Методы повышения качества многоцелевых авиационных систем: на примере легких гражданских самолетов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.23, кандидат технических наук Глухов, Вадим Анатольевич
- Специальность ВАК РФ05.02.23
- Количество страниц 181
Оглавление диссертации кандидат технических наук Глухов, Вадим Анатольевич
ВВЕДЕНИЕ.
1. СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ПРОЦЕССОВ ПОВЫШЕНИЯ КАЧЕСТВА МНОГОЦЕЛЕВОЙ АВИАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ.
1.1. Проблемная постановка задачи исследования.
1.2. Постановка задачи поиска целевых решений, связанных с повышением потребительских качеств многоцелевой авиационной системы.
1.3. Моделирование многоцелевой авиационной системы.
1.4. Системный анализ информационных стратегий проектирования многоцелевой авиационной системы.
1.5. Разработка модели оценки результативности и эффективности процесса проектирования многоцелевой авиационной системы.
Выводы по главе 1.
2. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ И КОНЦЕПЦИЯ РАЗВИТИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ БАЗЫ МНОГОЦЕЛЕВОЙ АВИАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ.
2.1. Анализ особенностей структуры парка ЛГС.
2.2. Состояние российского рынка ЛГС.
2.2.1. Оценка потенциальных потребителей ЛГС.
2.2.2. Специфика использования ЛГС в России.
2.3. Проблемы учета особенностей ЛГС в процессе проектирования.
Выводы по главе 2.
3. ПРИНЦИПЫ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПОТРЕБИТЕЛЬСКИХ КАЧЕСТВ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ ОБЛИКА И СОСТАВА МНОГОЦЕЛЕВОЙ АВИАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ.
3.1. Особенности учета неопределенности при поиске проектных решений.
3.1.1. Неопределенность как свойство процесса проектирования.
3.1.2. Объективные факторы неопределенности оценки эффективности проектных решений.
3.1.3. Проблема оценки эффективности проектных решений по векторному критерию.
3.2. Детерминированные модели оценки эффективности проектных решений.
3.2.1. Модель оценки эффективности с использованием «расчетного случая».
3.2.2. Особенности методов выбора проектных решений на основе «коэффициентов Нормана».
3.2.3. Проблемы решения проектных задач на основе детерминированных моделей.
3.3. Особенности многоцелевого (теоретико-множественного) подхода к оценке эффективности проектных решений.
3.3.1. Содержание задачи выбора проектных решений на основе теоретико-множественного подхода.
3.3.2. Учет неопределенности целей.
3.3.3. Учет неопределенности системы предпочтений ЛПР.
Выводы по главе 3.
4. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ И МЕТОДОВ ОПТИМИЗАЦИИ ЛГС КАК МНОГОЦЕЛЕВОЙ СИСТЕМЫ.
4.1. Постановка задачи оценки ЭПК и оптимизации облика ЛГС.
4.2. Оценка эффективности ЛГС как многоцелевой системы.
4.2.1. Формирование системы предпочтений при поиске проектных решений.
4.2.2. Формирование совокупности частных показателей эффективности ЛГС.
4.2.3. Особенности модели оценки эффективности ЛГС на множестве заданий.
4.3. Моделирование транспортных возможностей самолета.
4.3.1. Диаграмма транспортных возможностей самолета (областей достижимых заданий).
4.3.2. Годовой фонд летного времени.
4.3.3. Модель самолета как элемента транспортной системы.
4.3.4. Оптимальные области специализации.
Выводы по главе 4.
5. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК МНОГОЦЕЛЕВОЙ СИСТЕМЫ НА ЕЕ ЭФФЕКТИВНОСТЬ.
5.1. Примеры решения задачи многоцелевой оптимизации.
5.1.1. Оценка влияния критерия на оптимальное распределение заданий.
5.1.2. Оценка влияния изменения структуры парка ЛГС на его эффективность.
5.1.3. Оценка влияния структуры множества заданий на парк ЛГС.
5.2. Примеры оценки эффективности решений по нескольким показателям.
