Анализ параметров, показателей и характеристик оценки технико-экономического совершенства авиационного двигателя в системе самолета. Сущность показателя эффективности, определение стоимости создания проекта двигателя и модификаций отдельных подсистем.
При низкой оригинальности работы "Показатель эффективности проекта авиационного двигателя и критерий его модифицируемости для учебно-боевого самолета", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Системи озброєння і військова техніка, 2014, № 1(37) ISSN 1997-9568В статье проведен анализ параметров, показателей и характеристик для оценки технико-экономического совершенства авиационного двигателя в системе самолета. Предложен показатель эффективности создания проекта двигателя и критерий его модифицируемости, который может быть использован на предварительных этапах проектирования силовой установки ЛА.Целесообразность применения той или иной конструктивно-компоновочной схемы двигателя СУ в системе ЛА оценивается по разным показателям и критериям, что не позволяет однозначно принимать технические и экономические решения [3 - 6]. В случае, когда использование сложных критериев не оправдано изза необходимости учета большого числа взаимосвязей и отсутствия объективной исходной информации, показателями оптимальности решения могут быть критерии, сформированные на основе летных характеристик самолета [13]: - максимальная энергетическая скороподъемность ЛА на разных режимах работы двигателя; В данном подходе капитальные вложения в ЛА вычисляются по составляющим цены двигателя и планера, затрат на разработку двигателя и планера, затрат на ввод в эксплуатацию ЛА, общей программы выпуска двигателей для самолета и численности парка ЛА данного типа. Баранова [15, 16] был предложен и активно применяется критерий “условная стоимость летного часа” двигателя В формуле “условной стоимости летного часа” лишь первое слагаемое, соответствующее стоимости штатных и запасных авиадвигателей, отражает стоимость их разработки и производства, а все остальные составляющие затрат относятся к затратам на этапе эксплуатации.
Введение
Эффективное решение проблемы оптимизации параметров силовой установки и планера летательного аппарата (ЛА) устанавливает оптимальное соотношение между потребностями, потенциальными техническими возможностями и располагаемыми ресурсами предприятий-изготовителей. Удачное решение этой проблемы в значительной мере определяет успех всего процесса создания и доводки двигателя, а в дальнейшем ? и эффективность применения создаваемого ЛА.
Учитывая тенденции развития мирового авиационного рынка и финансовую привлекательность самолетов военного назначения, в качестве объекта исследования рассмотрим учебно-боевой самолет (УБС) или легкий боевой самолет (ЛБС).
Постановка задачи. Современная научно-методологическая база применительно к технико-экономической оценке и прогнозированию этапов жизненного цикла авиационного двигателя в системе ЛА военного назначения не обеспечивает достоверных результатов и требует постоянного уточнения с появлением новой информации [1, 2]. Целесообразность применения той или иной конструктивно-компоновочной схемы двигателя СУ в системе ЛА оценивается по разным показателям и критериям, что не позволяет однозначно принимать технические и экономические решения [3 - 6]. Возникает необходимость иметь единый научно обоснованный подход по созданию и доводке газотурбинного двигателя в системе ЛА с учетом технико-экономических показателей или критериев.
Анализ последних исследований и публикаций. При современной оценке двигателя силовой установки в системе ЛА тактического назначения
136
(УБС или ЛБС), кроме конструктивно-технических, используют и экономические характеристики. Наиболее обоснованное суждение о совершенстве рассматриваемого ЛА можно сделать с помощью критериев, основанных на использовании комплексных показателей технического совершенства подсистем самолета [7 - 12].
В случае, когда использование сложных критериев не оправдано изза необходимости учета большого числа взаимосвязей и отсутствия объективной исходной информации, показателями оптимальности решения могут быть критерии, сформированные на основе летных характеристик самолета [13]: - максимальная энергетическая скороподъемность ЛА на разных режимах работы двигателя;
- минимальные время и радиус выполнения установившегося виража в горизонтальной плоскости;
- минимальные время и радиус выполнения виража в вертикальной плоскости (петля Нестерова);
- минимальный радиус восходящей спирали; - минимальные длина и время разбега ЛА;
- минимальные длина и время пробега ЛА;
- минимальная и максимальная скорость полета ЛА.
