ЖИЗНЕННЫЙ ЦИКЛ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ КОМПЛЕКСОВ

Изменение задач, которые должны решать ЛК, а также их моральное и физическое старение приводят к необ­ходимости создания новых или модернизации старых образцов. Ре­сурс ЛК и период их морального старения составляют примерно 7—15 лет (см. І17І); после этого возникает потребность в новом ЛК. Однако создание нового комплекса заставляет менять и всю систему ЛК, что требует больших затрат сил, Средств и времени, поэтому обычно через несколько лет эксплуатации стараются провести мо­дернизацию (частичное улучшение или изменение) как комплекса, так и системы ЛК в целом. Вновь создаваемый образец ЛК обычно подвер­гается модернизациям.

Как уже упоминалось в § 1.1, жизненный цикл ЛК включает в себя этапы создания и эксплуатации. Рассмотрим подробнее содержа­ние первого этапа. Совместные научные исследования и опытно-кон­

структорские проработки (проектно-поисковые работы) заказываю­щих и проектирующих организаций дают возможность установить круг задач и способы их решения комплексами. Анализ принципов и условий использования ЛК позволяет определить требования, предъ­являемые к характеристикам комплекса, а также их примерное не­обходимое количество, структуру и свойства системы ЛК. В соответ­ствии с полученными результатами, а также с учетом ряда других фак­торов разрабатывают проект ТТ или ТЗ на создаваемый комплекс.

На основе проекта ТТ (ТЗ) предполагаемая головная организация (как правило, фирма, разрабатывающая ЛА, а также комплекс и сис­тему в целом) проводит проектные разработки, оформляемые в виде аванпроекта или технических предложений. Аванпроекты могут вы­полняться несколькими организациями на конкурсных началах. Пос­ле экспертизы и защиты аванпроектов утверждают ТТ или ТЗ на! комплекс, назначают головную и смежные фирмы, отвечающие за соз­дание нового или модернизируемого ЛК в требуемые сроки при опре­деленных затратах средств и времени.

На начальном этапе эскизного проектирования головная проектная фирма на основе аванпроекта разрабатывает для смежных фирм ТЗ па составные части и основные элементы ЛК. В соответствии с ТЗ ана­лизируют и выбирают конструктивные схемы, выполняют необходи­мые проектные расчеты, моделируют рабочие процессы узлов, агрегатов п систем в лабораторных условиях, а также проводят математическое моделирование на ЭВМ. Одновременно готовят рабочую документацию па изготовление макетов и опытных образцов ЛА и других основных элементов и составных частей комплекса. На этом заканчивается соб­ственно проектирование, т. е. выполнение в основном расчетных работ и конструирование. Этап эскизного проектирования завершают под­готовкой первых опытных образцов основных элементов и составных частей ЛК для наземной отработки.

Опытную отработку комплекса проводят на последовательных испытаниях изделий возрастающих иерархических уровней. Так, пос­ле успешной отработки комплектующих и составляющих элементов (отдельных приборов, узлов, конструкций отсеков ЛА и др.) переходят к наземным автономным испытаниям основных элементов (двигателей, систем управления, корпусов ступеней ЛА и т. п.). Наземные авто­номные испытания обычно ведут на специально оборудованных стен­дах, представляющих собой довольно сложные сооружения, снабжен­ные телеметрической аппаратурой для измерения характеристик опытного образца, телевизионными, кино — и фотоустановками для на­блюдения и фиксации хода испытаний, системами, обеспечивающими подготовку и проведение испытаний (например, заправку двигателей топливом, нейтрализацию после испытаний), а также системами, обеспечивающими безопасность работ.

После успешной автономной отработки основных элементов ЛК проводят наземные комплексные испытания его составных частей. Зада­ча этих испытаний — подготовка составных частей ЛК к летным испы­таниям ЛА в составе опытного (экспериментального) комплекса сна­чала на специальных стендах, а затем на отведенном полигоне. Стадия наземных комплексных испытаний завершается подготовкой и прие­мом специальной комиссией составных частей для проведения первых. летных испытаний. Летная отработка ЛА, как правило, включает в себя два этапа: летно-конструкторские испытания (ЛКИ) и зачет­ные летные испытания (см. [17]).

В процессе отработки опытные образцы основных элементов и •составных частей ЛК изготовляют на опытных производствах по документации, разработанной в эскизном проекте. На основании ин­формации, получаемой при отработке, совершенствуют конструкцию, •технологию изготовления, а иногда и разрабатываемую к этому вре­мени эксплуатационную документацию; после окончания ЛКИ, по — существу, завершается корректировка эскизного проекта. Для со­кращения общих сроков создания комплекса уже в ходе ЛКИ идет отработка технической документации на серийное производство. Одно­временно завершают отработку эксплуатационной документации, за­канчивают строительство сооружений, необходимых для развертыва­ния опытного комплекса, ведут строительство сооружений, необходи­мых для первого (головного) и других серийных комплексов, а также для создания системы ЛК, проводят подготовку специалистов-эксплу- зтационников.

По результатам зачетных летных испытаний, а также данным ЛКИ и проектной документации комиссия, которая ведет летную отработку, принимает решение о пригодности ЛК. к использованию по назначению, •а также о степени и точности выполнения ТЗ или ТТ разработчиками комплекса. Комиссия определяет перечень замечаний, после устране­ния которых можно начать серийное производство ЛК — После заверше­ния летной отработки опытный комплекс в течение некоторого срока можно эксплуатировать как экспериментальный или серийный объект. Это позволяет накопить необходимый опыт, а также вскрыть некоторые эксплуатационные недостатки, которые не были выявлены при опыт­ной отработке. Срок эксплуатации опытного ЛК согласовывают зака­зывающие и проектирующие организации.

