CC BY
14
УДК 629.76
К.А. Рожаева, K. Rozhaeva, e-mail: [email protected] Омский государственный технический университет, г. Омск, Россия Omsk State Technical University, Omsk, Russia
ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА НАУЧНО-ТЕОРЕТИЧЕСКИХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ НА ЭТАПЕ ОПЫТНО-КОНСТРУКТОРСКИХ РАБОТ
IMPROVING THE GUALITY OF SCIETIFIC-THEORETICAL AND EXPERIMENTAL
STUDIES AT THE STAGE OF EXPERIMENTAL-CONSTRUCTION WORKS
Рассмотрены различия в специфике научно-теоретических и экспериментальных исследований, проводимых на этапе ОКР и НИР. Предложено расширение взаимосвязанных шагов, входящих в этап ОКР. Рассмотрены варианты разработки предложений по повышению качества научных исследований на этапе ОКР.
The differences in the specificity of the scientific-theoretical and experimental research at the stage of experimental- construction works and research works. The variants of development of offers on improvement of quality of scientific research on the the stage of experimental- construction works.
257
Динамика систем, механизмов и машин, № 2, 2014
Ключевые слова: качество, достоверность, проектирование, исследования, автономная бортовая система спуска, математические и физические модели
models
Keywords: quality, reliability, developing, researches, active de-orbiting system, physical and mathematical
При разработке элементов ракетно-космической техники, не имеющих прототипов, например, автономной бортовой системы спуска (АБСС) ступеней ракет, новых типов двигательных установок, систем управления, алгоритмов функционирования и т.д., возникает вопрос о разработке новых методов проектирования, поскольку существующие методы не приспособлены для решения поставленных задач. Повышению качества проводимых разработок на этапе НИР посвящены работы [1-2], в которых предлагается расширить содержание этапов проектирования элементов ракетно-космической техники, что позволит выявлять качество разрабатываемых физических и математических моделей, методик проектирования.
Согласно [3] научно-теоретические и экспериментальные исследования так же могут проводится в обеспечение выполнения конкретной опытно-конструкторской работы (ОКР), что ведет к необходимости расширения областей научных исследований путем дополнения состава взаимосвязанных шагов, входящих в этап ОКР.
В соответствие с проведенным анализом этап ОКР [4] для разработки элементов ракетно-космической техники, не имеющих прототипов, предлагается представить в виде:
Опытно-конструкторские работы
<Ц
8
8
<ц - н
О « и <ц о
<ц &
& =8
и 3
о 8
и со
о 8
<ц И о
к О
8
<ц
Н
и 8 И о
н
а о
о
я
&
X
¡5 «
о <ц
«
о о 8
л 8
л
«
я
Я 8
а
<ц
С
о И
со
8
8 &
<ц
я
£ о
4
5 8
<ц О
а
£ о ю й а
>8
8
<ц «
Ч 8
со 8
8 М
X н
3 8 Н Л 8 о 8
Л
8 и
О Л
и 8 8 Е
8 О
<ц 8
п О
и и
о и
н о <
1-
эт
к
>8
8
<ц Ч 8
со
8 X й Н 3
3 8
8 о
Н 8
3 и
8 О 3 8
и о
8 и
8 <ц
<ц ч
п 8
и Е
12 о О
1-
эт
к
К результатам научных исследований при разработке АБСС [5], в соответствии с предложениями в [3], должны относиться следующие научно-исследовательские разработки:
- предложения по выбору схемы полета, полезных нагрузок, оптимальных условий (режимов) функционирования АБСС;
- предложения по выбору оптимальных характеристик АБСС и конструкционных материалов;
- рекомендации по использованию и подготовке существующих и созданию новых экспериментальных и испытательных баз для наземной отработки АБСС;
258
Динамика систем, механизмов и машин, № 2, 2014
- разработка (на базе типовых методик) методик обеспечения и контроля надежности АБСС, его составных частей, систем, агрегатов (приборов, программных изделий);
- рекомендации по метрологическому обеспечению в процессе испытаний АБСС и ее составных частей;
- рекомендации по методам экспериментальной отработки (в том числе путем математического моделирования);
- рекомендации по проектированию программно-методического обеспечения вычислительных средств комплекса;
- рекомендации по технологическому процессу проектирования, разработки математического, программного, информационного обеспечения вычислительных средств комплекса;
- рекомендации по совершенствованию объектов инженерно-технического обеспечения для экспериментальной отработки АБСС, оснащению дополнительными оборудованием и аппаратурой;
- рекомендации по выполнению требований технического задания на АБСС.