Мерой топливной экономичности ЛА тактического назначения может служить величина кило-метровых затрат топлива q ? P ?Суд V , (кг/км), где величина Р Суд ? часовой расход топлива; V ? скорость полета.
Также может использоваться относительная величина километрового расхода топлива, которая приходится на один килограмм полетной массы самолета q ? P ?Суд ?V ? МЛА ?, где МЛА ? полетная масса ЛА.
При анализе эффективности применения двигателей на ЛА используют величину, обратную относительному километровому расходу [14], то есть условную дальность полета Lусл ? K ? V Суд , где
К ? аэродинамическое качество ЛА.
Однако этот критерий не учитывает ряд весьма важных взаимосвязей, в том числе таких, как влияние эксплуатационных данных на экономические затраты на час полета ЛА.
В качестве показателя эффективности ЛА вместе с силовой установкой часто используют величину стоимости жизненного цикла ЛА. Это понятие было введено для учета всех расходов, связанных с разработкой, производством и эксплуатацией подсистем ЛА. Стоимость жизненного цикла ЛА [1, 3, 9, 10, 11, 14, 15] включает расходы на исследовательские и опытно-конструкторские работы, доводку подсистем, капиталовложения на изготовление серии, стоимость эксплуатации, обслуживания, модернизацию, снятие с производства и утилизацию ЛА. Обычно расчетная формула имеет вид: СЖЦ ? СНИОКР ? Скап ? Сизг ? ?СГСМ ? СТО ? Срем ? Сутил , где Сизг - стоимость изготовления всего парка ЛА; СНИОКР - стоимость НИОКР по данному ЛА; Скап - стоимость капитальных вложений в ЛА;
СГСМ - стоимость горюче-смазочных материалов, использованных парком ЛА за весь ЖЦ;
СТО - стоимость технического обслуживания ЛА; Срем - стоимость ремонта всегопарка ЛА за ЖЦ; Сутил - стоимость утилизации парка ЛА.
В данном подходе капитальные вложения в ЛА вычисляются по составляющим цены двигателя и планера, затрат на разработку двигателя и планера, затрат на ввод в эксплуатацию ЛА, общей программы выпуска двигателей для самолета и численности парка ЛА данного типа.
Следует отметить, что величина стоимости жизненного цикла на предварительных этапах проектирования ЛА является не более чем гипотезой или прогнозом, поскольку сравнение вариантов параметрического облика ЛА проводится для не существующих образцов. Тем не менее считается, что снижение затрат на создание ЛА требует оценки стоимости жизненного цикла уже на первом этапе проектирования. Проектные параметры самолета или двигателя выбираются исходя из минимума стоимости жизненного цикла всего парка ЛА данного типа.
Группой сотрудников ЦИАМ им. П.И. Баранова [15, 16] был предложен и активно применяется критерий “условная стоимость летного часа” двигателя
Теоретичні основи розробки систем озброєння где Цдв - цена нового авиадвигателя данного типа; Тназн - назначенный ресурс (в летных часах); Скр - средняя стоимость капитального ремонта;
Трем - средняя межремонтная наработка авиадвигателей в данном парке;
СТО - средняя стоимость текущего ТО и мониторинга состояния авиационных двигателей в расчете на летный час одного двигателя;
qчас - средний часовой расход топлива; Цтоп - цена топлива;
Кзап - нормативное соотношение потребного количества запасных авиадвигателей и числа штатных авиадвигателей, определяемое по формуле зав рем t
Кзап ? 365 ? T ем ? Тдв , р тзав - время ремонта двигателя на заводе;
рем
Тдв - среднегодовая наработка авиадвигателей в данном парке.
В формуле “условной стоимости летного часа” лишь первое слагаемое, соответствующее стоимости штатных и запасных авиадвигателей, отражает стоимость их разработки и производства, а все остальные составляющие затрат относятся к затратам на этапе эксплуатации.
