Общие принципы ТЭА и выбора двигателя самолета

ОБЩИЕ ПРИНЦИПЫ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА И ВЫБОРА ДВИГАТЕЛЯ САМОЛЕТА

Конечной целью ТЭА проекта самолета является выбор предпочтительной альтернативы из множества вариантов с различными тактико-техническими характеристиками (ТТХ). Некоторый вектор ТТХ при прочих равных условиях обеспечивает вполне определенную величину эффективности самолета.

Эффективность самолета характеризует его способность к решению целевой задачи на заданной номенклатуре и ТТХ объектов - целей в определенных условиях оперативного применения.

Множество синтезированных вариантов проекта самолета можно разделить на два подмножества :

1. варианты, уступающие вариантам второго подмножества по всем значащим ( с точки зрения влияния на эффективность) ТТХ.

2. варианты, требующие привлечения к анализу стоимостных показателей по следующим причинам.

Среди проектных вариантов второго подмножества нет ни одного. превосходящего остальные по всем значениям ТТХ. Такие подмножества обычно называют паретовскими вариантами первого порядка (Парето 1).Сущность постановки задачи выбора предпочтительной альтернативы проекта самолета по Парето 1 зависит от уровня эффективности, обеспечиваемой ТТХ паретовских вариантов.

В первой постановке. при равенстве уровней эффективности вариантов, задача выбора проекта сводиться к отысканию оптимальных сочетаний ТТХ, развитие которых противоречиво: улучшение одних ТТХ ведет к уступкам в уровне других ТТХ. Поскольку эффективность самолета в целом остается неизменной, в анализ вводятся стоимостные показатели вариантов проекта, дифференцирующие проект по стоимости, что обуславливает объективность выбора проекта. Вторая постановка задачи возникает, когда ТТХ альтернитив проекта обеспечивают разный уровень эффективности и стоимости, т.ч. в координатах “эффективность-стоимость” образуется поле альтернитив (рис. 1)

э

ф

ф

е

к

т

и рис. 1

в

н

о

с

т

ь

стоимость

В этом случае задача ТЭА решается на двух этапах:

1. отсеиваются заведомо неоптимальные варианты

2. из вариантов, принадлежащих кривой “эффективность-стоимость”, выбираются предпочтительная альтернатива.

Первая часть задачи может быть решена графически, путем построения кривой “эффективность-стоимость” (рис. 1)

Множества (варианты, принадлежащие кривой “эффективность-стоимость”) называются оптимальными по Парето второго порядка (Парето II). Каждый вариант Парето II является наилучшим для данного, свойственного ему уровня эффективности как обладающий наименьшей стоимостью. Поэтому варианты Парето II могут быть названы субоптимальными. Выбор проекта на такого рода множествах может быть решен на уровне самолета как системы, включающей группу (парк) самолетов данного образа и подсистему базирования.

С позиции этой системы оптимальным может быть вариант проекта, доставляющий экстремум целевой функции развития системы при данных ограничениях. В условиях ресурсных ограничений оптимальным справедливо считать проект, обеспечивающий максимум эффективности системы

е_s Þ max

(1)

Задача поиска экстремума по е_s решается наложением ограничений на стоимость созданной системы С_s £ С_s , аккумулирующий затраты всех видов ресурсов в стоимостном выражении.

Критерий (1) указывает на глобальный экстремум по ТТХ и конструктивным параметрам самолета в целом и его отдельный подсистем, т.к. этот оптимум обеспечивает максимальное использование научно-технических возможностей, реализуемых в проектах перспективных самолетов.

Эквивалентом критерия (1) при C_s £ C_s является критериальная функция

Е = max ( U| C_св )

( 2 )

U - эффективность самолета в одном вылете

C_св - стоимость самолето-вылета

ТТХ самолета оказывают влияние одновременно на U и С_св . ТТХ влияют на С_св главным образом через стоимость самолета. Технико-техническае характеристики самолета связаны с функциональными характеристиками двигателя. Выбор типа двигателя для самолетов оперативно-технического назначения определяется их высотно-скоростными характеричтиками. Основными функциональными характеристиками, определяющими применение на сверхзвуковых самолетах форсажных двигателей, являются абсолютная и удельная (по расходу воздуха) тяга. от коротых зависят максимальная скорость и высота полета. Вместе с тем принимаются во внимание относительная стабильность тяги с увеличением скорости и высоты полета.

Перечисленные характеристики зависят от обобщенных конструкторских параметров _: тяговооруженности r_{0 ,} нагрузки на крыло P₀ и относительной массы нагрузки m_н авиационного комплекса, которые во многом определяются ФХ двигателя : абсолютной Р₀ и удельной Р_в тяги, весовой отдачей (Р_m = Р₀ / m_g ), удельным расходом топлива на форсажном C_eф и безфорсажном С_e режимах. Разви

Внимание, отключите Adblock

Вы посетили наш сайт со включенным блокировщиком рекламы!
Ссылка для скачивания станет доступной сразу после отключения Adblock!

Скачать