Серийное производство основных элементов и составных частей ЛК организуют на заводах, где создавались опытные образцы, или чаще на специально выделенных под серийное производство предприя­тиях, способных обеспечить выпуск заданного количества продукции. Для отладки и контроля технологического процесса на серийном за­воде выпускают установочную партию ЛА в количестве от нескольких — единиц до нескольких десятков, тщательно контролируют их качество, подвергая летным испытаниям. Отработанную таким путем техноло­гию серийного производства далее поддерживают неизменной, добива­ясь высокой стабильности характеристик ЛК.

Процесс серийного производства завершается па местности, где развертывают комплекс, ведут строительство сооружений и комму­никаций, монтаж оборудования, поступающего с заводов, пускона­ладочные работы на этом оборудовании, а также автономные и ком­плексные испытания аппаратуры и оборудования ЛК, после которых комплекс вводят в эксплуатацию. Эти работы ведут силами строитель­ных, монтажных и других фирм, а также персонала предприятий —• разработчиков основных элементов и составных частей комплекса. На завершающих этапах производства ЛК и в процессе испытаний принимает участие также персонал, который в дальнейшем будет эксп­луатировать комплекс, что позволяет ему полнее изучить технику и контролировать качество выполнения работ. Решение о приеме ком­плекса в эксплуатацию, которое обычно принимает комиссия, завер­шает этап создания ЛК.

Как правило, сначала вводят в эксплуатацию первый — головной серийно изготовленный ЕЛК с элементами ЛК, а после накопления опыта эксплуатации через некоторое время развертывают систему ЛК» которая кроме совокупности единичных ЛК включает в себя объекты» обеспечивающие функционирование всей системы, пункты и каналы управления и связи, организации для технического обслуживания и ремонта техники и др. Развертывание системы ЛК требует нескольких лет и проводится по планам, учитывающим потребности в ЛК, а также возможности промышленности по их производству. Можно считать, что процесс создания системы ЛК завершается после ввода в эксплуа­тацию определенного количества (не менее одного) ЛК и основных объектов, обеспечивающих функционирование всей системы.

Эксплуатация ЛК, как отмечалось в § 1.1, включает в себя следую­щие основные технологические процессы: приведение комплексов в го­товность к применению по назначению; поддержание их в этой го­товности.; применение ЛК по назначению. Кроме того, составляющие п основные элементы комплекса могут находиться на ремонте, хране­нии, транспортироваться с заводов-изготовителей и ремонтных орга­нов в хранилища или на базы. Эти процессы также можно относить к поддержанию ЛК в готовности к применению.

Процесс поддержания ЛК в готовности к применению включает и себя контроль состояния комплекса по целому ряду параметров, тех­ническое обслуживание (ежедневное, еженедельное, сезонное, полуго­довое, годовое и т. д.), устранение неисправностей и восстановление готовности при ее утрате в периоды как между техническими обслужи — напиями, так и в ходе их при обнаружении неисправностей и отказов за счет выработки ресурса, ошибок персонала, воздействия внешней среды и других причин, а также ремонт, хранение и транспортирова­ние элементов ЛК.

Различают постоянный и периодический контроль, который на основных элементах ЛК ведется, как правило, дистанционно. По ре­зультатам контроля и в ходе технического обслуживания можно обна­ружить неготовность комплекса к применению из-за каких-либо не­исправностей. В этом случае проводится диагностика, устанавлива­ется и устраняется причина неготовности заменой неисправных эле­ментов ЛК, регулировкой и настройкой аппаратуры.

Эксплуатация ЛК, как указывалось выше, длится 7—15 лет; за это время вскрываются некоторые конструктивные, технологические п в особенности эксплуатационные недостатки комплекса, которые целесообразно устранить. Кроме того, возможно некоторое совершен­ствование характеристик ЛК без его существенной модернизации. С этой целью проводят доработки комплекса, т. е. вносят изменения в конструкцию всех эксплуатируемых к этому моменту времени ЛК, в технологию их изготовления или эксплуатации. Наибольшее число доработок обычно проводят в первые годы эксплуатации, в особен­ности по опыту эксплуатации головного ЛК. Следует заметить, что сокращение сроков опытной отработки комплекса, недостаточные возможности моделирования в опытных условиях реальных режимов его функционирования приводят к увеличению числа доработок, т. е., но существу, комплекс окончательно отрабатывается в процессе его эксплуатации. Такой процесс, по-видимому, неизбежен для сложных комплексов, создаваемых в короткие сроки.

Введенная система в течение нескольких лет пополняется отдель­ными комплексами, затем какое-то время функционирует с постоян­ной структурой. С течением времени из-за выработки ресурса, физи­ческого и морального старения начинают процесс снятия с готовности ЛК, которые были введены в эксплуатацию первыми, и демонтаж обо­рудования. После снятия с готовности последних комплексов закан­чивается жизненный цикл системы ЛК.

При проведении модернизации ЛК или системы ЛК могут возник­нуть такие условия, когда в одной системе будут комплексы двух ти­пов (старые и прошедшие модернизацию). Если в течение жизненного цикла проводят несколько модернизаций, что на практике бывает довольно часто, то в системе ЛК может быть несколько отличающихся теми или иными элементами типов комплексов, а также отличающихся друг от друга дополнительных объектов, формирующих систему (базы, ремонтные органы, пункты управления и т. п.).

Таким образом, ЛК и тем более система ЛК претерпевают суще­ственные изменения в процессе жизненного цикла. Управлять этими процессами можно лишь на основе их глубокого анализа, формали­зации, моделирования и оптимизации.