Птушенко Анатолий Владимирович
Космос, ракеты, самолёты

Lib.ru/Современная литература: [Регистрация] [Найти] [Рейтинги] [Обсуждения] [Новинки] [Помощь]
  • Оставить комментарий
  • © Copyright Птушенко Анатолий Владимирович (agynch@m.astelit.ru)
  • Обновлено: 27/01/2008. 67k. Статистика.
  • Руководство: Техника
  •  Ваша оценка:

      А.В.Птушенко
      Статьи для военной энциклопедии
      Космос, ракеты, самолёты
      
      ПАРАЛЛАКС (от гр. parallaxis - уклонение) - центральный угол между плоскостью орбиты и радиусом Земли, включающим точку старта летательного аппарата(ЛА). Часто трактуется как линейная мера - расстояние от точки старта до орбитальной плоскости, измеряемое по о р т о д р о- м и и, нормальной к этой плоскости (рис. П). Выведение с параллаксом, обеспечиваемое горизон-тально стартующими авиационно-космическими аппаратами (см. СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ЛА) с воздушно-реактивными двигателями на первых ступенях, имеет большое значение при решении ряда важных задач; например, при спасении экипажа аварийного КА, плоскость орбиты которого в момент аварии расположена далеко от точки старта спасательного ЛА (см. СРЕДСТВА АВАРИЙНОГО СПАСЕНИЯ КОСМОНАВТОВ).
      
      ПРОЕКТИРОВАНИЕ (от лат. projectus - брошенный вперёд) - процесс создания прообраза объекта или процесса в виде знаковой системы, обеспечивающей возможность реализации объекта в производстве, а процесса - в любой из сфер человеческой деятельности. П. - этап и составной элемент РАЗРАБОТКИ, играет большую роль в строительстве, оборонном и народно-хозяйственном машиностроении; является важнейшим звеном технического прогресса и связующим элементом между наукой и производством; применяется в аэронавтике, космонавтике, судостроении, в наземном транспорте, в связи и др. Складываются новые виды П.: экологическое, социальное, генетическое, эргономическое (инженерно-психологическое), правовое, эргатическое (П. человеко-машинных систем), П. трудовых процессов и организаций. Наряду с дифференциацией П. идёи и его интегрализация - на основе выявления общих закономерностей и методов проектной деятель-ности. В процессе П. выполняются технические и экономические расчёты, решаются конструктор-ские и изобретательские задачи, отрабатываются схемы, графики, макеты, пояснительные записки; составляются калькуляции, описания, спецификации, сметы и пр. Цель П. - формирование проектной документации (проекта), необходимой для реального осуществления объекта, описываемого данным проектом. Как правило, П. ведётся специализированными проектными организациями - по заданиям, выдаваемым заказчиком. В СССР роль заказчика играли министерства, ведомства, комитеты и департаменты. В эпоху "рыночной экономики" (полумафиозного госкапитализма) эта функция становится прерогативой частных, нередко случайных, фирм и предприятий. В области вооружений подобное недопустимо, здесь необходимо сохранить прежний порядок, при котором по-следовательность отработки, экспертизы и утверждения проектов определяется официальными нор-мативными документами. При этом заказчик выдаёт проектировщику тактико-техническое задание (ТТЗ), определяющее этапы П.: эскизный проект, технический проект, рабочий проект; устанавли-ваются сроки их выполнения, потребные характеристики проектируемой системы, её технологиче-ские, эксплуатационные и экономические свойства. В нужных случаях заказчик проводит НИР и экспериментальные работы для проверки правильности принятых проектировщиком технических ре-шений - с учётом последних достижений науки и техники, а также потребности в количестве проектируемых объектов, наличия производственной базы, возможности поставки комплектующих узлов и деталей. ТТЗ на создание нового вида вооружений (боевой техники) обычно представляет собой результат специальных исследований, учитывающих стратегические потребности страны, как правило, сформулированные в военной доктрине; учитываются также оперативно-тактические факторы и условия применения заказываемой системы. В принципе могут отрабатываться ТТЗ и на модернизацию существующего образца вооружений.
      П. носит диалектический характер. Он выражается в проявлении законов непрерывного развития, во взаимосвязи явлений, единства и борьбы противоположностей. Последнее - основа методологии оптимального разрешения противоречий. Например, между требованиями аэродинамики и тре-бованиями к прочности конструкции самолёта. Поиск компромисса на основе соответствующих критериев - именно в этом и состоит главное содержание П.
      Лит.: СВЭ, т.6, стр. 563; БСЭ, т. 21, стр. 39; Исследования по истории и теории развития авиа-ционной и ракетно-космической науки и техники. М., Наука, 1983; Основы теории полёта косми-ческих аппаратов. М., Машиностроение, 1972; Пилотируемые космические корабли. М., Машино-строение, 1968; Анатолий Птушенко. История СКГ/Авиация-космонавтика, вып.24, 1996; А.Птушенко. Качества эффективности и эффективность "качества"./Наука и жизнь, ?6, 1990;
      Г.С.Альтшуллер, А.В.Селицкий. Крылья для Икара. Петрозаводск, Карелия,1980.
      
