Жизненный цикл комплекса ВТО и общая логика его проектирования
Лекция
Структурная схема жизненного цикла УАС
Процесс разработки
Процесс производства |
Модернизация |
|
Эксплуатация в ВЧ
В режиме |
В режиме хранения, |
обучения и |
транспортировки и |
тренировки |
целевого использования |
Потенциал |
нет |
модернизации |
|
исчерпан |
|
да
Утилизация
Интервал времени от начала создания СТС (ВТО) до конца его эксплуатации называют его жизненным циклом. При этом за начало жизненного цикла можно принять зарождение идеи создания нового комплекса, а за конец – снятие его с эксплуатации (вооружения) и утилизацию.
При этом в течение своего жизненного цикла комплекс может пройти несколько этапов модернизации до момента исчерпания своего модернизационного потенциала.
(Модернизация – изменение, усовершенствование, отвечающее современным требованиям).
Серийное производство и особенно эксплуатация ЛА в составе комплекса ВТО , как в режиме хранения и транспортировки, так и, особенно, использования по прямому назначению, интересны как этапы формирования сигналов обратной связи, которые должны быть адекватно восприняты на этапе проектирования новых и модернизации существующих образцов
Структура стоимости жизненного цикла
Изготовление 30 %
СЖЦ≈ min |
50 % |
проектированиеРазработка, 13 %
7 % 
Концептуальное проектирование
?
Эксплуатация, ремонт, утилизация
Часто процесс эксплуатации рассматривают в широком смысле, включая в него целевое использование, хранение, транспортировку, ремонт и утилизацию. При этом на этапе проектирования должно реализоваться стремление минимизировать стоимость всего жизненного цикла изделия .
Проектирование часто отождествляют с разработкой изделия, понимая процесс творческого предопределения технической системы (устройства), подразумевая в качестве его цели получение полного обоснования для практической реализации идеи.
Возможно и более расширенное понимание разработки технической системы, когда кроме непосредственного процесса проектирования базового образца в него включают и последовательное
совершенствование изделия.
Зависимость эффективности комплекса от вложенных
в него средств
1 – комплекс i – го поколения;
2 – комплекс (i+1) – го поколения
Ответ на существующие и потенциальные достижения противника может иметь два варианта: модернизация имеющихся комплексов и создание новых комплексов, принадлежащих к следующему поколению соответствующего вида оружия.
Для выбора пути развития необходимо проанализировать функциональные зависимости эффективности комплекса от вложенных в него средств по указанным вариантам.
Примером такого перехода к созданию АКУВ нового поколения может служить снятие с производства в США УАС «Copperhead» и запуск программы создания УАС нового поколения «Excalibur», который предусматривает его многоступенчатую модернизацию или так называемую «спиральную» стратегию разработки (
Спиральная технология разработки УАС «Excalibur»
Каждая ступень включала этапы разработки всей системы (в зависимости от требований разработчиков к ТТХ этой ступени) и завершалась проведением всесторонних испытаний. После испытаний УАС требования уточнялись для следующей ступени разработки (или витка спирали).
На каждом витке спирали в УАС внедрялись новые технические усовершенствования, и осуществлялась передача разработанного на данной ступени образца в производство с последующим развертыванием в войсках. На первой ступени разработки к УАС обычно предъявляют минимальные требования и в него внедряются уже готовые к использованию технические решения или решения, не требующие на свою доработку большого времени. Основная цель этой ступени – обеспечить разработку необходимой системы в максимально сжатые сроки, хотя и за счет снижения ТТХ комплекса.
На каждой последующей ступени требования к ТТХ повышаются в соответствии с полученными результатами на предыдущих ступенях разработки и готовностью к использованию новых технических решений.