Выводы по главе 5.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Стандартизация и управление качеством продукции», 05.02.23 шифр ВАК
Разработка системы оценки конкурентоспособности пассажирских самолетов на стадии создания2006 год, кандидат экономических наук Самойлов, Владислав Игоревич
Система маркетинговой информационной поддержки управления товарным предложением авиационно-промышленного предприятия: на примере гражданских самолетов2008 год, кандидат экономических наук Калугин, Александр Андреевич
Методология формирования обликовых эксплуатационно-технических характеристик высокоэффективных самолетов нового поколения2008 год, доктор технических наук Рухлинский, Виктор Михайлович
Автоматизация проектирования дозвуковых грузо-пассажирских самолетов2005 год, доктор технических наук Пухов, Андрей Александрович
Обоснование формирования парка отечественных воздушных судов с учетом современных сертификационных и эксплуатационных требований по ограничению вредных воздействий на окружающую среду2004 год, кандидат технических наук Страдомский, Олег Юрьевич
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Методы повышения качества многоцелевых авиационных систем: на примере легких гражданских самолетов»
Авиационная промышленность обеспечивает высокий статус России как страны передовых научных технологий и играет важную роль в подъеме экономики, повышении конкурентоспособности страны. Объекты и процессы авиационной промышленности могут применяться в самых разных сферах и должны развиваться опережающими темпами для обеспечения решения многих насущных государственных задач. Стабильная работа авиационной промышленности создает предпосылки для сохранения и развития целого ряда других высокотехнологичных и интеллектуальных отраслей промышленности ввиду большой длины и разветвленности технологических цепочек, образующихся в процессе создания современной авиатехники.
Авиационная промышленность обладает также достаточным потенциалом для развития экспорта наукоемкой продукции и импортозамещения. Это относится как к военной, так и к гражданской авиатехнике. В последнее время с появлением положительных тенденций в развитии ряда отраслей экономики страны возникает настоятельная необходимость в разработке нового поколения малой авиации России. В настоящее время сравнительно многочисленный парк легких гражданских самолетов (ЛГС) уже не в полной мере отвечает потребностям российского рынка в авиаперевозках и других авиауслугах. Анализ состояния парка ЛГС показал, что в перспективе эта тенденция будет усиливаться.
Выполненный прогноз потребностей российского рынка в авиауслугах, типаже и количестве легких воздушных судов (ВС) основан на конъюнктуре российского авиарынка и на мировой практике развития легкой авиации (см. раздел 2.2). Тенденции развития, возможная доля использования легких ВС и их предпочтительные классы различны для каждого из сегментов рынка авиаперевозок и авиауслуг, которые к настоящему времени еще не устоялись и частично пересекаются. Но в сумме их развитие определило будущую динамику спроса на авиауслуги легких ВС всех классов.
Оценку потребностей российского рынка авиатехники и динамики развития спроса на новые, самолеты можно выполнить, анализируя данные ряда прогнозов:
- изменения численности парка и провозных мощностей эксплуатируемых сегодня российскими авиакомпаниями типов воздушных судов;
- динамики спроса на авиаперевозки и авиауслуги российских авиакомпаний на соответствующих сегментах рынка;
- появления перспективных предложений ВС на российском рынке авиатехники.
Российский авиарынок сегодня имеет избыточную провозную мощность эксплуатируемого парка самолетов предыдущих поколений (в том числе легких), но одновременно уже существует и разрабатывается ряд предложений отечественных ВС нового поколения в основных классах. Естественно, что предложение новых ВС смежных классов, обладающих расширенной зоной эффективных условий эксплуатации, приведет к значительному пересечению областей их возможного применения.
Границы областей конкуренции ВС смежных типоразмеров в принципе обусловливаются объективными различиями в эффективности перевозок в соответствии с их транспортными возможностями. Потребность в новых типах самолетов определяется развитием дефицита провозных способностей парка по отдельным сегментам рынка перевозок в соответствии с прогнозами перспективной структуры спроса и ожидаемым развитием требований к качеству перевозок.
В связи с этим можно выделить следующие технико-экономические, технологические и эксплуатационные особенности ЛГС (Рис. 1):
1. Значительное многообразие вариантов конструкторских, технологических и др. проектных решений при нормативно ограниченной размерности, номенклатуры систем и оборудования. Например, по числу реализованных компоновочных решений ЛГС намного превосходят все остальные классы самолетов, включая, военные.
2. Эксплуатация ЛГС на трассах, существенно различающихся по климатическим условиям, протяженности, навигационному обеспечению и оборудованию, классу аэродромов (в отличие от магистральных самолетов). Для ЛГС характерны рейсы с промежуточными посадками и широким диапазоном высот и скоростей полета. Эти особенности учитываются при решении транспортных задач.
3. Выполнение одним и тем же типом ЛГС различных задач: перевозка грузов и пассажиров, сельскохозяйственные работы, санитарная служба и др. Поэтому для конструкции ЛГС более актуальны (чем для других классов ВС) возможности модификации и переоборудования во время эксплуатации.