Для удобства использования в практике эксплуатирующих организаций и для обеспечения сопоставимости с традиционными критериями, годовая сумма затрат на весь парк приводится к летному часу одного ЛА - СЖЦ ?NЛА ? Трем ?. Можно заметить, что показатель СЖЦ не противоречит традиционно применяемому - условной стоимости летного часа, который фактически, включает в себя несколько первых слагаемых СЖЦ.
В работе [17] предложен инженерный критерий коммерческой эффективности. По мнению автора, критерий позволяет, абстрагируясь от многих параметров себестоимости, характеризующих различные условия эксплуатации (оценки которых на ранней стадии проектирования весьма условны), непосредственно выяснить влияние летно-технических характеристик, топливной эффективности и стоимости самолета на его экономические показатели. Выражение для этого показателя имеет вид: ?Ач.а ? Сч.р.т.?? тп m ? L k ? , к.э к.н тех где Ач.а - часовая амортизация ЛА, Сч.р.т. - стоимость часового расхода топлива;
мк.н - масса коммерческой нагрузки; Ltex - дальность полета техническая;
тп - время полета.
В этой формуле амортизация ЛА включает амортизационные отчисления на двигатель и планер
137
Системи озброєння і військова техніка, 2014, № 1(37)
ЛА, количество двигателей в парке ЛА, среднегодовой налет ЛА, стоимость двигателя и планера ЛА, а также их капитальных ремонтов, назначенные ресурсы двигателя и планера.
Как известно, для сравнения эффективности выпускаемых изделий двигателестроительных предприятий необходимо обеспечить сопоставимость значений используемого критерия. Поэтому рассмотренные критерии служат исключительно для сравнения конкурирующих авиадвигателей одного класса, как правило, предназначенных для установки на ЛА одного типа. Для сравнения авиадвигателей, обладающих существенно различными потребительскими свойствами (и, следовательно, обеспечивающих различные результаты использования), необходимо разрабатывать более общие критерии сравнения, выходящие за рамки традиционных подходов. Очевидно, что такие критерии должны включать в себя и характеристики ЛА, неизбежно изменяющиеся при установке авиадвигателей другого класса - например, дальность полета, полезную нагрузку, скорость, взлетно-посадочные характеристики и др.
Выбор того или иного показателя эффективности в качестве критерия при определении области рациональных проектных параметров ТРДД или даже нескольких критериев с построением совместной области, следует производить после сравнения результатов исследований по каждому из перечисленных выше критериев эффективности. Однако это затруднительно изза неточности большого количества исходных данных и, кроме того, результат заведомо будет иметь большую погрешность.
Для исследования параметров и характеристик СУ с целью выявления общих закономерностей их изменения, необходимо рядом с комплексом конкретных летно-технических критериев оценки ЛА, рассмотренных выше, иметь единый обобщающий критерий, который характеризует эффективность СУ в системе самолета и позволял бы находить оптимальные решения в общем виде. Разнообразие критериев объясняется тем, что к разным ЛА предъявляются в каждом конкретном случае определенные требования, которые выдвигаются заказчиком. Для того чтобы наиболее полно учесть все эти требования, необходимо разнообразие критериев. Для каждого конкретного проекта может выбираться свое определенное объединение критериев и ограничений.
Поэтому целью статьи является разработка показателя стоимости создания изделия и критерия его модифицируемости, которые включают техническую и экономическую стороны основных подсистем учебно-боевого самолета и позволяют исследовать область и диапазон приемлемых проектных решений.
ISSN 1997-9568
Основная часть исследований
Существующие показатели и критерии не достаточно полно учитывают степень технического и экономического совершенства конструктивно-компоновочных решений двигателя в системе ЛА на основе исследуемых характеристик. Как было показано выше, исследование стоимости жизненного цикла двигателя на предварительных этапах проектирования представляется затруднительным изза неточности исходных данных по самолету и двигателю как единому изделию, которое проектируется разными организациями. Кроме того, при всех прогнозных исследованиях необходимо учитывать особенности создания двух основных подсистем ЛА - планера со всеми его системами и силовой установки с маршевыми двигателями.
