CC BY
3Пусть целью полета будет сканирование земной поверхности в заданной исполнительной зоне, а основное требование к расположению опорных точек траектории - условие свободного выполнения разворота на 180° на заданной скорости полета.
2000 ■ :■
1500
юоо
500
О 500 1000 ÍSOO Шш 2500 3000
Базовая траектория поискового полета БЛА над исполнительной зоной
Исполнительная зона ограничена четырьмя крайними точками и содержит внутри участок, полет над которым запрещен. Начальные условия для моделирования:
- размер исполнительной зоны 2x3 км, размер запрещенной зоны 400x750 м;
- скорость полета 80 км/ч, соответственно радиус виража равен 87,2 м (при угле крена 30°), а шаг траектории - 174,4272 м;
- рассматривается плоский горизонтальный полет без учета участков набора высоты и снижения.
Сформированная траектория состоит из двух участков, и полет по ней может быть выполнен как одним БЛА, так и двумя одновременно (в этом случае можно внести корректировку для запуска обоих БЛА из одной точки).
Траектория покрывает всю исполнительную зону за исключением запрещенного участка (см. рисунок). Программное обеспечение, построенное по приведенному принципу, может существенно повысить качество автоматически планируемых траекторий для информационных БЛА. В свою очередь, для оценки границ рассматриваемых зон могут быть использованы принципы нечеткой логики. При обнаружении в полете факторов, влияющих на траекторию, они могут быть учтены при онлайн-корректировке, что предусмотрено алгоритмом. Существенным требованием для использования предлагаемой системы является наличие бортового автопилота, позволяющего выполнять развороты в автоматическом режиме.
Библиографические ссылки
1. Моисеев В. С., Гущина Д. С., Моисеев Г. В. Основы теории создания и применения информационных беспилотных авиационных комплексов : монография. Казань: Изд-во МОиН РТ, 2010.
2. Ростопчин В. В. Элементарные основы оценки эффективности применения беспилотных авиационных систем для воздушной разведки. [Электронный ресурс]. 31.08.2006. URL: http://uav.ru/stati.php (дата обращения: 20.08.2012).
L. M. Neugodnikova Ufa State Aviation Technical University, Russia, Ufa
MODELLING OF FLIGHT TRAJECTORY MAKING SYSTEM FOR UNMANNED AIRCRAFT
The task of automatic trajectory making for informational unmanned aircraft on the basis of its flight and technical characteristics is considered. The flight trajectory making algorithm with avoiding of forbidden zones is presented. Results of modeling are given.
© HeyrogHHKOBa tt. M., 2012
УДК 621.01
Г. М. Нурисламова, Д. А. Шилина, А. Б. Коленченко Уфимский государственный авиационный технический университет, Россия, Уфа
АНАЛИЗ И ОЦЕНКА КОНКУРЕНТОСПОСОБНОСТИ ПРИНИМАЕМЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПРИ ИЗГОТОВЛЕНИИ ДЕТАЛЕЙ ГАЗОТУРБИННОГО ДВИГАТЕЛЯ
Рассмотрена методика выбора наиболее целесообразного варианта технологического процесса изготовления деталей газотурбинного двигателя на основе комплексного показателя конкурентоспособности.
В своей деятельности хозяйствующие субъекты, финансисты, научные работники постоянно сталкиваются с проблемой выбора наилучшего (эффективного, наименее рискового, качественного) решения из
множества существующих вариантов. Во многих случаях, выбирая одно решение из альтернатив, лицо, принимающее решение, руководствуется только интуитивными представлениями. Вследствие этого при-
(Решетневскце чтения
нятие решения имеет неопределенный характер, что сказывается на его качестве.
Целью работы является создание методики анализа и оценки конкурентоспособности различных вариантов принимаемых решений при разработке технологического процесса на основе комплексного показателя качества.
Для достижения поставленной цели необходимо выбрать показатели, характеризующие исследуемый объект, рассчитать комплексный показатель качества и проанализировать конкурентоспособность принимаемых технологических решений.
Предлагается проанализировать конкурентоспособность технологических процессов не по отдельно взятым критериям, а по их совокупности.
Для оценки эффективности различных вариантов технологического процесса используется следующий алгоритм [1]:
1) устанавливаем объект оценки и его аналоги;
2) выбираем показатели, наиболее полно характеризующие эти объекты;
3) с учетом коэффициентов весомости или без их учета объединяем принятые показатели в интегральный показатель;
4) по интегральному показателю и коэффициенту конкурентоспособности ранжируем сравниваемые объекты и принимаем решение.
В работе выделены основные положения методики оценки объектов, основанной на приведенном выше алгоритме:
- под объектами подразумевается то, что может быть подвергнуто оценке. В данном случае ими являются технологические процессы изготовления детали;
- все объекты характеризуются набором показателей качества, которые в совокупности определяют свойства объекта, выделяют его среди других;
- показатели качества сгруппированы по каким-либо признакам и выражены количественно либо
путем измерения, либо с применением методов ква-лиметрии;
- множество разноразмерных числовых показателей качества объединены в один числовой показатель с учетом коэффициентов весомости единичных показателей. Показатели, критерии оценки объекта сравниваются по вкладу их в конечный результат. Такое сравнение показателей позволяет ранжировать их по значимости.
Наиболее перспективным направлением в оценке качества объектов технологических процессов является способ интегрирования показателей качества методом «радара» или профилей в один числовой показатель без «взвешивания» [1].
Для определения степени влияния групп показателей качества на значение интегрального показателя установлены значения их коэффициентов весомости методом анализа иерархий. Этот метод учитывает многокритериальность и неопределенность задачи [2].
В качестве объектов были выбраны три варианта технологического процесса механообработки типовой детали газотурбинного двигателя.