Многообразие вариантов проектных решений
ВНЕШНЯЯ СРЕДА
Различные сложные варианты эксплуатации
Технико-экономические, технологические и эксплуатационные особенности ЛГС
Широкий спектр выполняемых авиауслуг
Высокая степень неопределенности авиарынка
Дополнительные требования
Рис. 1 Взаимосвязь технико-экономических, технологических и эксплуатационных особенностей ЛГС
Отличительными особенностями рынка J1TC являются:
- зависимость спроса и предложения от широкого многообразия условий применения;
- высокая степень неопределенности спроса и предложения из-за неустойчивой конъюнктуры и практического отсутствия в нашей стране устоявшейся специализированной производственной базы для широкой номенклатуры типов ЛГС.
Важно отметить, что географические, климатические и социально-экономические особенности России выдвигают ряд дополнительных требований к облику новых ЛГС, предназначенных для эксплуатации в нашей стране. В частности, обширные малонаселенные районы, широкий диапазон характеристик базирования и эксплуатации J1TC для местных воздушных линий (МВД) в России (температура и влажность, высота аэродрома над уровнем моря, прочность покрытия взлетно-посадочной полосы (ВПП), рельеф местности и др.) обуславливает специфику конструкции и оборудования ЛГС. Так, например, в условиях Севера необходима установка на самолет современного навигационного оборудования в полном комплекте «111111», систем обогрева и теплозащиты кабины и подогрева двигателя, антиобледенения, очистки стекол, мощного светотехнического оборудования и т.д.
Современный этап развития легкой авиации характеризуется ее усложнением и соответственно относительно высокими затратами финансовых и временных ресурсов, что существенно ограничивает производственные возможности авиапромышленности России в этой области.
В таких условиях при создании новых самолетов необходимо опираться на долговременные прогнозы конъюнктуры рынка и финансовой ситуации, условий применения, технического уровня и др.
Самолет должен не только обладать рациональной конструкцией, но и быть «устойчивым» к ошибкам прогнозирования исходных данных, которые служат одним из источников неопределенности и неоднозначности оценки эффективности потребительских качеств (ЭПК) самолета на всех этапах разработки (см. п. 2.1.1).
Практика мирового авиастроения показывает, что успешная работа производителя авиационной техники на рынке требует постоянного совершенствования деятельности, связанной с непрерывным улучшением качества выпускаемой продукции. Решение данной проблемы в первую очередь связано с эффективностью принимаемых конструкторских решений, с модернизацией конструкции ВС, совершенствованием производственных процессов и технологии изготовления. Осуществление перечисленных мероприятий требует больших капиталовложений и временных ресурсов. Это увеличивает экономический риск производителя авиатехники, связанный с опасностью понести большие убытки, если продукция не будет пользоваться достаточным спросом. Наиболее перспективным решением для снижения указанного риска является предварительная количественная оценка качества продукции на начальных этапах жизненного цикла. Оценку качества целесообразно производить уже при разработке технического задания, что предусмотрено нормативной документацией, устанавливающей порядок разработки и постановки продукции на производство. На данном этапе рассматривается, как правило, ряд схемных вариантов и выполняется отбор допустимых конструктивных решений. В настоящее время такой анализ проводит сам разработчик авиатехники, принимая окончательные решения, исходя из собственного опыта, используя различные средства моделирования, функционального анализа, данные испытаний и др. В соответствии с требованиями международных стандартов ИСО 9000:2000 года при анализе проекта должны быть учтены требования и пожелания все заинтересованных сторон, в том числе и потребителей. Привлечение последних к вышеуказанному анализу существующими методами практически невозможно из-за его специфики и сложности восприятия. Таким образом, актуальной задачей является разработка новых методов оценки качества продукции на стадии проектирования, позволяющих производителю (с учетом требований потребителя) принимать эффективные конструкторские решения.
Для успешного решения этих проблем парк ЛГС представим как многоцелевую авиационную систему, под которой будем понимать комплексную систему с различными уровнями иерархии, объединенными функциональными и структурными связями для реализации инновационных технологий на всех этапах жизненного цикла.
С учетом вышеизложенного можно сделать вывод о необходимости разработки научно-методического обеспечения оценки ЭПК многоцелевой авиационной системы в процедурах принятия проектных решений. Разрабатываемые методы и модели на основе единого методического подхода с использованием современных средств математического моделирования и информационных технологий должны позволять:
- во-первых, наиболее полно, всесторонне и корректно учитывать задачи и условия применения многоцелевой авиационной системы;
- во-вторых, минимизировать затраты времени и средств на проектирование, производство и эксплуатацию.
Практическая важность и недостаточная проработка перечисленных задач позволяют сделать вывод об актуальности выбранной темы диссертации и направлении исследований.
Объектом исследования в диссертационной работе является многоцелевая авиационная система (парк легких гражданских самолетов).
