CC BY
115
ВОЕННО-СПЕЦИАЛЬНЫЕ НА УКИ
УДК 623.4.01.011.56
КОМПЛЕКСНАЯ АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ВЫСОКОТОЧНОГО ОРУЖИЯ
A.B. Юдаев, Ю.С. Швыкин, A.B. Игнатов, Я.Ю. Карпов
Приводятся базовые принципы проектирования комплексов высокоточного оружия, условия их практической реализации. Показано применение комплексной автоматизации на примере работы программно-технического комплекса, обеспечивающего автоматизацию процесса проектирования по безбумажной конвейерной технологии.
Ключевые слова: автоматизация проектирования, программно-технический комплекс, высокоточное оружие.
Сложность и многоплановость решения задачи оптимального проектирования многофункциональных комплексов высокоточного оружия (ВТО) потребовали выработки концептуальных основ по обеспечению соответствия между военными целями, техническими возможностями и располагаемыми ресурсами.
В основу разработки многофункциональных комплексов ВТО различного предназначения положены следующие базовые принципы:
- использование системности при создании новых образцов, проявляемой как в рассмотрении комплекса ВТО в качестве интегрированной структуры, включающей огневые средства, управляемые боеприпасы, средства разведки, управления и разведывательно-информационного обеспечения, так и в разработке системы комплексов по данному виду техники;
- формирование облика перспективного вооружения формируется на основе тщательного анализа достижений науки и техники, новых технологий, в том числе нанотехнологий, изучения опыта хода и результатов военных конфликтов в тесном взаимодействии с научно-исследовательскими организациями (НИО) Минобороны;
- использование широкой унификации элементов ВТО.
Следование системным принципам является определяющим условием как при выработке направлений развития ВТО, так и в процессе выполнения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР), а также в реализации конкурентоспособной продукции.
Практическая реализация требований системности к разработкам ВТО зависит от выполнения ряда условий:
1) разработка комплексов ВТО как системы, интегрирующей различные элементы военной техники: огневое средство (боевая машина, самолет, вертолет и др.), управляемые боеприпасы, средства разведки и управления, электронно-вычислительные средства для обработки информации и др.;
2) формирование требований к системе образцов на основе анализа существующей оргштатной структуры воинских формирований и основных задач, стоящих перед ними, а также характеристик однотипных конкурирующих вооружений вероятной противоборствующей стороны;
3) формирование системы вооружения воинского формирования с целью эффективного выполнения в течение заданного времени основных функций по поражению типовых целей без привлечения дополнительных средств;
4) выполнение взаимоувязанных НИОКР по созданию элементов комплексов вооружения, перспективных технологий, выработке концептуальных и методических рекомендаций.
Примером практической реализации базовых принципов системности к формированию состава и характеристик комплекса вооружения может служить разработанный и серийно производимый в АО «КБП» зенитный ракетно-пушечный комплекс (ЗРПК) «Панцирь-С1» (рис. 1).
Вариант для инозаказчиков на шасси «МАН»
Десантируемый вариант на легком шасси
Рис. 1. Межвидовая унификация комплекса «Панцирь-С1»
287
Модульный принцип построения комплекса позволяет уже сегодня размещать данный комплекс на различных типах шасси, а также использовать автономно при снятии с шасси.
Еще одно важное условие применения принципов системности к разработке ВТО - выполнение взаимоувязанных НИОКР по созданию элементов комплексов, перспективных технологий, выработке концептуальных и методических рекомендаций, объединенных в Программу поисковых работ.
В целом, применение системного подхода к разработке любого сложного и дорогостоящего образца вооружения позволяет существенно снизить затраты на создание, производство и эксплуатацию, получить сбалансированную по боевым возможностям структуру основных видов вооружения.
Таким образом, системное проектирование многоцелевых комплексов управляемого вооружения представляет не жесткую, а гибкую методологию структурно-параметрического синтеза, включающую не только понятийный аппарат, иерархическую систему критериев, совокупность математических моделей, методик, систему исходных данных, изображенных на рис. 2, а также
- структурный синтез, заключающийся в разработке концепции комплексов вооружения (КВ) с учетом внешней среды, новых технических решений;
- процесс проектирования, заключающийся в разработке базовой схемы образца, построении допустимого множества альтернативных вариантов КВ, выборе доминирующего технического решения;
- решение ситуационных задач применения комплексов вооружения;
- появление новых боевых задач для комплексов;
- многоцелевое использование межвидовых комплексов и комплексов с зенитно-противотанковыми свойствами.