Главные отличия этих вариантов - различная концентрация операций и частичная или полная замена оборудования.
Для оценки и выбора наиболее конкурентоспособного технологического процесса были рассмотрены более семидесяти показателей качества, разделенные на восемь групп (см. таблицу).
Далее был произведен расчет интегрального показателя качества, заключающийся в суммировании групповых показателей с учетом весов, определяемых по методу анализа иерархий [2].
На основе полученного показателя качества был рассчитан коэффициент конкурентоспособности как отношение интегрального показателя качества к себестоимости изготовления.
Сравнение вариантов технологического процесса изготовления лопатки КНД
Групповые показатели качества Коэффициент весомости группы Коэфс )ициенты качества
ТП! ТП2 ТП3
1. Оборудование и производственный участок 0,063 2 0,394 0 0,305 9 0,325 0
2. Технологическая оснастка 0,047 4 0,312 5 0,585 6 0,356 7
3. СОЖ 0,021 6 0,544 7 0,559 1 0,761 8
4. Заготовка 0,035 5 0,333 3 0,371 5 0,333 3
5. Качество обработки 0,386 5 0 0,078 4 0
6. Экономические 0,215 6 0,247 8 0,567 0 0,419 5
7. Технико-экономические 0,138 0 0,336 2 0,682 8 0,353 5
8. Персонал 0,092 3 0 0,002 3 0,010 7
Себестоимость изготовления, руб. 543 670,533 0 1506,308
Коэффициент качества без учета весов 0,249 0 0,394 1 0,320 1
Ранг по качеству без учета весов 3 1 2
Коэффициент качества с учетом весов 0,159 6 0,315 4 0,209 9
Ранг по качеству с учетом весов 3 1 2
Коэффициент конкурентоспособности 0,000 3 0,000 5 0,000 1
Место по конкурентоспособности 2 1 3
По рассчитанному значению коэффициента конкурентоспособности можно сделать вывод, что второй вариант технологического процесса (ТП2) является наиболее целесообразным.
Таким образом, предложенная методика позволяет оценить целесообразность принимаемых решений на основе рассчитанного объективного пока -зателя.
Библиографические ссылки
1. Фасхиев Х. А. Универсальный метод оценки технических и социально-экономических объектов // Техника машиностроения. 2008. № 2. С. 49-63.
2. Ногин В. Д. Упрощенный вариант метода анализа иерархий на основе нелинейной свертке критериев // Журн. вычисл. математики и мат. физики. 2004. Т. 44, № 7. С. 1261-1270.
G. M. Nurislamova, D. A. Shilina, A. B. Kolenchenko Ufa State Aviation Technical University, Russia, Ufa
ANALYSIS AND EVALUATION OF COMPETITIVE TECHNOLOGICAL SOLUTIONS ADOPTED IN THE MANUFACTURE OF GTE PARTS
The technique to choose the most expedient option of technological process to manufacture details of the gasturbine engine on the basis of a complex indicator of competitiveness is considered.
© Нурисламова Г. М., Шилина Д. А., Коленченко А. Б., 2012
УДК 519.677
В. П. Павлов, В. М. Кудоярова Уфимский государственный авиационный технический университет, Россия, Уфа
МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ПРОЦЕССА СУБЛИМАЦИИ НА ПОВЕРХНОСТИ ТЕПЛОЗАЩИТНОГО ПОКРЫТИЯ ИЗ ПОЛИМЕРНОГО КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА ПРИ ИНТЕНСИВНОМ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОМ НАГРЕВЕ
Рассматривается протекание физико-химических процессов на поверхности теплозащитного полимерного композиционного материала при высокотемпературном воздействии. Предложена математическая модель физико-химических превращений на поверхности тепловой защиты из стеклопластика на феноло-формальдегидном связующем в виде зависимости количества теплоты, поглощающейся в процессе термодеструкции от температуры нагрева. Данная модель учитывает протекание физико-химических процессов в материале тепловой защиты и позволяет рассчитать количество теплоты, расходуемое на термодеструкцию.
При интенсивном нагреве все теплозащитные материалы претерпевают поверхностные или объемные физико-химические превращения [1]. При сублимации происходит плавление теплозащитного материала и испарение на его поверхности, что сопровождается значительным тепловым эффектом. Такие материалы создают эффективную защиту от тепловых потоков за счет поглощения тепла при этом, одновременно блокируя падающий тепловой поток за счет вдува газа в пограничный слой, который создается благодаря эффекту сублимации теплозащитного покрытия. Поглощение большого количества тепла происходит за счет физико-химических превращений на поверхности теплозащитного полимерного композиционного материала (ПКМ).
Для расчета процессов теплообмена на поверхности тепловой защиты из ПКМ, работающих в условиях высоких, переменных во времени температур, важно иметь математическую модель для расчета теплового эффекта физико-химических процессов, происходящих на поверхности разлагающихся теплозащит-
ных материалов, которую затем удобно встроить в краевую задачу нестационарной теплопроводности.
В данной математической модели в качестве теплозащитного материала из ПКМ рассматривается стеклопластик марки КТ-11-К-Ф, изготовленный на основе стеклоткани КТ-11-К и феноло-формальде-гидного связующего. Использованы данные по содержанию компонентов пиролиза феноло-формальде-гидной смолы в зависимости от температурного режима [2].
За основу построения математической модели физико-химических превращений было взято первое следствие закона Гесса: тепловой эффект реакции разложения феноло-формальдегидной смолы определяется по формуле
Д^0 = (нН2 Д^ + н^ Д^ + нсо Д^Со +
+ нсо2 ДcHCо2 + нс2 ДcHC2 )- нс16о2н14 ,
где Д^^ - стандартная теплота сгорания одного моля ^го компонента; vI - количество молей ^го вещества.