Предметом исследования являются процессы моделирования и оптимизации управления качеством многоцелевой авиационной системы с позиций системного подхода.
Целью диссертационного исследования является разработка научно-методического обеспечения моделирования и оптимизации управления качеством многоцелевой авиационной системы (на примере легких гражданских самолетов).
Для достижения указанной цели требуется решить следующие задачи:
1. Выполнить системный анализ информационных стратегий проектирования многоцелевой авиационной системы.
2. Выполнить анализ задач поиска целевых решений, связанных с повышением потребительских качеств многоцелевой авиационной системы.
3. Разработать модель оценки эффективности потребительских качеств и оптимизации многоцелевой авиационной системы.
4. Проанализировать структуру информационной базы многоцелевой авиационной системы (парка легких гражданских самолетов как специфического класса авиасистем).
5. Разработать методику оценки эффективности потребительских качеств многоцелевой авиационной системы с учетом существующего технического уровня и многообразия выполняемых задач.
6. Разработать метод формирования информационной и математической моделей комплекса потребительских качеств многоцелевой авиационной системы.
7. Разработать алгоритм и программу оценки эффективности многоцелевой авиационной системы с учетом неполной и нестрогой системы предпочтений.
8. Разработать методику управления качеством формирования оптимального состава многоцелевой авиационной системы на основе новых и модификации существующих математических моделей.
9. Апробировать предлагаемый метод управления качеством проектных решений при разработке многоцелевых систем в условиях неопределенности с получением численных результатов, иллюстрирующих его преимущества.
Методы исследования. В качестве методов исследования приняты методы анализа, синтеза и оптимизации, математические и информационные модели состояния и динамики качества объектов. Использован многоцелевой подход, основанный на математической модели оптимизации в теоретикомножественной постановке. При декомпозиции задачи, разработке моделей и алгоритмов использовались принципы системного подхода и экспертных оценок. Математически задача оптимизации оптимального парка JTTC сформулирована как задача многокритериальной дискретной оптимизации. Также использованы методы концепций Всеобщего управления качеством (TQM) и Six sigma, методы системного анализа и теория сложных систем.
При проведении исследований использованы достижения и разработки в области методологических основ управления качеством, изложенной в работах отечественных ученых и специалистов Адлера Ю.П., Азарова В.Н., Аз-гальдова Г.Г., Белобрагина В.Я., Бойцова В.В., Бойцова Б.В., Версана В.Г., Гличева А.В., Глудкина О.П., Дубицкого JI.T., Комарова Д.М., Круглова М.И., Крянева Ю.В., Лапидуса В.А., Огвоздина В.Ю., Окрепилова В.В. и др., а также системные концепции зарубежных ученых Э.Деминга, Д.Джурана, К.Исикавы Ф.Кросби, Г.Тагути, А.Фейгенбаума, Х.Д. Харрингтона, В. Шу-харта и др.
В области проектирования самолетов использованы разработки Пияв-ского С.А. и Брусова B.C.
Научная новизна работы состоит в разработке научно-методического обеспечения процедур анализа и оптимизации математических и информационных моделей управления качеством процессов повышения эффективности потребительских качеств многоцелевой авиационной системы.
Впервые поставлена задача оценки ЭПК ЛГС в терминах многоцелевого подхода, с учетом неопределенности и неоднозначности, обусловленными:
- значительным усложнением систем и агрегатов;
- увеличением затрат времени и средств на разработку;
- прогнозным характером оценок рыночной конъюнктуры, а также условий применения и технического уровня.
Достоверность результатов. Результаты работы подтверждаются сопоставлением полученных данных с результатами исследования других авторов, анализом влияния внешних факторов (наборов критериев оптимальности, структуры сети авиалиний) на облик ЛГС, сформированный на основе многоцелевого подхода с применением математической модели и процедуры оптимизации.
Практическая значимость. Практическая значимость результатов работы состоит в разработке единого, основанного на долгосрочных прогнозах и учитывающего влияние внешних факторов методического обеспечения управления качеством процесса проектирования, позволяющего создавать устойчивые к ошибкам прогнозирования модели облика ЛГС с учетом задач и условий его применения, а также проводить оценку потребительских свойств и затрат на разработку, производство и эксплуатацию ЛГС.
Апробация работы и публикации. Основные положения диссертации докладывались и обсуждались на международной конференции «Авиация и космонавтика» в 2005-2006г.г., на научно-методических семинарах кафедры «Технологическое проектирование и управление качеством» Московского авиационного института (государственного технического университета). Основные положения диссертации опубликованы в 4-х работах.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения и списка использованных источников. Диссертация содержит 50 рисунков, 13 таблиц. Общий объем работы составляет 181 страница.
