. УПРАВЛЕНИЕ СОЗДАНИЕМ И ЭКСПЛУАТАЦИЕЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ

§ 1.1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МЕСТА И ПРЕДМЕТА ТЕОРИИ УПРАВЛЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИЕЙ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ

Понятие «летательный аппарат» объединяет весьма широкий класс технических объектов, способных перемещать­ся над поверхностью Земли. Летательные аппараты могут быть легче воздуха (дирижабли, воздушные шары, аэростаты) или тяжелее его (вертолеты, самолеты, ракеты); иметь на борту двигатели различного типа или не иметь таковых (например, планеры); быть управляе­мыми или неуправляемыми, пилотируемыми или беспилотными; дви­гаться в атмосфере Земли или в космическом пространстве; иметь оп­ределенный тип траектории движения или свободно изменять в любой момент полета направление движения. Признаки, по которым класси­фицируют ЛА, можно продолжить.

Ряд положений данной книги излагается применительно к практи­ке эксплуатации беспилотных управляемых летательных аппаратов с реактивными двигателями, которые далее для краткости будем на­зывать просто летательными аппаратами (ЛА).

Для подготовки и проведения пусков такого типа ЛА создается стартовая позиция с пусковым устройством (установкой) и комплек­том необходимого оборудования. Далее стартовую позицию с комплек­том оборудования и пусковым устройством (установкой), в котором помещен ЛА, будем называть пусковой установкой (ПУ). Несколько пусковых установок с ЛА в них, соединенных каналами связи и энер­госнабжения с пунктом контроля (ПК) за техническим состоянием ЛА и управления пуском, образуют единичный летательный комплекс (ЕЛ К).

Для технического обслуживания группы ЕЛ К создают центр или базу с диагностической аппаратурой, ремонтными органами, склада­ми [54]. Совокупность нескольких ЕЛК с коммуникациями, каналами связи, системой энергоснабжения, помещениями для обучения персо­нала, обеспечивающего функционирование, образуют летатель­ный комплекс (ЛК). Вся совокупность однотипных ЕЛК или ЛК, а также связывающие их коммуникации, ремонтные органы, базы, хра­

нилища, центры подготовки персонала и другие элементы составля­ют систему летательных комплексов. Характерные примеры летатель­ных комплексов приведены в работах [4, 42, 46, 54], обычно в понятие ЛК не включают персонал, работающий на технике и осуществляющий руководство.

Под эксплуатацией любого технического объекта понимают сово­купность применения его по назначению, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования. Приведенная выше струк­тура, включающая ПУ, ЕЛК, ЛК, позволяет выделить некоторые эксплуатационные функции в системе ЛК. Так, ПУ является элемен­том, обеспечивающим применение ЛА по назначению; в ЕЛК выпол­няются функции контроля за техническим состоянием ПУ; ЛК вклю­чает в себя элементы, позволяющие на базе контроля вести восста­новительные работы и ремонт неисправных ПУ; система ЛК содержит элементы, позволяющие выполнять все эксплуатационные функции в полном объеме.

Летательный комплекс, как основное звено системы, делят на со­ставные части, основные, составляющие и комплектующие элементы.

К составным частям относят один или несколько ЛА, технологи­ческое оборудование, технические системы, системы энергоснабжения, управления и связи, системы охраны и др. Каждая составная часть включает в себя несколько основных элементов. Например, Л А делят на двигательную установку, корпус, систему управления ЛА и т. д. Основные элементы представляют собой агрегаты и системы состав­ных частей. Составляющие элементы — это узлы, приборы, стойки и т. п., формирующие основные элементы. Например, двигательная установка включает в себя камеры сгорания, системы подачи топлива, запуска, регулирования и т. д. К комплектующим элементам относят детали и сборки, входящие в составляющие элементы.

Применительно к сложным системам, к которым относят как ЛК так и систему ЛК, часто используют понятие жизненного цикла си­стемы. Введение этого понятия, по-видимому, связано с тем, что слож­ная система претерпевает большие изменения от момента возникнове­ния ее замысла до прекращения функционирования и демонтажа. Она зарождается, растет, развивается, стареет и отмирает, что на­поминает жизненный путь человека. Изменения и совершенствова­ния сложной системы связаны с длительностью и трудностью ее про­ектирования, опытной отработки и эксплуатации, а также существен­ным изменением целей и задач, решаемых системой, и постоянным рас­ширением технических возможностей ее совершенствования за счет научно-технического прогресса.

Жизненный цикл ЛК и системы ЛК обычно делят на два крупных этапа: создание и эксплуатацию.