Учитывая основные требования к качеству показателей и критериев, на основе результатов сравнения различных конструктивно-компоновочных решений двигателей в диапазоне тяги для существующих учебно-тренировочных и УБС [3, 4, 18, 19], нами предложен показатель стоимости разработки силовой установки Пст при формировании проекта на предварительных этапах проектирования. Однако основное внимание уделено оценке разработки именно двигателя, поскольку он является наиболее затратным и продолжительным.
Оценивая силовую установкукак единое изделие, можнопринять следующие основные допущения: - удельный расход топлива силовой установки учитывается косвенно через потребную тягу двигателя на взлете, так как величина взлетной тяги соответствует взлетной массе самолета, а эта масса включает массу топлива, потребного для выполнения типового полета;
- степень обновления конструкции двигателя (введение новых конструктивно-компоновочных решений) учитывается коэффициентом преемственности;
- сохранение использованной ранее производственно-технологической базы учитывается коэффициентом унификации;
- при создании нового или модифицированного двигателя ряд работ является обязательным и выполняется независимо от степени модификации двигателя: эскизный проект, изготовление макетного образца, сертификационные испытания и др.; принимаем, что доля этих затрат в общих затратах на создание нового проекта одинакова для всех сравниваемых конструкторско-технологических решений;
- поколение двигателя учитывается через его назначенный ресурс.
Сущность разработанного показателя заключается в определении стоимости создания проекта
138
двигателя на один час его назначенного ресурса и определяется формулой
Сед тяги - стоимость единицы тяги двигателя; куниф дв - коэффициент унификации двигателя; кпреемдв -коэффициентпреемственности двигателя; кс дв - прогнозное количество двигателей для полной окупаемости проекта изделия;
А - коэффициент, который определяет долю затрат на конструкторские работы в общих затратах на модификацию или создание нового двигателя;
Тназн дв - назначенный ресурс двигателя. Уровень надежности, долговечности и технологичности изделия зависит от преемственности его элементов. Преемственность при проектировании выражается в использовании всего опыта, накопленного в машиностроении, и формируется на основе критического подхода как к техническому заданию, так и к аналогам, рекомендованным в качестве прототипа. Принцип конструктивной преемственности состоит в максимальном использовании (заимствовании) сборочных единиц и деталей из ранее созданных машин. Это же относится и к методам монтажа, эксплуатации и ремонта.
Как правило, в процессе проектирования нового изделия многократно применяются одни и те же детали, узлы и формы поверхностей существующих образцов АТ, что определяет величину коэффициентов унификации подсистем изделия. Заранее заложенные в конструкцию изделия основные принципы модифицирования и агрегатирования позволяют максимально упростить последующее совершенствование таких изделий и их приспособление к новым условиям функционирования. Кроме того, унификация в технологическом процессе позволяет повысить серийность операций и выпуска изделий и, как следствие, удешевить производство, сократить время на его подготовку.
Таким образом, величины коэффициентов преемственности и унификации могут принимать разные значения для каждого нового объекта проектирования, но при этом максимальное значение не может превышать 1.
Как правило, в техническом задании на этапах предварительного проектирования не задается стоимость двигателя или ЛА в целом, поскольку эта величина динамично изменяется и прямо зависит от конъюнктуры мирового авиационного рынка. Известны такие основные характеристики как тяга двигателя и взлетная масса ЛА, а стоимостные данные могут прогнозироваться на основе маркетинговых данных в перспективном регионе. Поэтому в
Теоретичні основи розробки систем озброєння предложенном показателе стоимость основных подсистем изделия характеризуется техническим и экономическим параметрами. Очевидно, наилучшему варианту изделия соответствует показатель с минимальным значением. Новым параметром, введенным в формулу стоимости создания проекта двигателя, является величина прогнозного количества двигателей кс дв для полной окупаемости проекта изделия, т.е. то количество двигателей в серии, которое компенсирует весь выделенный бюджет.
Физический смысл выбора величины прогнозного количества двигателей объясняется с помощью диаграммы, отражающей изменение прибыли во времени жизненного цикла двигателя (рис. 1).
