эффективности системы авиационных комплексов в операции. Определению подлежат тактико-технические тре­ бования и общее число комплексов, при которых общая стои­ мость создания и содержания системы авиационных комплек­ сов минимальна.

Часто в качестве условия оптимальности тактико-техниче­ ских требований используют максимум отношения критерия

438

боевой эффективности системы авиационных комплексов и их стоимости. Однако при этом необходимо оговаривать, что зада­ но. Если задана сумма средств, то это соответствует прямой постановке задачи, если зафиксирована требуемая эффектив­ ность, то получается обратная постановка задачи.

В прямой постановке задача решается в тех случаях, когда трудно задать требуемый эффект. Обратная постановка зада­ чи используется в тех случаях, когда общий требуемый эффект системы авиационных комплексов известен и средства не ог­ раничены. Так как в конечном аналитическом виде задача не может быть решена, применяются следующие основные методы определения тактико-технических требований:

—перебор параметров и характеристик;

—случайный поиск;

—градиентный спуск.

Таким образом, основные положения методики определения тактико-технических требований могут быть сведены к следую­ щим:

—анализу назначения авиационного комплекса и основных задач, для решения которых он предназначается;

—анализу условий функционирования и боевого примене­ ния авиационного комплекса;

—выбору технически рациональных схем летательного аппа­ рата и других частей авиационного комплекса;

—исследованию технического уровня, на котором могут

быть созданы летательные аппараты и другие части авиацион­ ного комплекса;

—оценке экономических возможностей;

—выбору типовых боевых процессов, их схематизации и формулировке критериев боевой эффективности;

—составлению пяти групп соотношений;

—анализу границ изменения тактико-технических характе­

ристик и конструктивных параметров летательных аппаратов

идругих частей авиационных комплексов;

—формулировке задачи (прямая или обратная);

—оптимизации тактико-технических свойств и конструктив­ ных параметров для каждой схемы летательного аппарата;

—анализу результатов, выбору схемы и оптимальных тактико-технических характеристик, а также конструктивных параметров летательного аппарата и других частей авиацион­ ного комплекса.

В разработке тактико-технических требований участвуют

НИИ, КБ и другие организации.