      РАЗВЕДЫВАТЕЛЬНЫЕ ЛЕТАТЕЛЬНЫЕ АППАРАТЫ - технические СИСТЕМЫ, способные в полёте вести сбор информации о разумном противнике или о природных феноменах. Основной критерий эффективности РЛА - поток информации о разведуемом объекте в единицу времени. При РАЗРАБОТКЕ РЛА учитываются главные свойства информации: её способность устаревать с течением времени, её функциональная зависимость от ТЕЗАУРУСА приёмника
      сообщения; принципиальное отличие информации от сообщения, а последнего - от материального носителя сообщения. Например, при разведке сети вражеских аэродромов фотоплёнка - матери-альный носитель сообщения; изображение ("фотография") - сообщение (к примеру, такое: на вражеском аэродроме на всех стоянках самолёты зачехлены - что видит на снимке любой чело-век); в сообщении как бы "зашита" потенциальная информация. Однако реализованная информация появится только в итоге взаимодействия данного сообщения с опытным специалистом, обладающим необходимым тезаурусом, то есть законченной системой взаимосвязанных ключевых терминов, содержащей все потребные понятия: аэродром, стоянка, чехол, самолёт (включая детерминирующие признаки конкретного класса, типа и назначения такого самолёта), профилактические работы в авиации, боеготовность, признаки подготовки к нанесению ядерного удара и т. п. Реализованная информация в данном случае такова: в настоящий момент противник не принимает мер по подготовке массированного ядерного удара (если получены подобные сообщения обо всех аэродромах сети). Однако количество информации в этом сообщении снизится наполовину через пять-шесть часов, а через сутки упадёт практически до нуля. В этом и реализуется старение информации. Темп старения определяется подвижностью исследуемого объекта (см. рис.1: I - кол. информ., t-время; Э - Эверест, Ч - человек, А - аэродром). Пояснение: аэродромы потенциального про-тивника репрезентативны относительно момента вероятного ядерного удара по следующим соображениям. Как известно, ядерный потенциал любой ядерной державы приблизительно равномерно распределён между баллистическими ракетами, авиацией и подводными лодками; маловероятно, что удар будет нанесён только частью общего потенциала или несинхронно - по частям. Подводные лодки перманентно дежурят у берегов вероятного противника. Авиация же - исходя из разницы во времени полёта до цели - будет массированно стартовать за 6 - 8 часов до старта межконти-нентальных ракет. (Эти пояснения нужны только для выяснения природы информации и не явля-ются каким - либо "сценарием"). Если необходимо поддерживать количество реализованной информации о каком-либо объекте на заданном уровне, следует повысить частоту обновления сообщений о нём (рис. 2 ). Отсюда получаются данные для определения потребного числа ИСЗ в соста-ве разведывательной космической системы. Проведя сравнительную экономико-эффективностную оценку (см. СИСТЕМОАНАЛИЗ), можно получить достаточно надёжный ответ, какое решение обоснованней - увеличить число ИСЗ на орбите, или же вместо них использовать группировку разведывательных о р б и т а л ь н ы х с а м- о л ё т о в (у которых существенно выше индивидуальный темп доставки сообщений, (см. СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ЛА, СИСТЕМОАНАЛИЗ). Зависимость количества реализованной информации от полноты тезауруса приёмника сообщений показана на рис.3. Здесь: S - сообщение, Т - тезаурус, I[np] - прибавочн. информ. Очевидно, что максимальное количество информации реализуется при некотором о п- т и м а л ь н о м объёме тезауруса; при пустом ("нулевом") тезаурусе информация нулевая - вследствие недекодируемости сообщения; при максимально полном тезаурусе приращение информации близко к нулю - вследствие банальности данного сообщения для данного приёмника. Однако в последнем случае (в результате взаимодействия "пустого" сообщения с полным тезаурусом) возникает определённое количество п р и б а в о ч н о й информации. Например, сообщение " На Луне, оказывается, вовсе нет пыли!" для Нейла Армстронга после его возвращения на Землю (а именно его нога впервые в истории человечества ступила на поверхность Луны) информации не содержало. Но если он точно помнил, что ни с кем до получения сообщения своими выводами не делился, у него может появиться прибавочная информация: "Ктото до нас уже успел побывать на Луне". Разведку могут вести практически все классы ЛА (см. СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ЛА). Самые распространённые виды разведки - аэрофотосъёмка и космическая съёмка. С помощью различных ЛА ведут также метеоразведку, геологическую, геодезическую и радиоэлектронную разведку. В чисто военных интересах проводится оперативная детальная фоторазведка (её задачи в общих чертах описаны выше). По эффективности фоторазведка с помощью космических ЛА (особенно с использованием о р б и т ал ь н ы х с а м о л ё- т о в) настолько же превосходит аэрофотосъёмку, насколько последняя превосходит наземную фотосъёмку.
      