Как известно, на первом отрезке времени А-Б выполняется проектирование двигателя, изготовление опытных образцов, испытания и комплекс работ по доводке двигателя на начальном периоде эксплуатации. Для рассматриваемого типа двигателя данный период длится около 3-5 лет и находится в убыточной части. Для проведения всех работ на данном этапе используется около 8…12 двигателей.
Участок Б-В представляет собой серийное производство, выпуск головной серии и производство двигателей по существующим заказам, устранение существенных замечаний эксплуатирующих организаций. Конструкторская организация и предприятие-изготовитель получают прибыль, с помощью кото-рой покрывают расходы прежних этапов. Этот период составляет около 2 лет и требует продажи около 40 двигателей для покрытия расходов.
Отрезок времени В-Д отображает период получения чистой прибыли (около 4-6 лет). С выходом на авиационный рынок лучшего двигателя у конкурентов (точка Д) прибыль, как правило, с течением времени существенно замедляется. На основе технического и экономического анализа двигателей четвертого поколения соответствующего класса тяги для УТС и УБС установлено, что на момент появления нового двигателя-конкурента уже будет выпущено около 200 двигателей. Следовательно, прогнозное количество двигателей будет равно кс дв = 200 [20]. Учитывая аналитический обзор стоимости разработки двигателей по поколениям, можно сделать вывод, что величина прогнозного количества двигателей для полной окупаемости проекта зависит от поколения создаваемого двигателя и составляет: для 3-го поколения ксдв ? 100, для 4-го поколения кс дв ? 200 и для 5-го поколения кс дв ? 300.
Анализ периодов разработки, производства и эксплуатации современных двигателей показывает, что эффективный период жизненного цикла двигателя составляет около 10-12 лет. Однако первые изменения параметрического облика двигателя (первые модификации двигателя) необходимо проводить за несколько лет (точка Г) до появления на рынке двигателя-конкурента (точка Д).
139
Системи озброєння і військова техніка, 2014, № 1(37) ISSN 1997-9568
Прибыль
Дополнительная прибыль от модификации изделия
8…12 40 150
Г Nдв, шт.
А Б В Д t, год
3-5 лет 2 года 4 - 6 лет
Убыток
Рис. 1. Периоды жизненного цикла двигателя для УБС
Таким образом, достигается определенный лие с вложением больших финансовых и временных технический и экономический выигрыш в новом поколении. Конкретное значение этого выигрыша или преимущества соответствующей модификации над базовым изделием, так называемый критерий модифицируемости изделия, может составлять от 10 до 90 % [1-3, 11, 21]. Значение этого критерия учитывает порог близости к изделиям конкурентов и может изменяться в зависимости от конъюнктуры рынка. Если значение критерия модифицируемости изделия показывает, что выигрыш от проведения модификации очень мал (например, менее 10 %), то проводить модификацию этого изделия нецелесообразно. Чем совершеннее характеристики изделия-конкурента, тем глубже нужно проводить модификацию базового изделия.
Очевидно, если рассчитанные показатели стоимости создания нового и базового изделий количественно равны (Пст=1), то выигрыш нового изделия все равно должен составлять как минимум 10 %, хотя это пороговое значение может изменяться в зависимости от рыночной конкуренции изделий. Поэтому обоснованно можно сказать, что в настоящее время максимальное значение критерия модифицируемости изделия должно быть ? 0,9. Такой вариант разрабатываемого двигателя считается перспективным в ближайшее время. В противном случае необходимо принимать решения по уменьшению стоимости создания или создавать новое изде- затрат (задел нового поколения).
Для этой цели проанализируем критерий модифицируемости изделия, который определяется как отношение показателей стоимости создания базового и нового изделий для соответствующего типа авиационной техники
Кмод изделия ? Пст нов Пст баз , где Кмод изделия - критерий модифицируемости изделия;
Пст нов - показатель стоимости создания нового изделия;
Пст баз - показатель стоимости создания базового изделия.
Поскольку значение критерия модифицируемости изделия Кмод изделия зависит от многих параметров и характеристик, то в этом случае необходимо дополнительно определить диапазон его применения. В связи с этим проведем обоснование критерия модифицируемости изделия Кмод изделия на примере двигателя АИ-222-25 как базового изделия [22, 23].