Похожие диссертационные работы по специальности «Стандартизация и управление качеством продукции», 05.02.23 шифр ВАК
Автоматизированная система экспресс-анализа акустического облика магистрального самолета2004 год, кандидат технических наук Аведьян, Артем Богосович
Технология оценки экономической реализуемости проектов обновления парка воздушных судов гражданской авиации на основе лизинга2002 год, кандидат экономических наук Грумондз, Андрей Валерьевич
Влияние параметров компоновки топлива и двигателей на структуру и параметры системы управления в канале крена дальнемагистрального самолета большой пассажировместимости2005 год, кандидат технических наук Долгов, Олег Сергеевич
Моделирование процесса организации чартерных авиаперевозок2003 год, кандидат экономических наук Шенкер Мариан
Обеспечение и поддержание летной годности воздушных судов гражданской авиации: Теория и практика2005 год, доктор технических наук Гипич, Геннадий Николаевич
Заключение диссертации по теме «Стандартизация и управление качеством продукции», Глухов, Вадим Анатольевич
Выводы по главе 5
В пятой главе проведена апробация научно-методического обеспечения моделирования и оптимизации управления качеством многоцелевой авиационной системы в условиях неопределенности с получением численных результатов, иллюстрирующих его преимущества.
1. Приведены примеры решения типовых задач оценки ЛГС как многоцелевой системы на основе единых моделей облика самолета и стоимости. В каждом примере множества заданий формировались по прогнозам авиаперевозок.
2. Выполнена оценка влияния выбора критерия на оптимальное распределение заданий. Вычисления выполнены для двух критериев: транспортной эффективности и себестоимости тонно-километра.
Для каждого из них получены структура множества заданий и совокупность областей транспортных возможностей парка самолетов.
Отмечено существенное различие между парками ЛГС, оптимальных по транспортной производительности и по стоимостному критерию.
3. Показано влияние изменения структуры парка ЛГС на его эффективность, когда система из трех типов самолетов дополняется новым типом с целью повышения эффективности системы в целом.
В результате решения задачи определены оптимальные параметры нового типа ЛГС, области специализации и серийность каждого типа самолетов системы. Эффективность выполнения единичного транспортного задания в данном случае определяется затратами на летную операцию, реализующую это задание на основе операционных затрат.
4. Исследовано влияние структуры множества заданий (распределения линий и объемов перевозок по дальности) на характеристики многоцелевой авиационной системы (парка ЛГС).
Численный анализ проведен для системы из двух самолетов для нескольких множеств заданий. При решении задачи определены оптимальные области специализации и оптимальные параметры одного из самолетов.
5. Рассмотрены примеры оценки решений в условиях множественности показателей эффективности (потребительских свойств) ЛГС для различных вариантов системы предпочтений ЛПР.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Полученные в ходе настоящего диссертационного исследования научные результаты дают автору работы основание для следующих выводов и рекомендаций:
1. В общем случае для летательных аппаратов критериями эффективности служат показатели конкурентоспособности, или потребительские качества, степень соответствия заданному Техническому заданию и закладываемая стратегия поддержки изделия в течение всего жизненного цикла. Все это в совокупности делает изделие конкурентоспособным продуктом.
2. В связи с интенсивным развитием грузовых и пассажирских перевозок легкими гражданскими самолетами при разрастании сети аэропортов возникает проблема повышения качества процессов проектирования в части соответствия облика летательных аппаратов совокупности разнотипных задач.
Для решения указанной проблемы в работе введено понятие многоцелевой авиационной системы, функционирующей в условиях существенной неопределенности и воздействия на нее внешней среды, которые обусловливают случайный характер изменения параметров и структуры многоцелевой авиаг{ионной системы.
Функционирование многоцелевой авиационной системы направлено на обеспечение процесса проектирования и производства конкурентоспособных легких гражданских самолетов, а также на решение задач информационной поддержки изделия, возникающих в производственно-экономических механизмах на протяжении жизненного цикла.
3. Разработанная в диссертации схема структуры и системных связей многоцелевой авиационной системы позволила выработать обобщенный подход к анализу и оценке эффективности процессов создания многоцелевой авиационной системы, включающих комплекс взаимосвязанных мероприятий на протяжении этапов жизненного цикла системы в установленные сроки, с заданным качеством и стоимостью.
Разработанная в диссертации модель оценки информационных стратегий проектирования учитывает при окончательном выборе стратегии проектировании многоцелевой авиационной системы соблюдение требования авиастроительного производства на основе принятой концепции создания легких гражданских самолетов.
