CC BY
66DOI 10.47576/2712-7516_2021_3_2_64 УДК 623.4:338.23
О ХАРАКТЕРНЫХ ОСОБЕННОСТЯХ ПРОЕКТИРОВАНИЯ И КОНСТРУИРОВАНИЯ ЗЕНИТНЫХ УПРАВЛЯЕМЫХ РАКЕТ
БОЛЬШОЙ ДАЛЬНОСТИ
Попков Денис Владимирович,
кандидат экономических наук, генеральный директор, АО «ММЗ «Авангард», г. Москва, Россия, e-mail: d_v_popkov@mail.ru
В статье рассматриваются этапы жизненного цикла зенитных управляемых ракет большой дальности. Автором уделено особое внимание этапу разработки изделия, включающего проектирование и конструирование. Подробно описаны мероприятия, входящие в состав указанных направлений разработки изделий. Отмечается, что при проектировании ракеты необходимо создание определенного образа будущей ракеты и составление технических заданий на комплектующие элементы данного изделия. В процессе конструирования ракет создаются рабочие схемы, используя которые впоследствии изготавливается планируемое изделие.
Ключевые слова: зенитная управляемая ракета; жизненный цикл изделия; проектирование; конструирование; процесс; мероприятие; параметры.
UDC 623.4:338.23
ON THE CHARACTERISTIC FEATURES OF THE DESIGN AND CONSTRUCTION OF LONG-RANGE ANTI-AIRCRAFT
GUIDED MISSILES
Popkov Denis Vladimirovich,
Candidate of Economic Sciences, General Director, AO MMZ Avangard, Moscow,
Russia, e-mail: d_v_popkov@mail.ru
The article examines the stages of the life cycle of long-range anti-aircraft guided missiles. The author pays special attention to the stage of product development, which includes design and construction. The activities that are part of the specified areas of product development are described in detail. It is noted that when designing a rocket, it is necessary to create a certain image of a future rocket and draw up technical specifications for the component elements of this product. In the process of designing missiles, working schemes are created, using which to subsequently manufacture the planned product.
Keywords: anti-aircraft guided missile; product life cycle; design; design; process; event; options.
В настоящее время процессам проектирования и конструирования изделий, имеющих военное назначение, уделяется особое внимание. По мнению многих ученых, эти процессы имеют ряд мероприятий хотя и различающихся по трактовкам, но в сущности отображающих рабочие операции по формированию изделий, объектов и комплексов.
Прежде чем обратиться к процессам проектирования и конструирования изделий, напомним, что эти процессы входят в один из
этапов жизненного цикла изделия. Этот этап имеет название разработка.
Как известно, жизненный цикл типовых конструкций (видов) вооружения, военной и специальной техники содержит несколько стадий - от моделирования и проектирования до серийного выпуска изделий, обеспечения их эксплуатации, возможной модернизации и утилизации [5].
По мнению В. И. Куренкова, жизненный цикл изделия включает в себя ряд этапов,
отображающих возникновение необходимости в некотором объекте, его создание и использование [2].
Основными составляющими жизненного цикла изделия являются следующие этапы:
- разработка;
- производство;
- эксплуатация;
- утилизация.
Зенитная управляемая ракета относится к типу изделий, которые разрабатываются и выпускаются на оборонных промышленных предприятиях. Эти предприятия входят в высокотехнологичные концерны, разрабатывающие и производящие современные образцы, комплексы и системы вооружения, военной и специальной техники [1]. Поэтому данное изделие (ракета) содержит в себе соответствующие наукоемкие характеристики. Таким образом, есть необходимость расширить перечень этапов жизненного цикла ракеты, включив в него такие этапы, как:
- анализ и основание разработки изделия;
- непосредственно разработка изделия;
- опытная проверка изделия;
- воздушные испытания изделия;
- серийное производство;
- применение изделия;
- утилизация изделия.
В процессе анализа и основания разработки изделия составляются сведения и технические задания на научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы (НИОКР).
Разработка - это этап, при котором в результате комплекса принятых решений возникает предварительный вариант планируемого изделия.
Можно сказать, что под разработкой понимается этап жизненного цикла изделия, обеспечивающий выбор заложенного в планируемой документации образца изделия из предложенных альтернатив. Кроме того, существует и такое определение, раскрывающее сущность процесса разработки, как набор определенных функциональных мероприятий, конечным результатом которых будет модель предполагаемого изделия, сформированная с соблюдением всех предъявляемых к ней требований.
Как правило, итогом разработки будет один из вариантов изделия, подлежащего созданию в определенные сроки с использо-
ванием сил и средств, имеющихся и поставляемых предприятиям.
