В статье рассматривается обновленный подход к проектированию баллистических ракет и принципы построения программного продукта для решения задачи автоматизации расчета параметров и подготовки чертежной документации.
Ключевые слова: система проектирования, программный продукт, автоматизация процессов проектирования.
Проектирование — это начальная стадия разработки технических систем. На данной стадии формируется общий замысел будущего образца и осуществляется процесс поиска и выбора совокупности основных технических решений для практической реализации этого замысла при обеспечении требуемых значений выходных показателей.
Процесс организации проектирования баллистических ракет специфичен. При наличии объективно существующих в начале проектирования неопределенностей, обусловленных как сложностью стоящих задач, так и отсутствием необходимой для их решения информации, принятие решений является многошаговой итерационной процедурой с использованием упрощенных моделей процессов на начальной фазе и нарастанием сложности и точности моделей по мере накопления и уточнения информации.
Расчет параметров предлагается осуществлять, руководствуясь алгоритмом Павлова Г. А. [1], приняв во внимание необходимость внесения в него следующих изменений:
1) Исправление имеющихся ошибок и опечаток;
2) Добавление проектировочного и проверочного расчетов на прочность и устойчивость корпусов РДТТ;
3) Добавление проектировочного и проверочного расчетов на прочность и устойчивость для отсеков (рис.1):
– переходного отсека между блоком ускорителей и полезной нагрузкой;
– агрегатного отсека;
– приборного отсека;
– переходного отсека между боевой ступенью и боевым блоком.
Рис. 1. Размещение переходного отсека между блока ускорителей и боевой ступенью (ПхО БС), отсеков боевой ступени (БС) — агрегатного (АО), приборного (ПрО), переходного отсека между боевой ступенью и головной частью (ПхО ГЧ) и головной части (ГЧ)
4) Замена алгоритма расчёта геометрических и массовых характеристик сборочных единиц полезной нагрузки и переходного отсека между блоком ускорителей и боевой ступенью.
Работа над решением проблемы автоматизации многошаговой итерационной процедуры позволит перейти к практической реализации программного продукта для ЭВМ на основе уже имеющихся [2]. Предлагается следующая структура программного продукта (в соответствии с рисунком 2):
Рис.2. Структура программного продукта для ЭВМ
Каждая подпрограмма ввода данных должна являться информационно-советующей системой, предлагающей оператору возможность задания параметров и справку о рекомендуемых значениях каждого из них. В подпрограммах расчета, где возникает необходимость условной оптимизации тех или иных параметров для обеспечения требуемого значения целевой функции, предлагается реализовать методы оптимизации, аналогичные методам поиска решений такого ПО, как MS Excel. В этом случае оператор имеет в своем распоряжении справку с рекомендованными значениями и возможность либо задать фиксированное значение какого-то конкретного параметра, либо задать верхний и нижний пределы этого параметра, то есть систему ограничений. При удовлетворительном результате процесса оптимизации оператору будет предложено перейти к следующей подпрограмме.
По завершении расчета должна предусматриваться возможность сохранения результатов в отдельном документе в табличном виде типа «параметр-значение». Для сопряжения подпрограммы вывода параметров и текстового редактора (например, MS Word) необходим адаптер. Кроме того, результат можно использовать для автоматизированного составления необходимых проектировщику заготовок чертежной документации, для чего требуется предусмотреть сопряжение через адаптер с системой автоматизированного проектирования (например, Компас-3D).
Работа с программным комплексом позволит:
– легко редактировать входные параметры, если результат расчета не удовлетворяет требованиям оператора;
– экономить время проведения расчета, что особенно важно при необходимости повторить его или при проектировании нескольких изделий;
– сводить полученные результаты в отдельный текстовый документ в виде таблицы;
– создавать заготовки для чертежной документации.
Литература:
- Г. А. Павлов. Определение основных технических характеристик баллистических ракет с РДТТ. МО РФ, 1992. — 96с.
- М. Н. Ларин, Г. А. Павлов, В. П. Печников. Основы ракетно-космической техники. Определение основных технических характеристик баллистических ракет с РДТТ. Серпухов 2013 г. — 168с.