      РАЗРАБОТКА - процесс создания новых систем, в том числе вооружений; включает ф у н- д а м е н т а л ь н ы е и с с л е д о в а н и я, п р и к л а д н ы е и с с л е д о в а н и -я, ПРОЕКТИРОВАНИЕ, о п ы т н о е п р о и з в о д с т в о, и с п ы т а н и я. Вновь раз-работанный и принятый на вооружение объект передаётся в промышленность для серийного произ-водства. В практике разработок в бывшем СССР существовала аббревиатура НИОКР - научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы. Это понятие подразумевало согласованную во времени и по организации необходимых информационных и материальных потоков последовательность мероприятий, включающую прикладные исследования, проектирование и опытное производство. В современных условиях организация такого неразрывного процесса весьма затруднена, поскольку рыночные отношения требуют продажи конечного продукта предыдущего участника процесса последующему. Особенно плохо организован у нас сегодня самый начальный этап процесса разработки - передача продукта фундаментальных исследований участникам прикладных исследований. Продукт фундаментальной науки - открытия, новые физические и информациологические законы, общие закономерности, константы, природные ограничения и т. п. На основе этих новых общих закономерностей прикладная наука находит новые практические возможности известных в принципе типов систем, либо устанавливает возможность создания принципиально новых систем для решения уже известных задач, либо формирует новые задачи под вновь создаваемые системы. Проектировщик реализует конечный продукт прикладника в конкретных технических решениях, инженерных расчётах, конструкциях, создавая в итоге всю документацию, необходимую для опытного производства новой системы. На практике эти последовательные этапы разработки представляют собой итерационный процесс, позволяющий на основе методологии СИСТЕМОАНАЛИЗА оптимизировать создаваемую систему, то есть отработать такие её параметры, которые обеспечива-ют ей наибольшую ЭФФЕКТИВНОСТЬ при заданных ресурсах, либо обратное - минимальные суммарные затраты на её разработку и эксплуатацию (включая боевые и небоевые потери) при за-данной её эффективности. Конечные продукты работы проектировщика - в той мере, в которой они воплощаются в полезные модели и изобретения, - защищены как интеллектуальная собствен-ность ныне действующим патентным законодательством РФ. В аналогичных объёмах защищены и конечные продукты исследователяприкладника; но новые идеи, принципы, концепции сегодняшним российским правом п р и н ц и п и а л ь н о не охраняются. Конечный продукт учёного-"фундаментальщика" абсолютно не защищён. Таким образом, проектировщик как-то вписывается в рыночные отношения; прикладник - хуже, ибо с проектировщиком он ещё может решить проблему продажи своего продукта, но рыночные отношения между ним и учёным невозможны: конечный продукт "фундаменталиста" сегодня не признан законодательно его интеллектуальной собственностью. В советский период проблема решалась просто: даже изобретение, тем более идея, концепция, открытие, методология - всё это априори считалось государственной собственностью; и передача интеллектуального продукта от одного участника разработки другому осуществлялась без ка-ких-либо сложностей. Однако в рыночной экономике именно интеллектуальная собственность явля-ется г л а в н ы м видом собственности (см. рис. 1,2). Если в ближайшее же время этот осново-полагающий принцип права не будет признан российскими законотворцами, Россия в XXI веке останется без учёных и без собственной науки. Но разработка новых систем на старых принципах и законах - занятие бессмысленное. Следовательно, разработка - процесс, прежде всего зависящий от развития науки, от использования самой свежей информации и самых современных методов исследований, проектирования, испытаний и технологии.
       Лит.: см. ПРОЕКТИРОВАНИЕ, СИСТЕМОАНАЛИЗ.
      