Следует заметить, что вариант будущего изделия подлежит рассмотрению, исследованию и утверждению в качестве исходного образца для последующей работы с ним на других этапах жизненного цикла изделия [4].
Необходимо указать, что в нормативных документах присутствует следующая формулировка процесса разработки, согласно которой он представляет собой систему, содержащую характеристики создаваемого изделия, требуемые при его формировании в установленных параметрах на основании исходного представления о данном изделии и (или) порядка его работы с совершенствованием характерных особенностей изделия.
Разработка ракет включает два известных направления: проектирование и конструирование ракеты. Проектируя запланированное изделие, мы создаем примерный набросок будущей ракеты и формируем технические задания на комплектующие элементы данного изделия. Выполнив указанные мероприятия, переходим непосредственно к конструированию ракеты. В процессе этого направления создаются рабочие схемы, используя которые впоследствии изготавливается планируемое изделие.
Опытная проверка изделия содержит следующие мероприятия:
- диагностика изделия с помощью приборов и устройств;
- проверка работоспособности и корректирование (при необходимости);
- проверка параметров изделия в целом.
Завершив опытную проверку изделия, переходят к испытанию ракеты в воздухе (воздушные испытания).
Осуществляя серийное производство, создают серию изделий для проверки их качественных характеристик. При необходимости вносятся дополнения и изменения в конструкцию изделий.
Применение изделия происходит по его назначению, в частности, содержит следующий порядок:
1. Подготовка изделия к эксплуатации.
2. Непосредственно эксплуатация изделия.
3. Обслуживание изделия в процессе эксплуатации.
При эксплуатации изделия возникают недостатки, которые устраняются путем коррекции и совершенствования частей изделия.
Вернемся к проектированию ракеты. Проектирование ракет можно разграничить на такие следующие части:
- подготовка технических предложений;
- формирование чертежа нового изделия;
- создание технического проекта изделия;
- составление необходимых документов для конструирования изделия.
Говоря о такой стадии проектирования ракеты, как подготовка технических предложений, хотелось бы подчеркнуть, что здесь при -водятся все технические параметры нового изделия (длина, диаметр, масса и др.). В том числе осуществляются мероприятия:
- изучение сведений по ранее изготовленным изделиям;
- подготовка технических положений для изготовления изделия;
- определение предполагаемых параметров скорости изделия;
- решение о применении определенных элементов топлива;
- установление начальной массы изделия;
- определение примерных предельных очертаний изделий (габаритные характеристики);
- создание планируемого эскиза изделия;
- установление характеристик массы частей, составляющих изделие;
- корректирование эскиза изделия;
- определение пути движения изделия;
- внесение изменений (при необходимости) в параметры создаваемого изделия [3].
На стадии формирования чертежа нового изделия выполняются такие действия, как:
- формирование схемы изделия, в которой присутствуют сведения о характеристиках объема изделия, составляющих его частях и элементов;
- составление технических заданий на изготовление определенных элементов, входящих в конструкцию изделия.
Стадия создания технического проекта изделия включает более подробную отработку элементов, входящих в изделие. На данной стадии могут быть сформированы части и изделие полностью.
На завершающей стадии проектирования изделия разрабатывается нормативная база
для создания экспериментальной модели изделия.
Теперь обратимся к конструированию ракеты. В научных и теоретических источниках конструирование представляет собой систему, в которой спроектированные изделия и их части облекают в определенные фигуры, оптимально позволяющие их изготовить по предназначению.
Данное направление содержит комплекс мероприятий, касающихся обсуждения и изображения изделия, определения средств и способов его производства.
Конструирование ракеты осуществляется на основе детализированной схемы, включающей конкретное отображение всех частей изделия: устройств, приборов, установок и прочих элементов.
Мероприятия, входящие в конструирование ракеты, уже проявляются в процессе формирования чертежа нового изделия. В дальнейшем процессы конструирования связаны с созданием технического проекта ракеты, технического задания на определенные части будущего изделия. Кроме того, конструирование имеет место при направлении сформированного и проверенного изделия по предназначению (использованию).
Обратим внимание на то, что конструирование ракеты - наиболее сложный процесс, содержащий значительное количество мероприятий по составлению документов, включающих справочную информацию о параметрах, свойствах, характеристиках изделий, их комплектующих, методах обработки частей изделий, форм сборки и др.
При конструировании ракеты выполняется комплекс операций, основные из которых указаны ниже.
Во-первых, происходит разделение изделия на составляющие его элементы. В первую очередь ракета делится на части. В частях можно выделить устройства и приборы, включающие детали, которые были использованы в их создании.
Во-вторых, мы сталкиваемся с определением материалов, вошедших в будущий процесс изготовления изделия.
