Основные принципы системных исследований судна на подводных крыльях

Abstract

В статье определено, что эффективность судна на подводных крыльях раскрывается через категорию цели и объективно выражается степенью достижения цели с учетом затрат ресурсов, а критерий эффективности является мерой достижения цели системы, который определяется на множестве показателей качества его функционирования и показателей безопасности. Показано, что в качестве математической модели необходимо использовать нелинейную модель СПК с произвольной крыльевой схемой и расчетным определением гидродинамических характеристик крыльевых устройств произвольной геометрии, движущихся вблизи раздела двух сред, а модель внешних возмущающих и управляющих воздействий необходимо задавать во временной области. Определено, что судно на подводных крыльях, как сложная техническая система, должно характеризоваться выражением, включающим множество состояний системы, входных и выходных воздействий, характеризующихся совокупностью элементов, входящих в него. Обосновано, что должны быть определены на выходе модели множество значений параметров движения судна на подводных крыльях и аргументов гидродинамических сил и моментов в текущий момент времени, множество показателей мореходности, показатели ходкости, обитаемости, управляемости, динамической устойчивости, показатели для оценки прочности элементов несущего комплекса и безопасности. Одним из основополагающих системных методологических принципов является то, что оценка эффективности всех подсистем, составляющих рассматриваемую систему – судно на подводных крыльях – требует установления динамической взаимосвязи между свойствами подсистемы, характеризующими ее качества, условиями и целью функционирования, определяемыми вышестоящей системой. The article determines that the efficiency of a hydrofoil vessel is revealed through the category of the goal and is objectively expressed by the degree of achievement of the goal, taking into account the cost of resources, and the efficiency criterion is a measure of achieving the goal of the system, which is determined on the basis of a set of quality indicators of its functioning and safety indicators. It is shown that, as a mathematical model, it is necessary to use a nonlinear model of an SPC with an arbitrary wing pattern and a calculated determination of the hydrodynamic characteristics of wing devices of arbitrary geometry moving near the interface of two media, and the model of external disturbing and control actions must be set in the time domain. It is determined that a hydrofoil vessel, as a complex technical system, must be characterized by an expression that includes a set of system states, input and output actions, characterized by a set of elements included in it. It has been substantiated that at the output of the model, a set of of the parameters of the movement of a vessel on hydrofoils and arguments of hydrodynamic forces and moments at the current moment of time, a set of seaworthiness indicators, indicators of speed, habitability, controllability, dynamic stability, indicators for assessing the strength of security. One of the fundamental systemic methodological principles is that the assessment of the effectiveness of all subsystems that make up the system under consideration - a hydrofoil vessel - requires the establishment of a dynamic relationship between the properties of the subsystem that characterize its qualities, conditions and the purpose of functioning determined by the higher system.