      РАКЕТА (нем. Rakete, от итал. rocchetta - уменьшительное от rocca - 'веретено') - летательный аппарат переменной массы с двигателем п р я м о й р е а к ц и и (см. Р А К Е Т Н Ы- Й Д В И Г А Т Е Л Ь), перемещающийся в пространстве благодаря р е а к т и в н о й т я г е, возникающей за счёт отброса Р. части собственной массы (рабочего тела). Предположительно, появление ракет связано с изобретением пороха; первоначально они начали применяться в Китае, Индии, в арабских странах; не установлено, какая область применения ракет сложилась раньше - боевая или фейерверочная. Начиная с Х111 века сведения о пороховых ракетах проникают в Евро-пу. В конце ХIV в. ракеты начинают находить применение во время боевых действий в Италии и во Франции. К этому же периоду относится и начало широкого применения ракет для устройства фейерверков. В общем случае Р. включает корпус, ракетные двигатели, баки с рабочим телом (с горючим и окислителем, составляющими т о п л и в н у ю п а р у ). Сообразно типу двигателей (и соответственно, типу топлива) различают твёрдотопливные ("пороховые") и жидкостные ракеты. Сила тяги ракетного двигателя определяется скоростью истечения реактивной струи и секундным расходом массы (отбрасываемых газов). Скорость истечения определяется рабочей температурой в камере сгорания ракетного двигателя. Поскольку ракетный двигатель создаёт тягу непосредственно за счёт отброса массы, а рабочее тело запасено на борту ракеты (в отличие, например, от самолёта с поршневым двигателем, пропеллер которого отбрасывает окружающий воздух), для полёта Р. не требуется окружающая среда, и она является единственным летательным аппаратом, пригодным для полёта в открытом космосе. Р. может быть одноступенчатой или многоступенчатой; в последнем случае она компонуется по тандемной (а) или по пакетной схеме (рис.1, в). Ступенью называют часть составной ракеты, обеспечивающую её разгон (на теоретически рассчитанное приращение скорости) на определённом этапе А К Т И В Н О Г О У Ч А С Т К А; после выработки своего бортового запаса топлива ступень отделяется от составной ракеты ("сбрасывается"). Ступень включает корпус с топливными баками и двигательную установку. Полезной нагрузкой для ступени является предыдущая С- У Б Р А К Е Т А ( рис.2 ); при проектировании счёт субракет удобнее вести, начиная с полезной нагрузки всей составной ракеты: первая субракета включает ПН и
      п о с л е д н ю ю (отделяющуюся последней) ступень; вторая субракета включает первую субракету и предпоследнюю ступень и т.д. Такой порядок расчёта удобнее для оптимизации параметров ракеты (чем применяемый иногда иной порядок, при котором субракету считают ступенью, а ступень - "блоком"). Пакетная компоновка удобна тем, что на старте могут работать сразу все дви-гатели составной ракеты, что увеличивает её начальную тяговооружённость (ракета может взлететь только при тяговооружённости - то есть отношении тяги к весу Р, - превышающей 1). Р. применяются в военном деле (см. Р А К Е Т Н О Е О Р У Ж И Е ), для научных исследований (метео, геодезии и т. п.), для выведения на околоземные орбиты и межпланетные траектории космических аппаратов (см. Р А К Е Т А - Н О С ИТ Е Л Ь). Боевые Р. бывают управляемые и неуправляемые. Кроме того, Р. подразделяются на баллистические и крылатые (см. С И С Т Е М А Т И З А Ц И Я Л А).