Варианты УАС Excalibur и его структура
УАС Excalibur Block I: а) УАС Excalibur Block Iа-1 (общий вид); б) УАС Excalibur Block Iа-2 (разрезной макет): в) УАС
Excalibur Block Ib
УАС Excalibur Block Iа-2 (разрезной макет): 1 – антенна приемника GPS; 2 – блок приемника GPS и цифрового вычислительного устройства; 3 – блок рулевых приводов с 4 аэродинамическими рулями; 4 – батарея питания; 5 – инерциальный измерительный блок 6 –
комбинированный взрыватель; 7 – ВВ; 8 – корпус; 9 – храповой механизм; 10 – ведущий поясок; 11 – заряд газогенератора; 12 – консоль
стабилизатора в сложенном положении (8
шт.);
13 – поддон; 14 – сопло газогенератора
Варианты боевой начинки УАС «Excalibur»
Схема боевого применения боеприпаса с СПБЭ
Варианты СПБЭ
SADARM
Применение УАС Excalibur Block II с кассетной БЧ
1 – Excalibur Block I с ОФ БЧ;
2 – Excalibur Block II с двумя СПБЭ SADARM; 3 – Excalibur Block II с кассетной БЧ
Этапы выброса суббоеприпасов ХМ85 из УАС
Поражающий элемент ХМ85
Общая структура процесса проектирования
Стратегическое развитие отрасли
Заказчик НИИ МО
Поисковые исследования
ОКР
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Данная структура универсальна для |
|
Оперативно- |
|
|
|
|
|
|
разработки практически всех видов ВТО. |
||||
|
|
|
|
|
Опыт разработки |
|
Весь процесс разработки нового образца |
|||||
|
тактическая |
|
|
|
|
определенного типа |
|
|||||
|
потребность + |
|
|
|
|
устройств |
|
может быть разделен на две основные |
||||
|
известная научно- |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
техническая |
|
|
|
|
|
|
стадии: поисковые работы (обычно преиму- |
||||
|
информация |
|
|
|
|
Генеральный |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
щественно НИР) и ОКР с фрагментами НИР |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
конструктор |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
КБ (отраслевое |
|
Если стадия выполнения ОКР достаточ- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
НИИ) |
|
|
|
Концептуальное (внешнее) |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
но четко формализована и содержательно |
||
|
проектирование |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
структурирована , то стадия поисковых ра- |
|
Общая концепция (идея) нового |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
изделия, ТТТ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
бот не имеет четко установленной структуры |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и даже общепринятого названия. В одних |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– общее проектирование (аванпроект) |
|
|
|
|
|
|
источниках она называется – концептирова- |
|||||
Разработка технического предложения |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
НИР |
|
ние. Этим термином называют этап проекти- |
|
ТТЗ и ТЗ на ОКР |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
новых технических |
|
рования, на котором с помощью методов |
|
Разработка |
|
|
|
|
|
|
|
|
Генерирование |
|
математического моделирования, эскизиро- |
|
эскизного проекта |
|
|
|
|
обоснование на |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
идей и их |
|
вания и экспериментов делается предва- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
основе математи- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Разработка технического проекта |
|
|
|
|
ческого и физичес- |
|
рительная проработка способов реализации |
||||
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
кого моделирования |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
исходной идеи. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Разработка РКД для изготовления |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
опытной партии |
|
|
|
|
Иногда поисковые разработки отождествляют со |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
структурно-параметрическим синтезом нового образца. |
|||
|
Изготовление опытной партии и |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
||||||||||
|
проведение летных испытаний |
|
|
|
|
Часто эту стадию характеризуют как разработку техпредло- |
||||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
жений и называют предэскизным проектированием или |
||
|
Проведение государственных |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
выполнением аванпроекта.. Суть остается одной – прове- |
|||||
|
испытаний нового изделия |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дение проектно-поисковых работ с целью обоснования |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Доработка РКД по результатам |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
возможности создания нового образца с требуемыми свой- |
||||||
|
государственных испытаний |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ствами, определение его структурного облика и основных |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
Утверждение РКД промышленного |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
проектных параметров. Итогом выполнения этих работ |
||||||
|
производства |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
обычно является разработанное ТЗ на выполнение ОКР. |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Основные этапы проектирования
Как правило, перед началом разработки изделия конструктор не располагает исчерпывающими данными, позволяющими однозначно определить его облик и основные параметры. Поэтому он поступает так, как поступают всегда, решая сложную задачу: разбивает весь процесс разработки нового образца на ряд этапов, чтобы постепенно перейти от незнания к знанию
На первом этапе проводятся поисковые работы и предварительные исследования, рассматриваются различные варианты будущего проекта. Задачами этого этапа являются: оценка возможности создания образца, удовлетворяющего техническим требованиям и получение исходных данных для проектирования, а также предварительная оценка стоимости проведения работ и сроков их выполнения. Итогом работ первого этапа является выпуск технических предложений по разработке изделия.