РАЗДЕЛ 2
МЕТОДЫ ЛЕТНЫХ ИСПЫТАНИЙ ПС и ППС
2.1. Методология летных испытаний ПС и ППС и основные концепции,
положенные в основу методических разработок
Под методологией ЛИ понимается комплекс испытательных методов, объединенных
единой стратегией, направленной на получение максимального (по принципу
разумной достаточности) объема высококачественной информации об объекте
испытаний в максимально сжатые сроки с минимально возможными затратами при
условии обеспечения высокой степени надежности процесса функционирования
объекта испытаний и безопасности летного эксперимента.
Комплекс испытательных методов включает в себя:
- методику ЛИ ПС на наполняемость [8];
- методику ЛИ ПС на функционирование [9];
- методику анализа набора проектных решений парашютных и парапланерных систем с
целью отбора парето-оптимальных (эффективных) решений [10];
- методику ЛИ ПС на прочность [11];
- методику ЛИ ПС и ППС на устойчивость и управляемость [12];
- методику низковысотного десантирования [13];
- методику исследования основных ЛТХ ПС и ППС [14];
- методику ускоренных и ужесточенных испытаний с применением РВМ [15];
- методику испытаний парапланерных систем [16];
- методику ЛИ сверхзвуковых ПС [17];
- методику экспериментальной оптимизации в проектировании и ЛИ ПС и ППС [18];
- общую методологию проведения ЛЭ с целью получения максимального объема
информации об объекте испытаний [19], и т.д..
Методология ЛИ, кроме комплекса испытательных методов, включает в себя алгоритм
их оптимального использования по соответствующим критериям, в зависимости от
целей и задач, сформулированных программой исследований.
Цель, сформулированная программой исследований, сужает начальный интервал
неопределенности, формирует алгоритм оптимального использования методов
применительно к данной, конкретной задаче. Определяет возможность
резервирования средств измерений в процессе получения требуемой информации.
Алгоритм оптимального использования методов ЛИ и исследований предполагает
определение резервных вариантов получения дополнительной, релевантной
информации в случае, если процесс испытаний (измерений) на каком-то этапе
выйдет из-под контроля и станет неуправляемым.
Можно построить линейчатый график порядка включения в работу испытательных
методов и средств контроля за процессом по этапам функционирования ПС, рис.2.1.
График показывает моменты включения в работу и длительность (зону действия)
каждого метода. Зоны перекрытия единого времени этапов функционирования
позволяют совместить и оптимизировать измерения на этих этапах.
Этап функциони-
рования ПС
Методика
Этап
отделения от носителя
Этап вытягивания
Наполнение
Установившееся снижение
Посадка
Подготовит. этап
Основной этап
Заключит. этап
Функционирование
Прочность
Наполняемость
Устойчивость и управляемость
Летно-тактические
характеристики
Рис.2.1.1 Линейчатый график порядка включения в работу
испытательных методов
Основные концепции (критерии), по которым производится оптимизация, положенные
в основу разрабатываемых и уже разработанных методик, а также различных
комбинаций их возможного взаимодействия, состоят в следующем:
максимум надежности и безопасности применяемого метода (или комбинации методов)
при оценке характеристик ПС и ППС;
информативность (максимальное качество и объем результатов);
минимальное влияние метода на результат измерений;
минимум финансовых и временных затрат (экономичность метода).
К сожалению, на практике не всегда удается выйти в точку абсолютного экстремума
приведенных выше критериев эффективности, максимизировав все желательные
факторы и минимизировав нежелательные. Практически всегда приходится искать
оптимальную схему компромисса по критериям эффективности. Здесь существуют две
стандартные схемы.
1. Использование методики многокритериальной оптимизации с предварительной
ранжировкой факторов по весу и степени их важности для каждого из выбранных
методов [10].
2. Разработка комплексного аналитического критерия и определение точки его
экстремума для каждого из рассматриваемых методов или их комбинаций.
В первом случае сравнение производится сразу по целому комплексу факторов и
предпочтение отдается методу (или задействованной комбинации методов), для
которого критерии первостепенной важности, сформулированные программой
исследований, будут иметь более выигрышные значения по сравнению с остальными.
Во втором случае приходится искать комплексный, как правило, безразмерный
аналитический критерий, характеризующий качество исследуемого процесса в
многомерном пространстве критериев, сводить их к комплексному безразмерному
аргументу входных критериев и выполнять переход из многомерного в двумерное
пространство, где уже и отыскивается экстремум.
Рассмотрим кратко основные методики, содержащие методы, составляющие основу
методологии ЛИ ПС и ППС.
2.2 Метод летных испытаний ПС на наполняемость
Автором разработан метод ортогональной съемки купола парашюта в процессе его
раскрытия с помощью кинокамеры, устанавливаемой на борту весового макета [8].
Под ортогональностью в данном случае понимается условие перпендикулярности
линии визирования объектива плоскостям входного отверстия и миделевого сечения
купола в процессе раскрытия. Метод относится к числу пассивных методов,
которые, в отличие от активных, не вмешиваются в исследуемый процесс и не
искажают его характеристик. Точность метода более чем вдвое превышает точность
существовавшего метода, при котором использовались данные ВТИ [4].
Метод [8] впервые позволил получать четкие кинограммы пр