Специфика научно-теоретических и экспериментальных исследований, проводимых
на этапе ОКР, существенно отличается от специфики научных исследований, проводимых на этапе проектно-поисковых работ. Эти отличия обусловлены следующими объективными причинами.
Для этапа проектно-поисковых работ:
- облик проектируемой системы не определен;
- не выбраны технологические, схемные и проектно-конструктивные решения по создаваемой системе;
- отсутствует необходимое научно-методическое описание функционирования создаваемой системы и т.д.
Для этапа ОКР:
- полностью сформирован облик проектируемой системы;
- выбраны технологические, схемные и проектно-конструктивные решения по создаваемой системе;
- разработано необходимое научно-методическое описание функционирования создаваемой системы и т.д.
Как следует из приведенного сравнительного перечня решаемых задач, методы про-
ведения научных исследований на этапе ОКР будут отличаться от методов на этапе НИР. Соответственно, необходима разработка метода повышения качества научно-теоретических и экспериментальных исследований для этапа ОКР.
Если на этапе проектно-поисковых работ объем неопределенной информации значителен, методы исследования не отработаны, база для сравнений, как правило, отсутствует, и, соответственно, вероятность ошибочных проектных решений достаточно велика, то на этапе ОКР имеет место совершенно другая ситуация, а именно необходимо определить оптимальные соотношения проектно-конструктивных параметров создаваемой системы как составной части РКН с остальными бортовыми и наземными системами комплекса РКН.
В связи с этим, возможными вариантами разработки предложений по повышению качества научных исследований на этапе ОКР, на примере разработки АБСС, могут быть:
- использование различных методик расчётов, например, разработанных инженерных методики и программных продуктов типа АКБУБ;
- разработка программ теоретико-экспериментальных исследований приближённых к программам наземной экспериментальной отработки на натурных образцах ступеней, например, первой ступени в цехе завода-изготовителя;
- проведение параллельных вариантов разработки систем газификации: на основе твердотопливных и жидкостных газогенерирующих составов и т.д.
Выводы
Проблемы повышения качества научных исследований на этапах НИР и ОКР имеют общий характер при разработке сложных технических систем, не имеющих прототипов, однако, для каждой конкретной создаваемой системы имеются свои отличия. Рассматриваемый
259
Динамика систем, механизмов и машин, № 2, 2014
класс проектных задач является уникальным, практическая реализация связана со значительными финансовыми и временными затратами, поэтому минимизация ошибок (методических, механических и других) является крайне актуальной.
Сформулированные предварительные предложения находятся в стадии практической реализации и будут конкретизированы по получению конкретных результатов.
Научный руководитель: д.т.н., профессор В.И. Трушляков.
Библиографический список:
1. Рожаева, К. А. Предложения к разработке концепции по повышению качества НИР для ракетно-космической техники / К. А. Рожаева // XXI Туполевские чтения (школа молодых ученых) : тр. Междунар. молод. науч. конф. / Каз. гос. техн. ун-т, - Казань, 2013. - С. 71-73.
2. Рожаева, К. А. Разработка метода повышения качества активной бортовой системы спуска ступеней ракет космического назначения с жидкостными ракетными двигателями на этапе НИР / К. А. Рожаева // Молодежь. Техника. Космос : тр. VI Общерос. молод. науч.-техн. конф / Балт. гос. техн. ун-т . - СПб. ; 2014. - С. 72-73.
3. Сердюк, В. К. Проектирование средств выведения космических аппаратов: учеб. пособие для вузов / В. К. Сердюк ; под ред. А. А. Медведева. - М. : Машиностроение, 2009. -504 с.
4. РК-11-КТ «Положение о порядке создания, производства и эксплуатации (применения) ракетных и космических комплексов», введен в действие Приказом Роскосмоса от 22.12.2011 г. № 232.
5. Архипов, В. А. Космический мусор. Предупреждение образования космического мусора : в 2 т. / В. А. Архипов, В. Ю. Куденцов, В. И. Трушляков [и др.]. - М. : Физматлит, 2013. - Т. 2. - 188 с.