Как известно, существующий научно-методический аппарат ориентирован на создание двигателя в системе ЛА в предположении, что новый двигатель создается заново. Проанализируем характеристики показателя стоимости создания изделия от параметров его подсистем, которые создаются по двум направлениям (табл. 1):
140
1) силовая установка и все ее системы создаются заново с минимальным использованием существующих элементов, т.е. практически “с нуля”;
2) силовая установка и все системы создаются с максимальным использованием существующих элементов и многолетних наработок, т.е. происходит развитие модификаций отдельных подсистем, что в конечном итоге приводит к созданию семейства изделий. Проведено исследование влияния характеристик 6 двигателей и непосредственно их ЛА, на которые они устанавливаются, на стоимость создания изделия в целом. Результаты исследований сведены в табл. 1.
В первом случае, когда все 6 двигателей соз-
Теоретичні основи розробки систем озброєння стоимость создания двигателя в случае развития модификаций находится практически на одном уровне финансовых затрат. Следовательно, варианты разработки перспективных изделий имеют достаточную целесообразность с точки зрения финансовых затрат.
Таким образом, предложенный показатель стоимости создания изделия и критерий его модифицируемости позволяют обоснованно проводить разработку новых двигателей в системе ЛА, а также прогнозировать глубокую модификацию уже существующих образцов. Как известно, такой метод позволит существенно сократить временные ресурсы и материально-технические затраты предприятия-разработчика и изготовителя в условиях современ- даются заново с минимальным использованием ного мирового авиационного рынка. существующих элементов, что с увеличением тяги Разработанным показателем целесообразно двигателя увеличиваются и затраты на его создание. Во втором случае, на базе двигателя АИ-222-25 создается 6 модификаций новых двигателей для установки на разные ЛА. Сравнение результатов расчета показателя стоимости создания двигателей показано на рис. 2.
Анализ результатов показывает, что развитие семейства двигателей позволяет существенно сэкономить средства разработчика. Из рис. 2 видно, что пользоваться на предварительных этапах проектирования ЛА, когда известны требования к величине тяги и конкурентоспособной стоимости двигателя для размещения в силовую установку перспективного изделия. Кроме того, на начальных этапах создания двигателя и планера ЛА можно проводить предварительные исследования по условиям целесообразной стоимости изделия в условиях ограниченных материальных и временных ресурсов.
Таблица 1 Характеристики показателя стоимости создания изделия
АИ-222- АИ-222- АИ-222- АИ-222-
Новый Новый Новый Новый Новый
АИ-222-
Двигатель 25 базо- двигатель 25Ф (мо- двигатель 28 (мо- двигатель 28Ф (мо- двигатель 22 (мо- двигатель вый Дв-25 ция) Дв-25Ф кация) Дв-28 кация) Дв-28Ф кация) Дв-22 дифика- дифи- дифи- дифи-
Системи озброєння і військова техніка, 2014, № 1(37) ISSN 1997-9568
Рис. 2. Сравнение стоимости создания двигателей
С целью исследования семейства двигателей [23] предложен показатель развития семейства изделий, который включает ранее разработанный показатель стоимости создания изделия, а также коэффициенты, выражающие маркетинговую стратегию ОКБ и предприятия-изготовителя
N кв j ? kp j ? Пст нов j сем
П
?
П ? , j?1 ст баз где кв j - нормированный коэффициент важности изделия в создаваемом семействе;
кр j - нормированный прогнозный коэффициент риска для нового изделия в создаваемом семействе;
Пст нов - показатель стоимости создания нового изделия в создаваемом семействе;
Пстбаз - показатель стоимости создания базового изделия;
N - количество двигателей в семействе. Учитывая условия для коэффициентов кв j ? 0, kp j ? 0, N N
? ? кв j ? 1, kp j ? 1, j?1 j?1 где N - количество изделий в создаваемом семействе, вычисляется значение показателя развития изделия в семействе.
В крайнем случае, когда все коэффициенты одинаковы для всех изделий в семействе, показатель развития будет определяться отношением показателей стоимости создания базового и нового изделий. Это означает, что преобладающую перспективу развития имеет изделие с меньшими финансовыми вложениями в одинаковых условиях.