4. Выполненная в рамках диссертационного исследования постановка задачи поиска целевых решений, направленных на улучшение показателя эффективности многоцелевой авиационной системы, позволяет связать оценку требований потребителя (внешнего и внутреннего) со стратегией непрерывного улучшения качества процессов проектирования и поиска оптимальных проектных решений.
Показатель эффективности многоцелевой авиационной системы непосредственно связан с ее потребительскими качествами, для построения (уточнения) структуры которых предложено использовать концептуальные методы технологии Six Sigma.
5. Проведенные исследования позволили разработать обобщенную модель для оценивания результативности и эффективности процесса проектирования, которая позволяет подробно идентифицировать категории, влияющие на потребительские качества многоцелевой авиационной системы.
Разработана методика последовательного перехода от содержательных представлений о системе к ее формальному описанию, основанному на диаграмме причинно-следственных связей, в которой учтены: требования, связанные с влиянием человеческого фактора; технические и нормативные требования; научно-методические требования (методы, проектные и технологические решения); технологические требования (ограничения); финансовые ограничения и ограничения внешней среды.
6. В рамках учета влияния научно-методических требований в диссертации разработаны информационные и математические модели процессов повышения качества оценки эффективности потребительских свойств легких гражданских самолетов. В частности, впервые применен многоцелевой подход к выявлению потребительских качеств при оптимизации парка ЛГС.
7. В диссертации предложен новый подход к формированию облика самолета с учетом потребительских качеств при оптимизации многоцелевой авиационной системы. Отличительной особенностью данного подхода является решение задачи проектирования в так называемой «теоретико-множественной» постановке, что позволяет на 10-15% снизить геометрическую и массовую размерность самолета. Сущность решения «теоретико-множественной» задачи заключается в определении облика самолета с учетом неопределенности оценки эффективности парка самолетов.
При этом была поставлена и формализована задача определения влияния неопределенности оценки эффективности на облик парка самолетов. Существенным фактором является получение количественных характеристик. В частности, выполненный анализ задач оценки эффективности потребительских качеств и оптимизации парка легких гражданских самолетов показал следующее:
- структура множества заданий оказывает существенное влияние на характеристики парка самолетов (параметры самолетов и области их применения), а оптимизация системы приводит к уменьшению суммарных затрат на 25-30 %;
- для множества заданий с доминированием линий большой протяженности самолет имеет наименьшую мощность двигателя и наибольшее удлинение крыла;
- оптимизация параметров самолета привела к уменьшению затрат на топливо (на 10-15%) только для множества заданий с доминированием линий большой протяженности;
- рост затрат (на 5-7%) на обслуживание самолета вызван увеличением годового налета;
- наибольшее изменение себестоимости (10-15%) перевозки пассажиров получено на линиях большой протяженности;
- для всех рассмотренных множеств заданий в результате оптимизации параметров произошло увеличение удлинения крыла, нагрузки на крыло и мощности двигателей: размах крыла 29,5%; площадь крыла - 7,3%; взлетная мощность двигателей - 42,3%; сужение крыла - 53,0%; нагрузка на крыло -10,2%; мощность двигателя - 17,3%.
8. Предложенный подход и методы формирования облика многоцелевой авиационной системы являются инвариантными по отношению к типу и размерности самолета и могут быть реализованы в прикладных методах при проектировании других транспортных систем.
9. Трансформация формирования облика самолета в «обратную» задачу проектирования (из условия учета «жестких» инфраструктурных ограничений) позволяет в 2-4 раза снизить число итераций по сравнению с универсальными методами при определении параметров и характеристик самолета и, как следствие, сэкономить временные и материальные ресурсы.
9. Предложенное научное решение проблемной задачи разработки научно-методического обеспечения (включающего методики, алгоритмы и программные комплексы) процессов повышения качества оценки эффективности потребительских свойств и оптимизации многоцелевой авиационной системы, имеет важное теоретическое, экономическое и социальное значение и вносит существенный вклад в решение важной народно-хозяйственной проблемы повышения качества и сокращения стоимости и сроков проектирования перспективных самолетов.
Разработанные в диссертации концептуальные решения в области управления качества представляются принципиально распространимыми на процессы и продукцию в различных отраслях промышленности.
Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Глухов, Вадим Анатольевич, 2006 год
1. Арнольд В.И. Обыкновенные дифференциальные уравнения. М.: Наука, 1984.
2. Бадягин А.А., Мухамедов Ф.А. Проектирование самолетов. М: Машиностроение, 1982.
3. БересневВ.Л. , ГимадиЭ.Х., Дементьев В.Т. Экстремальные задачи стандартизации, 1978.