      В принципе, Р. - аппарат однократного применения. Попытки сделать Р. многоразовой лишают её основного свойства - высокого значения относительного веса топлива (у Р. он может доходить до 90%). Проектирование многоразовых аппаратов радикально отличается от П. одноразовых ЛА. (См. С И С Т Е М А Т И З А Ц И Я Л А). Физически Р. отличается от аэродинамического ЛА (например, самолёта), прежде всего, чётким делением её полёта на два этапа: активный и пассивный; на первом двигатели в течение очень короткого времени сжигают весь бортовой запас топлива, разогнав Р. до нужной ("расчётной") скорости; на втором этапе Р. летит с выключенными (или сброшенными) двигателями, повинуясь законам внешней баллистики (строго говоря, - небесной механики). Многие Р. снабжаются аэродинамическими стабилизаторами и рулями - для обеспечения устойчивости и управляемости полёта при проходе атмосферы на активном участке. Другие Р. стабилизируются и управляются с помощью газовых рулей, поворотных сопел и дефлекторов. Некоторые боевые Р. стабилизируются путём закрутки (с помощью специальных сопел) относительно своей продольной оси. Системы наведения Р. по принципу действия подразделяются на автономные, телеуправления, самонаведения, комбинированные. Теоретически в ракетных двигателях может использоваться химическая, ядерная, электрическая энергия; практически все современные Р. оснащаются твёрдотопливными или жидкостными ракетными двигателями (ТРД, ЖРД). Применение на Р. м а- р ш е в о г о (основного разгонного) ВОЗДУШНО - РЕАКТИВНОГО ДВИГАТЕЛЯ ( ВРД ), строго говоря, переводит Р. в другой класс ЛА - авиационных или авиационно-космических. В качестве конструктивных материалов в ракетостроении применяются сплавы на основе алюминия, стали (в том числе легированные) и различные пластмассы. При РАЗРАБОТКЕ Р. важно добиться наименьшего веса (а еще лучше - наименьшей стоимости) всех её конструктивных элементов при соблюдении - для однократного применения - необходимой прочности и жёсткости конструкции. Обычно все элементы Р. (ступени) размещаются в ци-линдрическом (иногда - в коническом ) корпусе. Полезной нагрузкой Р. является объект, для доставки которого к цели она и создана. Характер П. Н. определяется назначением Р. Боевые ракеты несут БЧ (боевые части), исследовательские Р. - различную аппаратуру, ракеты - носители (РН) - целевые КА и ИСЗ (см. С И С Т Е М Ы В Ы В Е Д Е Н И Я). Боевые Р. подразделяются на тактические, оперативно-тактические и стратегические (межконтинентальные). Иногда подразделяют Р. по их принадлежности к тому или иному виду вооружений ("авиационная ракета"), иногда - по точке старта и цели: Р. классов: "воздух - земля", " воздух - воздух",
      "земля - воздух" и т. п. Отличительной особенностью Вооружённых Сил СССР было создание специального Вида ВС - Ракетных войск Стратегического назначения. В иных армиях (напри-мер, в США,) стратегические ракеты (как и стратегические задачи) были поделены между тремя основными Видами - Армией, ВВС и ВМФ. Сегодня Россия имеет ВВС и Космические войска.
      Кстати: в науке принято считать вид частью рода. В нашей армии (по неизученным причинам) считается наоборот: Вид делится на Роды. Так ВВС включают Роды авиации - фронтовая, дальняя, транспортная (следовало бы выделить ещё и межконтинентальную).
      