Список литературы
Предложенные показатели требуют знания многих параметров и характеристик базового и нового изделий. Учитывая сложность взаимосвязей в современных боевых ЛА и их силовых установках, для определения этих параметров и характеристик целесообразно применять метод ретроспективного анализа.
Таким образом, предложенный показатель стоимости создания изделия и критерий его модифицируемости являются наиболее общими показателями, которые включают техническую и экономическую стороны основных подсистем учебно-боевого самолета и позволяют исследовать область и диапазон приемлемых проектных решений.
Перспективы дальнейших исследований
Предполагается провести исследования по уточнению диапазона применения разработанного показателя и критерия на двигатели, которые устанавливаются на транспортные и пассажирские самолеты.
Список литературы
1. Работы ведущих авиационных двигателестроительных компаний по созданию перспективных авиационных двигателей. /Под общ. ред. В.А. Скибина. - М.: ЦИАМ, 2004. - 254 c.
2. Прогрессивные технологии моделирования, оптимизации и интеллектуальной автоматизации этапов жизненного цикла авиационных двигателей: Монография / А. В. Богуслаев, Ал. А. Олейник, Ан. А. Олейник, Д. В. Павленко, С. А. Субботин; Под ред. Д. В. Павленко, С. А. Субботина. - Запорожье: ОАО "Мотор Сич", 2009.- 468 с.
142
3. Mattingly, Jack D. Aircraft engine design / Jack D. Mattingly, William H. Heiser, David T. Pratt. 2nd ed. AIAA education series, 2002. - Р.691.
4. Военная авиация. Оружие и технологии России. Энциклопедия 21 век. Том 4 / Под общ. ред. С. Иванова. - М.: Изд. дом “Оружие и технологии”, 2002. - 783 с.
5. Методы оптимального проектирования ГТД на начальном этапе / В.С. Кузьмичев, В.В Кулагин, И.Н. Кру-пенич, А.Ю. Ткаченко, В.Н. Рыбаков // Электронный журнал «Труды МАИ», Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет). - 2012. - №59. - С. 122-129.
6. Лавринов Г.А. Методы прогнозирования цен на продукцию военного назначения / Г.А. Лавринов, Е.Ю. Хрусталев // Проблемы прогнозирования, №1, 2006. -С. 87-96.
8. Скрипниченко С.Ю. Оптимизация режимов полета по экономическим критериям / С.Ю. Скрипниченко - М.: Машиностроение, 1988. - 151 с.
9. Ахмедзянов А.М. Проектирование авиационных газотурбинных двигателей / А.М. Ахмедзянов, Ю.С. Алексеев, Х.С. Гумеров. - М.:Машиностроение, 2000. - 454 с.
10. Иностранные авиационные двигатели. /Под ред. Л.И. Соркина. - М.: ЦИАМ, 13 издание. - 2000. - 203 с.
11. Obaid Y. Military jet engine acquisition, technology basics and cost-estimating methodology / Younossi, Obaid; Arena, Mark V; Moore, Richard M; Lorell, Mark; Mason, Joanna; and Graser, John C. // RAND Project AIR FORCE, 2002, Santa Monica, CA.
12. Тарасенко А.М. Динамика полета и боевого маневрирования летательных аппаратов / А.М. Тарасенко, В.Г. Брага, В.Т. Тараненко. - М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 1984. - 512 с.
13. Югов О.К. Согласование характеристик самолета и двигателя / О.К. Югов, О.Д. Селиванов. - М.: Машиностроение, 1980. - 200 с.
14. Пономарев В.А. Оценка экономической эффективности авиационных ГТД / В.А. Пономарев . - Рыбинск: РГАТА, 2000. - 90 с.
Теоретичні основи розробки систем озброєння
15. Морозов А.А. Принципы построения имитационной модели процесса эксплуатации ГТД модульной конструкции / А.А. Морозов, И.А. Никонова, Г.Г. Иджиян // Труды ЦИАМ № 1153, вып. 4, 1986. - 46 с.
