Особенности военно-научных исследований по обоснованию концепций и обликов перспективных авиационных комплексов

ВОЕННАЯ МЫСЛЬ № 8/2007, стр. 49-53

Особенности военно-научных исследований по обоснованию концепций и обликов перспективных авиационных комплексов

Полковник Л.Л. ГУСЕВ,

кандидат технических наук

Подполковник в запасе А.К. ДЕНИСЕНКО,

кандидат технических наук

Полковник в запасе B.C. ПЛАТУНОВ,

доктор технических наук

ПРИ СОЗДАНИИ сложных технических систем, какими являются авиационные комплексы (АК), особое значение имеют ранние этапы их проработки, и прежде всего этап военно-научных исследовании (ВНИ), связанный с обоснованием концепций, обликов и требований к перспективным и модернизируемым АК. Качество и оперативность таких исследований существенно зависят от уровня развития их методологии, методического и программного обеспечения. К настоящему времени эти исследования сложились не только как самостоятельный этап в многоэтапном процессе создания авиационной техники и вооружения (АТиВ), но и как самостоятельное научное направление, которое характеризуется своеобразием постановки и методов решения задач. Главная особенность этих методов - комплексный системный учет оперативно-тактических, научно-технических и производственно-экономических факторов, обеспечение возможности проведения исследований на стыке целого ряда научных дисциплин.

Поскольку основной целью этапа ВНИ является не разработка проекта конкретного АК, а получение представления о его облике, оценка возможных уровневых значений его характеристик и обоснование требований к его основным тактико-техническим характеристикам (ТТХ), эти исследования получили название «формирование авиационного комплекса». Это понятие наиболее адекватно отражает существо исследований по поиску рационального сочетания (оптимизации) разнородных характеристик и свойств АК военного назначения, а также путей достижения поставленных целей и оценки потребных ресурсов, необходимых для разработки и создания АК.

Роль и место исследований по формированию АК в обосновании перспектив развития AT и строительства ВВС показаны на рисунке 1.

В методологическом плане это означает, что исследования по формированию облика и обоснованию требований к ТТХ АК, с одной стороны (на верхнем уровне), тесно связаны с исследованиями по обоснованию систем и программ вооружения ВВС, а с другой (на нижнем уровне) - с исследованиями по обоснованию требований к характеристикам составных частей АК: двигателей, комплексов и средств бортового оборудования, вооружения и средств защиты. Этим и определяется важнейшая системообразующая роль и место военно-научного обоснования требований к ТТХ АК в исследованиях по обоснованию перспектив развития АТиВ в целом.

Рис. 1. Роль и место исследований по формированию авиационных комплексов

Для современных АК характерны весьма сложная структура и многообразие функциональных связей между их основными составными частями, что определяется будущими условиями боевого применения этих комплексов. Поэтому ключевая задача, которая решается при военно-научных обоснованиях перспектив развития АК, заключается в определении рациональных тактико-технических требований, предъявляемых к новым АК, в условиях многообразия их типажа, множества компоновочно-аэродинамических схем летательных аппаратов (ЛА) и типов силовых установок, возможных технических решений в области бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО), вооружения, средств защиты, разнохарактерных боевых задач и условий их выполнения, длительного жизненного цикла, неопределенностей различного характера и ресурсных ограничений.

Формирование облика АК и обоснование требований к его ТТХ выполняется на трех этапах ВНИ (рис. 2): концептуальном, обликовом и проектном, т. е. является процессом, протекающим во времени. На каждом из этапов решаются свои, частные, но увязанные единым замыслом задачи обоснования определенных групп требований к характеристикам перспективных и модернизируемых АК, которые затем объединяются в одном выходном документе заказчика - тактико-техническом задании на разработку АК.

Определение рациональных (оптимальных) требований к АК предполагает в общем случае решение оптимизационной задачи, в которой показатель (или показатели) эффективности является целевой функцией, а уравнение существования АК, определяющее его техническую реализуемость, и соотношения, определяющие производственно-экономические возможности реализации АК, - ограничениями. В этом принципиальное отличие военно-научных исследований по обоснованию облика и требований к основным ТТХ АК от поисковых, предварительных исследований и проектирования АК в НИИ и ОКБ промышленности, которые ведутся, как правило, под уже выработанные (заданные) требования.