В-третьих, необходимо рассчитать пространственные размеры входящих в изделие элементов.
В-четвертых, следует определиться в оптимальности поперечных сечений дета-
лей, при которых изделие будет способно выдержать воздействующую на него нагрузку.
В-пятых, нужно выбрать наиболее целесообразный и надежный порядок объединения частей изделия друг с другом.
В-шестых, актуальное значение имеет составление конструкторских документов на изделия. Данные документы включают схемы, отображающие сведения о том, из каких средств и материалов изготовлены определенные детали изделия, порядок сборки частей, указания по их обработке и другую информацию.
Учитывая вышеуказанное упоминание о способности изделия выдерживать воздействующую на него нагрузку, стоит исходить из того, что при конструировании ракеты выбираются параметры составляющих его элементов, позволяющие быть изделию надежным и с низкой долей отказов в его функционировании.
Развивая данную мысль, рассмотрим подробнее случаи, приводящие ракету к неисправностям. Основные неисправности изделия обнаруживаются впоследствии:
- повреждения частей изделия;
- влияния на части изделия метеорологических условий;
- утраты изделием устойчивого состояния.
Повреждения частей изделия бывает местного характера, например, появление незначительных разрывов, вмятин в частях изделия. Также возникают повреждения ча-
стей, вызывающие отделение одной части изделия от другой.
Влияние метеорологических условий осуществляется путем воздействия значительной температуры, в результате которой происходит оплавка какого-либо компонента изделия.
Утрата устойчивого состояния - результат воздействия большой нагрузки на изделие.
Определяя параметры, которые будут заложены в конструкцию изделия, по предполагаемым показателям воздействующих внутренних сил не имеет никакого смысла высказывать суждение о том, возникнет ли повреждение в изделии или этого не произойдет. Все зависит от силы напряжения. В обстановке, не приводящей к повреждению изделия, напряжение является обычным (в пределах допустимых значений). Если же на -пряжение превзойдет пределы допустимости, то это будет способствовать отказу изделия в работе.
Таким образом, рассмотрев процессы про -ектирования и конструирования зенитной управляемой ракеты, следует:
- определять и регулировать основные мероприятия, входящие в данные процессы;
- соблюдать ответственным специалистам регламент при выполнении работ;
- обеспечивать необходимыми материалами для конструкции изделий;
- организовать взаимодействие при выполнении всех рабочих операций;
- контролировать и оценивать качество и надежность созданных изделий.
Список литературы_
1. Закутнев, С. Е. Оценка конкурентных преимуществ организаций оборонно-промышленного комплекса / С. Е. Закутнев, А. С. Поляков // Военный академический журнал. - 2020. - № 4 (28). - С. 68-74.
2. Куренков, В. И. Основы проектирования ракет-носителей. Выбор основных проектных характеристик и формирование конструктивного облика : учебное пособие / В.И. Куренков ; под ред. А. Н. Кирилина. - Самара: Самарский аэрокосмический университет, 2011. - 458 с.
3. Мишин, В. П. Основы конструирования ракет / В. П. Мишин, В. К. Карраск. - Москва : Машиностроение, 1991. - 260 с.
4. Овсянников, В. Е. Основы проектирования и конструирования машин: учебное пособие / В. Е. Овсянников, Г Н. Шпитко. - Курган : Курганский государственный университет, 2012. - 75 с.
5. Чистов, И. В. Инвестиционный подход к оценке и управлению полными затратами жизненного цикла продукции военного назначения / И. В. Чистов, М. Н. Сосков // Военный академический журнал. - 2020. - № 4 (28). -С. 62-67.
References_
1. Zakutnev S.E., Polyakov A.S. Evaluation of competitive advantages of organizations of the military-industrial complex, Military Academic Journal, 2020, no. 4 (28), pp. 68-74.
2. Kurenkov V.I. Fundamentals of designing launch vehicles. The choice of the main design characteristics and the formation of a constructive appearance: a textbook / edited by Doctor of Technical Sciences, prof. A. N. Kirilin. Samara: Publishing house of the Samara Aerospace University, 2011, 458 p.
3. Mishin V.P., Karrask V.K. Fundamentals of rocket design. Moscow: Mashinostroenie, 1991, 260 p.
4. Ovsyannikov V.E., Shpitko G.N. Fundamentals of designing and constructing machines: a textbook. Kurgan: Publishing house of the Kurgan State University, 2012, 75 p.
5. Chistov I.V., Soskov M.N. Investment approach to the assessment and management of the total costs of the life cycle of military products, Military Academic Journal, 2020, no. 4 (28), pp. 62-67.