4. Бочкарев А.Ф., Андреевский В.В., Белоконов В.М. и др. Аэромеханика самолета: Динамика полета: Учебник для авиационных вузов. 2-е изд. -М.: Машиностроение, 1985.
5. Брусов B.C., Баранов С.К. Формализация выбора динамических моделей в САПР. М.: изд-во МАИ, 1987.
6. Гермейер Ю.Б. Введение в исследование операций. М.: Наука, 1971.
7. Глухов В.А. Оценка и выбор технических решений при проектировании легких самолетов //4-я международная конференция «Авиация и космонавтика 2005». 10-13 октября 2005 года. Москва. Тезисы докладов. - М.: Изд-во МАИ, 2005.
8. Глухов В.А., Клепацкий 3. Оптимизация легкого транспортного самолета на основе многоцелевого подхода //Общероссийский научно-технический журнал «Полет», № 6, 2005, с. 31-38.
9. Глухов В.А., Суздальцев А.Л. Поиск решений на множестве Парето на основе многоцелевого подхода к учету неопределенности
10. Электронный журнал «Труды МАИ», вып. №17 за 2004 год. http://www.mai.ru
11. Голубев И.С. Эффективность воздушного транспорта. М: Транспорт, 1982.
12. Исследование операций. Т. 1. М.: Мир, 1981.
13. Егер С.М., Мишин В.Ф., Лисейцев Н.К. и др. Проектирование самолетов. 3-е изд. - М.: Машиностроение, 1983.
14. Крылов А.Н. Мои воспоминания. М.: Изд-во АН СССР, 1956.
15. Ларичев О.И. Наука и искусство принятия решений. М.: Наука, 1979.
16. Льюис Р.Д., Райфа X. Игры и решения. М., 1961.
17. Мирошников A.B. Экономика гражданской авиации. М.: Транспорт, 1975.
18. Морской энциклопедический справочник. Т.1. Л.: Судостроение, 1986.
19. Остославский И.В. Аэродинамика самолета. М.: Оборонгиз, 1958.
20. Остославский И.В., Стражева И.В. Динамика полета. Траектории летательных аппаратов. Издание 2-е, М.: Машиностроение, 1969.
21. Пиявский С.А., Брусов В.С, Хвилон Е.А. Оптимизация параметров многоцелевых летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1974.
22. Пиявский С.А. Численные методы принятия решений в компьютерных технологиях технического творчества в строительстве: Учебное пособие. М.: АСВ, 1994.
23. Подиновский В.В., Ногин В.Д. Парето-оптимальные решения многокритериальных задач. М.: Наука, 1982.
24. Скрипниченко С.Ю. Оптимизация режимов полета самолета. -М: Машиностроение, Москва, 1975.
25. Смирнов О.Л., Падалко С.А., Пиявский С.А. САПР: формирование и функционирование проектных модулей. М.: Машиностроение, 1987.
26. Фомин H.A. Проектирование самолетов. М.: Оборонгиз, 1961.
27. Чуев Ю.В. Методика выбора оптимальных рядов технических устройств //Стандарты и качество, 1969, 7. стр. 52-54.
28. Авиация общего назначения //Приложение к сборнику «Безопасность полетов, сертификация и лицензирование». № 1 ФАС Москва, 1998 г.
29. Авиация общего назначения. Пути развития //Авиаглобус, январь 2001г.
30. Анализ себестоимости летного часа Як-42Д финансовый лизинг //Таблица. Компания «Эльбрус-авиа». Материалы ГСГА, 2001 г.
31. Большой совет гражданских авиаторов. Заседание ГСГА //Воздушный транспорт, № 8, февраль 2001 г.
32. Информационно-справочные и аналитические материалы по основ-нымвопросам в области поддержания летной годности гражданских воздушных судов (по состоянию на март 1999 г.). ФАС РФ.
33. Итоги производственно-хозяйственной деятельности гражданской авиации за 2000 год //Иллюстрированный материал. ГСГА Минтранса РФ.
34. Концепция развития АОН в России — взгляд РАОПА //Авиация общего назначения, № 11, 2000 г.
35. Коровин Л. Патриотическое воспитание молодого поколения наша главная цель //Воздушный транспорт, № 8, февраль 2001 г.
36. Нерадько А. В авиации все проблемы первостепенной важности //Авиарынок. Спецвыпуск, 2000 г.
37. Новые МВЛ альтернатива российскому бездорожью! //Авиация общего назначения, № 10, 1997 г.
38. О рынке авиационных услуг малой авиации //Доклад на 2-ой Всероссийской конференции «Самолетостроение России: проблемы и перспективы. «Авиация общего назначения», № 6,2000 г.