В развитии и совершенствовании научно-методической базы исследований по обоснованию требований к ТТХ АК можно выделить несколько характерных этапов, отличающихся общей постановкой задачи, уровнем проработки частных методик и программ, степенью их интеграции и автоматизации исследований, используемыми техническими (ЭВМ с соответствующей периферией) и программными средствами. Но наиболее существенные ее изменения произошли в начале и середине 90-х годов. Они характеризуются кардинальным совершенствованием методологии военно-научных исследований в направлении их комплексной автоматизации и повышения уровня системной организации, т.е. созданием системы автоматизированного формирования авиационных комплексов (САФАК).

САФАК представляет собой взаимоувязанную совокупность методических, программных, информационных, технических и организационных средств, объединенных с целью осуществления автоматизированного управляемого (т. е. с участием человека) процесса военно-научных исследовании. Благодаря этому появилась возможность коренным образом изменить всю технологию военно-научных исследований, поднять их на качественно новый методический уровень - перейти от решения разрозненных автономных частных задач к обоснованию всей совокупности ТТХ на единой методической и информационной основе, с единых системных позиций.

Практическая реализация ряда версий САФАК стала возможной благодаря ряду оригинальных методических разработок, полученных в ходе перманентного выполнения целенаправленных методических научно-исследовательских работ. К числу этих разработок относятся: системы экспертного типа различного целевого назначения, блок моделей для синтеза АК и расчета его летно-технических характеристик, блок моделей функционирования АК; блок моделей для согласованной оптимизации характеристик АК и его подсистем, система поддержки принятия решения (СППР) в условиях неопределенности и многокритериальности. В частности, принципиальное отличие рассматриваемой СППР от других разработок в этой области заключается в ее ориентации на использование не одного, а совокупности методов теории принятия решений, отсутствии ограничений на количество рассматриваемых альтернатив и показателей (критериев), жесткой привязки к конкретной предметной области исследований и др. В последующем она стала основой ряда методик сравнительной оценки проектов АК и коопераций их разработчиков.

Современный этап развития методической базы ВНИ перспектив развития АК характеризуется рядом особенностей, вынуждающих основной акцент в методической работе сделать на сохранении имеющегося программно-методического задела и развитии его (по возможности) по отдельным направлениям. Это связано с некоторыми негативными последствиями проходившего в последние годы «реформирования» ВВС и коснувшиеся НИУ ВВС в виде существенного сокращения и обновления научных кадров, неоднократного изменения структуры научных подразделений, ухудшения финансового и технического обеспечения, а также ухудшения методического взаимодействия с другими НИУ Министерства обороны и промышленности. Вследствие этого темпы и объемы методических исследований существенно снизились.

Рис. 2. Общая схема решения задачи формирования авиационных комплексов

Тем не менее даже в сложившихся условиях акценты в исследованиях как в методических НИР, так и в проблемных НИР по конкретным направлениям развития авиации были сделаны на методическом обеспечении решения наиболее актуальных проблем современного этапа развития и строительства ВВС. Так, значительное внимание было уделено разработке вариантов и программ модернизации АК на основе многокритериальной сравнительной оценки их альтернатив с помощью СППР, совершенствованию методик и программ синтеза и расчета характеристик АК; разработан ряд новых версий моделей, методик и программ оценки эффективности АК фронтовой, дальней и военно-транспортной авиации, вертолетов различного целевого назначения с учетом их новых возможностей и свойств; разработаны методики сравнительной оценки проектов АК и их составных частей (в частности, двигателей) с учетом возможной кооперации их разработчиков.

В заключение следует сказать, что в процессе создания и развития методической базы, а также выполнения работ, непосредственно направленных на обоснование перспектив развития, технических обликов и требований к ТТХ АК, сформировалась научная школа специалистов в области системных военно-научных исследований, основной особенностью которой является комплексный системный подход к постановке, проведению, анализу и представлению результатов исследований, постоянная ориентация на практические потребности ВВС. Эта школа охватывает широкий спектр научных направлений как по видам авиационной техники, так и тематических безотносительно к конкретному виду этой техники.