Этап создания включает в себя следующие стадии: проведение научно-исследовательских и проектно-поисковых работ по обоснова­нию возможных технических характеристик (ТХ) создаваемого ком­плекса; разработку проекта технических требований (ТТ) заказчика к создаваемому комплексу или проекта технического задания (ТЗ); разработку технических предложений предполагаемых (предполагае­мой) головных фирм по созданию ЛК и утверждение ТТ (ТЗ); эскизное проектирование и разработку рабочей документации на опытные ос­новные элементы и составные части комплекса (иногда эту стадию делят на эскизное и техническое проектирование); серийное произ­водство.

Для таких сложных объектов, какими являются ЛК, большое место в процессе создания занимает также опытная отработка, включающая в себя следующие стадии: изготовление опытных образцов основных элементов ЛК и их наземные автономные испытания; наземные комп­лексные испытания составных частей и основных элементов ЛК; летные испытания ЛА, проводимые на экспериментальном комплексе.

После опытной отработки комплекса готовят документацию на серийное производство его основных элементов и составных частей, а также на строительные, монтажные, пусконаладочные работы и испытания для ввода его в эксплуатацию. Процесс серийного произ­водства ЛК начинается с изготовления eit) основных элементов на заводах, а завершается на участке местности, оборудованном соору­жениями и коммуникациями, необходимыми для эксплуатации ком­плекса и размещения персонала, т. е. вводом ЛК в эксплуатацию.

После ввода в эксплуатацию комплекс приводят в готовность к применению, поддерживают его в этой готовности и используют по назначению. Таким образом, основу эксплуатации ЛК или системы ЛК составляют три главных технологических эксплуатационных про­цесса: приведение в готовность к применению, поддержание готовности к применению, применение по назначению. Применительно к рассмат­риваемым ЛК или системе ЛК эксплуатация — это целенаправленная деятельность коллективов людей по применению, техническому об­служиванию, ремонтам, хранению и транспортированию техники, входящей в состав ЛК, обеспечивающая их успешное использование по назначению.

Таким образом, эксплуатация ЛК определяется четырьмя компо­нентами: эксплуатационными свойствами техники; технологическими эксплуатационными процессами, которые необходимо вести на этой технике; коллективами людей, осуществляющих эти процессы на тех­нике; внешними условиями (средой), в которых эксплуатируют тех­нику.

В проблеме эксплуатации ЛК можно условно выделить две важные задачи: разработка и производство таких ЛК, которые были бы не толь­ко пригодны для выполнения заданных функций, но и были бы при­способлены к проведению необходимых для успешного функциониро­вания технологических эксплуатационных процессов; разработка и проведение этих процессов коллективами людей, эксплуатирую­щими лк.

Естественно, что эти задачи могут быть успешно решены лишь при использовании методов, разрабатываемых теорией эксплуатации ЛК, которая в последние десятилетия достаточно быстро развивается на базе современных научных достижений.

Деление любой теории на составные части или направления — трудная задача. В особенности это сложно сделать в теории эксплуа­тации ЛК, которая находится в стадии становления и активного раз­вития. Однако сложившаяся практика исследований проблем эксплу­атации ЛК позволяет с некоторой долей условности выделить в ней следующие основные направления: разработка технологических про­цессов эксплуатации ЛК; управление эксплуатацией ЛК; обеспечение безопасности эксплуатации ЛК.

Существует много непротиворечивых определений управления. Например, Н. Винер понимал управление как посылку сообщений, эффективно влияющих на поведение их получателя. В дальнейшем под управлением будем понимать осуществление совокупности воздейст­вий, выбранных из множества возможных на основании определенной информации и направленных на поддержание или улучшение функцио­нирования управляемого объекта в соответствии с имеющейся про­граммой или целью управления (см. [1]). Из определения видно, что в понятие управления не входят такие аспекты, как организация и воспитание коллективов, социальные, моральные, правовые и другие вопросы, которые возникают при работе с людьми. Эти факторы обыч­но включают в более широкое понятие «руководство», содержащее в себе и управление системами. Теория управления эксплуатацией ЛК как часть теории эксплуатации ЛК базируется на методах и положе­ниях теории сложных (больших) систем или просто теории систем (см. [2, 10, 33, 47, 51, 60, 721). Эго вызвано тем, что предмет теории управления эксплуатацией ЛК — анализ и синтез целенаправленной деятельности коллективов людей по проведению технологических эксплуатационных процессов, обеспечивающих успешное применение ЛК в условиях воздействия на них внешней среды, —является частью или, точнее, частным случаем предмета теории сложных систем — анализа и синтеза целенаправленной деятельности коллективов людей и функционирования техники, управляемой людьми, а также взаимо­действия людей и техники с внешней средой (см. [601).

Таким образом, цель написания этой книги — изложение основ управления эксплуатацией ЛК, т. е. применяемых общих методов и решаемых задач, которые используют цри анализе и синтезе целе­направленной деятельности коллективов людей по эксплуатации ЛК.