39. Отчет о научно-исследовательской работе «Математическое моделирование сложных технических систем на основе многоцелевого подхода и новых информационных технологий». Этап 1.1. Тема 106-91-К1. -М.: изд-во МАИ, 1991.
40. Отчет о научно-исследовательской работе «Математическое моделирование сложных технических систем на основе многоцелевого подхода и новых информационных технологий». Этап 1.2. Тема 106-91-К1. -М.: изд-во МАИ, 1992.
41. Отчет о научно-исследовательской работе «Математическое моделирование сложных технических систем на основе многоцелевого подхода и новых информационных технологий». Этап 1.3. Тема Ю6-91-К1. -М.: МАИ, 1993.
42. Палладий Ю. Авиация Вологодчины осталась «на плаву» и стремится-развиваться //Воздушный флот № 2 (24), январь 2002 г.
43. Предварительный прогноз потребности в поставках новых легких самолетов». АСЦ ГосНИИ ГА, Москва, 2001 г.44. «Прогноз стоимости летного часа на самолете Ан-2». Таблица. Материалы ГСГА, 2001 г.
44. Рейтинг авиационных предприятий России (июль 2001 г.). Интернет-ресурс46. «Список авиакомпаний РФ». Материалы ГСГА 2001 г.
45. Транспортный комплекс Иркутской области в 1990-1998 гг. //Справочные материалы. Научно-практическая конференция. Иркутск, 1999.
46. Bachtin М., Lipski Wyposazenie wysokosciowe samolotow i statkow kosmicznych, WKiL, Warszawa 1988.
47. Cichosz E., Kordzinski W., Lyzwinski M., Szczecinski S. //Charakterystyka i zastosowanie napedow, WKiL, Warszawa 1980.
48. Czownicki J. Ekonomika transportu lotniczego, SGPiS, Warszawa 1982.
49. Fiszdon W.: Mechanika Lotu, torn I, PWN, Warszawa 1961.
50. Fiszdon W.: Mechanika Lotu, torn II, PWN, Warszawa 1961.
51. Goraj Z.: Obliczenia sterownosci, rownowagi i statecznosci samolotuw zak-resie pod- dzwiekowym, Wydawnictwa Politechniki Warszawskiej, War-szawa, 1984.
52. Gruszecki J., Bociek S. Uklady sterowania automatycznego samolotem //Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej, Rzeszow, 1999.
53. Hartmann E.P., Biremann H. The Aerodynamic Characteristics of Full-Scale Propellers Having 2,3, and 4 Blades of Clark-Y and R.A.F.-6 Airfoil-Sections, NACA TR. 640
54. McCormick B.W. Aerodynamics, aeronautics and flight mechanics, Wiley, New York, 1995.
55. Muszynski M., Orkisz M.: Modelowanie turbinowych silnikowodr-zutowych, Biblioteka Naukowa Instytutu Lotnictwa, Warszawa 1997.
56. Raymer D.P. Aircraft Design. A Conceptual Approach, AIAA Education Series, Washington 1989.
57. Roskam J. Airplane Design, Part I, Preliminary Sizing of Airplane, 1990.
58. Roskam J. Airplane Design, Part VIII, Airplane Cost Estimation: Design, Development, Manufacturing and Operating, The University of Kansas, 1989.
59. Roskam J. Airplane Design, Part VI, Preliminary Calculation of Aerodynamic, Thrust and Power Characteristics, The University of Kansas, Lawrence, Kansas 1990
60. Smetana F.O., Summey D.C., Johnson W.D.: Riding and Handling Qualities of Light Aircraft — a Review and Analysis, Washington, D.C. NASA CR-1975, March 1972.
61. Torenbeek E. Fundamentals of Conceptual Design Optimization of Subsonic Transport Aircraft, Delft 1980.
62. Torenbeek E. Synthesis of Subsonic Airplane Design, Delft University Press, 1976
63. Wolowicz Ch. H., Yancey R. В.: Longitudinal Aerodynamic Characteristic of Light Twin Engine, Propeller Driven Airplanes, NASA TN D-6800, Washington D.C, 1972.
64. Wood K. D.: Technical Aerodynamics, UI-rd Edition, Published by The Author, 1955.
65. Automatyczna Synteza Samolotu transportowego //Politchuika Rzeszowska //Технический отчет по НИР, Польша, 1995.
66. ESDU (Engineering Sciences Data Unit), Aerodynamics Sub-series, The Royal Aeronautical Society, London.69. FAR-23.70. FAR-25.
67. PL-8168 Operacje statkow powietrznych, Ministerstwo Komunikacji, War-szawa 1985.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.