Рис. 2. Схема решения задачи структурно-параметрического синтеза
Системное проектирование является мощным методическим средством оптимизации усилий и затрат на разработку, производство и эксплуатацию военной техники при обеспечении максимума достигаемого эффекта.
Эффект системного подхода к проектированию и особенно сложных изделий многократно усиливается при поддержке его реализации высокопроизводительными средствами. В АО «КБП» для создания такого инструмента были разработаны теоретические основы комплексной автоматизации, формализован процесс проектирования (рис. 3).
Рис. 3. Схема взаимодействия конструктора с системой ЭСКИЗ
в процессе определения данных для проекта (Б - дальность полета ракеты; Уср - средняя скорость полета; Ь - полезная нагрузка; й - калибр ракеты; I - длина ракеты; с - стоимость производства ракеты; щ(1 = 1, ..., 5) - динамические коэффициенты; - график скорости ракеты по времени; п1, п2 - перегрузки в начале и конце полета; /1, /2 - частоты собственных колебаний в начале и конце полета; Ь - длина ракеты; С - масса; п - перегрузка; аБ - балансировочный угол; ГМХ - габаритно-массовые характеристики; V- скорость; д - максимальное отклонение руля; т - время работы двигателя; - тяга по времени; Ьз - длина заряда; Ф - калибр двигателя)
289
Создан и апробирован программно-технический комплекс, обеспечивающий автоматизацию процесса проектирования ВТО по безбумажной конвейерной технологии. На рис. 4 приведен пример проектирования по безбумажной конвейерной технологии - схема проектирования габаритно-массовой и аэродинамической компоновки малогабаритной управляемой ракеты.
Рис. 4. Схема проектирования габаритно-массовой и аэродинамической компоновки малогабаритной управляемой ракеты по безбумажной конвейерной технологии (БАУ- блок аппаратуры управления; ГК - гирокоординатор; НДС - напряженно-деформируемое состояние)
В заключение необходимо отметить, что единый, непрерывный процесс получения новых знаний и их использования для производства наукоемкой продукции - это процесс, включающий проведение поисковых и прикладных исследований, разработку технологий, создание и промышленный выпуск такой продукции. При этом необходимо определить организацию инновационных процессов с участием государства, разработать законодательно оформленный действенный механизм, стимулирующий предприятия вкладывать собственные средства в проведение инициативных НИОКР.
Юдаев Алексей Васильевич, д-р техн. наук, ведущий конструктор, [email protected], Россия, Тула, АО «КБ приборостроения им. академика А.Г. Шипуно-ва»,
Швыкин Юрий Сергеевич, д-р техн. наук, проф., зам. начальника управления, kbkedr@,tula.net, Россия, Тула, АО «КБ приборостроения им. академика А.Г. Шипуно-ва»,
Игнатов Александр Васильевич, д-р техн. наук, директор по развитию перспективных направлений научно-исследовательской деятельности, kbkedr@,tula.net, Россия, Тула, АО «КБ приборостроения им. академика А.Г. Шипунова»,
Карпов Ярослав Юрьевич, первый зам. ген. директора, kbkedr@,tula. net, Россия, Москва, АО «НПО «Высокоточные комплексы»
COMPLEX AUTOMATION DESIGN OF HIGH-PRECISION WEAPONS A. V. Yudaev, Y.S. Shvikin, A. V. Ignatov, Y.J. Karpov
The article presents the basic principles of design complex high-precision weapons and the conditions for their practical implementation. Application the integrated automation of software and hardware complex for automation of the design process on paperless conveyor technology is shown.
Key words: design automation, program-technical complex, high-precision weapons.
Yudaev Alexey Vasilevich, doctor of technical sciences, leading designer, kbkedr@,tula. net, Russia, Tula, JSC «KBP named after Academician A.Shipunov»,
Shvikin Yuri Sergeevich, doctor of technical sciences, professor., deputy head of department, kbkedr@,tula.net, Russia, Tula, JSC «KBP named after Academician A.Shipunov»
Ignatov Alexander Vasilevich, doctor of technical sciences, director of development of research activity promising areas, kbkedr@,tula. net, Russia, Tula, JSC «KBP named after Academician A.Shipunov»
Karpov Yaroslav Jurievich, first deputy general director, kbkedr@,tula. net, Russia, Moscow, JSC «SPA «High-precision weapons»
