Одной из важнейших частей для оптимального проектирования является выбор критериев оценки решений. Критерии оценки решений определяют дальнейшую судьбу самолета, от критериев зависит будет ли вообще построен проектируемый самолет. Неудачно выбранные критерии могут привести к неправильной оценке самолета.
Ранее самолет оценивался по своеобразным характеристикам: скорость, весовая отдача при равной дальности полета. В 30-ых годах ХХ века самолеты сравнивали по числам Эверлинга. Это были числа скорости, дальности и высоты. Спустя некоторое время советским ученым В.С. Пышновым были выдвинуты коэффициенты, которые позволяют судить о величине полезной нагрузки, массе конструкции, в общем об аэродинамическом совершенстве самолета. У конструктора могут стоять совершенно разные задачи: добиться максимальной скорости, грузоподъемности или принять компромиссное решение. Числа Эверлинга и коэффициенты Пышнова давали возможность оценивать и сравнивать самолеты по различным критериям(кроме экономических), но не давали возможности оценить самолет в целом.
Необходим единый критерий
Для такой оценки необходим единый, достаточно общий критерий, где будут отражены все интересующие конструктора и эксплуатационника характеристики и параметры самолета. Этот критерий не должен быть искусственным. Для каждого типа самолета должен быть свой метод оценивания, исходя из задач, поставленных перед конструктором. Для военного самолета – боевая эффективность, для гражданского – экономичная перевозка пассажиров или грузов, а также уровень комфорта. Также стоит учесть уровень безопасности и возможность регулярности полета.
Также существует критерий оценки самолетов Е.А. Овруцкого, который отражает издержки на создание и эксплуатацию самолета, а именно, себестоимость тонна-километра, которая учитывает весовые характеристики самолета и его частей, характеристики двигателя: тягу, удельный расход топлива, стоимость и ресурс, аэродинамические характеристики самолета, расходы на проектирование и содержание, аэропортовские расходы, цену топлива.
Более общим экономическим критерием, по сравнению с себестоимостью тонна-километра, является критерий, предложенный Д. Л. Томашевичем. Критерий записывается так:
где Р — величина, определяющая общественную полезность или целевую отдачу летательного аппарата; В — затраты на изготовление летательного аппарата и поддержание его работоспособности в период эксплуатации. Данный критерий представляет величину, обратную полной себестоимости тонна-километра.
Чаще всего ошибка в выборе критериев для оценки самолета возникает, при отсутствии учета взлетно-посадочных характеристик, от которых в значительной мере зависят взлетная масса и размеры крыла. О. К. Антоновым предложен критерий, который призван исправить этот недостаток. Критерий имеет вид
где а — некоторый коэффициент, равный 30 коп/(т-км); Lвпп — потребная длина взлетно-посадочной полосы в км.
Как мы видим, существует большое разнообразие критериев, но как же выбрать нужный?
Основные требования к критериям оценки самолетов:
— критерий должен быть измеряемой (счетной) величиной, способ расчета которой известен;
— критерий должен учитывать основную цель, ради которой создается объект (самолет), а также условия и ограничения эксплуатации;
— критерий должен включать те параметры и характеристики объекта, влияние которых требуется оценить или которые необходимо оптимизировать;
— необходимо, чтобы на каждом уровне принятия решения(на каждой стадии проектирования) критерии были непротиворечивыми;
— желательно, чтобы на всех стадиях проектирования критерий был единственным.
Одним из наиболее распространенных критериев в самолетостроении является критерий типа «стоимость эффективность». Который мы рассмотрим в следующей статье.
Узнать подробнее о кафедре КиПЛА и ее деятельности можно в официальном Инстаграм-аккаунте кафедры https://www.instagram.com/kipla_ssau/