16. Оценка объема выпуска и ремонта в зависимости от ресурсных характеристик проектируемых газотурбинных двигателей. Руководство для конструкторов, выпуск 2 / Ждановский А.В., Иджиян Г.Г., Локштанов Е.А., Никонова И.А, Чернышев С.А. // Труды ЦИАМ №1276, 1990.
17. Шейнин В.М. Весовое проектирование и эффективность пассажирских самолетов. Т. 1. Весовой расчет самолета и весовое планирование / В.М. Шейнин, В.И. Козловский . - М.: Машиностроение,1977. - 344 с.
18. Jane’s. Aero-Engines //Edited by Bill Gunston OBE, FRAES, March, 2005. - 750 p.
19. Дональд Д. Энциклопедия военной авиации / Дэвид Дональд, Йон Лейк. - Пер. с англ. А. Бердов, И. Мальцев, А. Алексеев. - Изд-во “Омега”, 2003. - 443 с.
20. Обоснование цены двигателя на УТС. ? Запорожье: ГП“Ивченко-Прогресс”,2010. ? 29 с.
21. Byerley A. R. Estimating gas turbine engine weight, costs, and development time during the preliminary aircraft engine design process / A. R. Byerley, A.J. Rolling, K. W. Van Treuren // Proceedings of ASME Turbo Expo 2013: Turbine Technical Conference and Exposition, GT2013-95778, June 3-7, 2013, San Antonio, Texas, USA.
22. Турбореактивный двухконтурный двигатель АИ-225-25. Эскизный проект. ? Запорожье: ГП “Ивченко-Прогресс”,2000 г. ? 569 с.
23. Семейство турбореактивных двухконтурных двигателей АИ-222. Техническое предложение. ? Запорожье: ГП“Ивченко-Прогресс”, 1999.? 292 с.
Надійшла до редколегії 25.02.2014
Рецензент: д-р техн. наук, ст. научн. сотр. В.В. Логинов, Харьковский университет Воздушных Сил им. Ивана Кожедуба, Харьков.
ПОКАЗНИК ЕФЕКТИВНОСТІ ПРОЕКТУ АВІАЦІЙНОГО ДВИГУНА І КРИТЕРІЯ ЙОГО МОДИФІКОВАНОСТІ ДЛЯ НАВЧАЛЬНО-БОЙОВОГО ЛІТАКА
І.Ф. Кравченко
У статті проаналізовано параметри, показники і характеристики для оцінки техніко-економічної досконалості авіаційного двигуна в системі літака. Запропоновано показник вартості створення проекту двигуна і критерій його модифікованості, які можуть бути використані на попередніх етапах проектування силової установки ЛА. Суть розробленого показника полягає у визначенні вартості створення проекту двигуна на одну годину його назначеного ресурсу. Обґрунтовано шляхи створення двигуна наново з мінімальним використанням існуючих елементів, тобто практично “з нуля”, і з максимальним використанням існуючих елементів з багаторічними напрацюваннями. В останньому випадку відбувається розвиток модифікацій окремих підсистем, що зрештою приводить до створення сімейства двигунів.
Ключові слова: літальний апарат, критерій, показник вартості, авіаційний двигун, силова установка, вартість життєвого циклу двигуна, техніко-економічна ефективність, попередній етап проектування, сімейство двигунів.
INDEX OF PROJECT EFFICIENCY OF AVIATION ENGINE AND CRITERION OF ITS MODIFICATION FOR EDUCATIONAL-BATTLE AIRPLANE
I.F. Kravchenko
Parameters, indexes and performances to estimate the technical and economical perfection of aviation engine in the airplane system are discussed. The index of the engine project creation cost and criterion of its modification, which can be utilized at the preliminary stages of aircraft power plant designing, is offered. Essence of the developed index consists in determination of the engine project cost per one hour of its appointed lifetime. The ways of engine designing using minimum existent elements and using maximum of previously designed elements are grounded. The last approach includes development and modification of some subsystems, that finally results in creation of family of engines.
Keywords: aircraft, criterion, index of cost, aviation engine, power-plant, cost of life cycle of engine, techno-economic efficiency, previous stage of planning, family of engines.
143
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
