Исходные данные на проектирование самолетов

К исходным данным на проектирование самолета относятся:
- техническое задание на проектирование, содержащее формализованные данные, определяющие задачи проектирования и ограничения;

- систематизированные данные, отражающие мировой уровень достижений в области проектирования самолетов определенного класса;
- перечень, характеристики и области применения новых технических решений из области науки и техники, которые могут быть использованы для совершенствования характеристик вновь проектируемого самолета.

Техническое задание разрабатывается совместно компетентными организациями, заинтересованными в появлении нового самолета (заказчик), и проектно-конструкторскими организациями, занимающимися созданием самолетов (разработчик). При этом инициатива может исходить как от заказчика, так и от разработчика.

В техническое задание, зависящее от типа планируемого к разработке самолета, входят следующие разделы.

Назначение — класс проектируемого самолета и его целевое назначение.

Общие положения — перечень нормативных документов, выполнение которых обязательно при создании новых самолетов. К таким документам относятся нормы летной годности гражданских самолетов (Авиационные правила АП-23, АП-25), нормы авиационного шума и загрязнения окружающей среды; общие технические требования, регламентируемые отраслевыми стандартами и ограничениями (например, общие технические требования к компоновкам пассажирских кабин и комплектующему пассажирскому, бытовому и вспомогательному оборудованию); нормы для установления посадочных минимумов самолетов гражданской авиации и др. Аналогичные документы существуют и для военных самолетов (общетехнические требования ВВС и др.).

Летно-технические характеристики (ЛТХ) — перечень задаваемых выходных характеристик самолета, таких как скорости, дальности и высоты полета, грузоподъемность и номенклатура перевозимых грузов, взлетно-посадочные и маневренные характеристики и др.

Характеристики технического уровня серийного самолета и его экономические характеристики — обобщенные показатели эффективности самолета (транспортной, боевой, топливной и др.), позволяющие оценить его конкурентоспособность, стоимость. Информация этого раздела позволяет установить критерий (критерии) при оптимизации проекта.

Перспектива развития самолета и его основных систем — информация о направлениях развития проектируемого самолета и вариантах его использования.

Конструкция, системы и оборудование самолета — требования к ресурсу планера и его силовых элементов (в летных часах и посадках), срок службы (в годах, общий и до первого ремонта); требования к ресурсам комплектующих изделий и оборудования.

Силовая установка и ее системы — основные характеристики двигателя, используемого или разрабатываемого (модифицируемого) для проектируемого самолета, в том числе, ресурсные характеристики, уровень шума и эмиссии, а также требования к системам и агрегатам, обслуживающим двигатель. На вновь создаваемые двигатели разрабатывается специальное техническое задание.

Специальное оборудование — перечень основных задач, решаемых на проектируемом самолете таким оборудованием (навигационное обеспечение полета, автоматическое управление полетом, связь самолета с наземными системами управления воздушным движением и внутрисамолетная связь, электроэнергетическое обеспечение специального оборудования и бортовых систем, а также сбор и обработка полетной информации).

Требования к надежности, системе технического обслуживания и ремонта — количественные значения вероятности возникновения особых ситуаций в полете, уровни показателей надежности парка самолетов в процессе эксплуатации, показатели эксплуатационной технологичности, вероятность своевременного вылета, а также программа технического обслуживания и ремонта.

Уровень стандартизации и унификации — предварительные задания о применении на самолете стандартов, степени унификации двигателей, комплектующих изделий и оборудования.

Информация, содержащаяся в техническом задании, упорядочивает и детерминирует процесс проектирования, накладывая существенные ограничения на выбор проектных решений, а часто, и определяя некоторые из них. Например, требования по обеспечению безопасности в аварийных ситуациях и комфортности пассажиров во многом определяют параметры компоновки пассажирских салонов, а для военных самолетов — выбор количества двигателей и т.д.

Следует отметить, что вследствие ряда объективных причин, только в редких случаях проектировщики имеют в распоряжении окончательный вариант технического задания к моменту начала работ над проектом. Обычно техническое задание разрабатывается поэтапно, уточняясь и дополняясь в процессе работы над проектом.

Почти столетний опыт самолетостроения, соответствующим образом систематизированный и обработанный, служит ценным источником информации при поиске и принятии решений в процессе разработки проекта нового самолета. Эта информация особенно важна на начальных этапах проектирования, поскольку она позволяет обоснованно сузить поле поиска при выборе схемы самолета, типа и числа двигателей, диапазона варьирования проектных параметров.

В рамках технологии автоматизированного проектирования подобная информация систематизируется, хранится, обрабатывается и пополняется в банке данных САПР.

Успех создания нового самолета во многом определяется уровнем применения в его проекте новых прогрессивных научно-технических решений, накопленных к моменту разработки самолета в различных отраслях науки и техники.

Это могут быть новые конструкционные материалы, новые способы изготовления и соединения элементов конструкций, различные усовершенствования, направленные на улучшение аэродинамических характеристик, новые двигатели с улучшенными удельными параметрами, более совершенное бортовое оборудование и системы и др.

По экспертным оценкам, для создания конкурентоспособного самолета при его разработке необходимо внедрить от 50 до 150 новых технических решений. При этом для уменьшения степени технического риска от их внедрения необходимо, чтобы не менее 2/3 из них были отработаны и проверены уже к началу проектирования.

Это определяет важность широкого проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, как в отраслевых НИИ, так и в ОКБ, по перспективным направлениям авиастроения. В рамках таких работ формируется научно-технический задел, используемый при проектировании нового самолета.