      РАКЕТА - НОСИТЕЛЬ - многоступенчатая баллистическая ракета, предназначенная для вы-ведения на околоземные орбиты и межпланетные траектории пилотируемых космических аппаратов,
      ИСЗ и межпланетных станций. Соответственно способна сообщить выводимому аппарату скорость от первой космической (порядка 8 км/сек) до второй космической (порядка 11 км/сек) и выше.
      (См. РАКЕТА; СИСТЕМЫ ВЫВЕДЕНИЯ, СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ЛА).
      
      РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКАЯ СИСТЕМА (РКС) - составной летательный аппарат, вклю-чающий космический объект (ИСЗ, КК, контейнер с грузом и т.п.) и РАКЕТНУЮ СИСТЕМУ ВЫВЕДЕНИЯ (одноразовую РН, многоразовую ракету вертикального старта и др.). В отличие от АВИАЦИОННО-КОСМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ, обеспечивает выведение только на орби-ты, проходящие в момент запуска над точкой старта (пусковым устройством), - с наклонением, не м е н ь ш и м широты точки старта. (См. ПАРАЛЛАКС).
      
      РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС (РКК) - предназначенная для решения определённых ц е- л е в ы х задач ( см. СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ЛА) совокупность группировки (по-требного количества) РКС и средств их базирования и наземного обслуживания, а также вспомога-тельных систем и субкомплексов ( КИК, ПСК и т. п.). РКК может включать одну или несколько функционирующих космических систем и средства их обслуживания: многоразовые транспортные космические корабли вертикального старта, РАКЕТНЫЕ СИСТЕМЫ ВЫВЕДЕНИЯ, необхо-димые элементы космодромов - технические и стартовые субкомплексы, размещённые в разнесённых по долготе районах.
      
      РАКЕТНАЯ СИСТЕМА ВЫВЕДЕНИЯ (РСВ) - составной ЛА баллистического класса (см. СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ЛА) с вертикальным стартом, включающий одноразовые или многоразовые ракетные СТУПЕНИ и предназначенный для запуска на геоцентрические или на межпла-нетные траектории космических объектов (ИСЗ, КК, контейнеров и т.п.). РСВ, состоящую толь-ко из одноразовых ступеней, принято называть РН - ракетой-носителем. РСВ обеспечивает выведение только без ПАРАЛЛАКСА. РСВ является частью РКС или частью а в и а ц и о н н о - к о с м и ч е с к о й с и с т е м ы - если она выводит ОРБИТАЛЬНЫЙ САМОЛЁТ.
      
      РАКЕТОПЛАН - гиперзвуковой аэродинамический летательный аппарат, предназначенный для рикошетирующего или квазистационарного планирующего полёта в верхних слоях атмосферы после разгона бортовой силовой установкой или специальной (иногда - наземной) разгонной системой. Р. снабжён поверхностями для создания несущих и управляющих аэродинамических сил (крыло, не-сущий корпус, элероны, рули и т. п., см. рис.1рк). Траектория полёта Р. делится на два участка:
      а к т и в н ы й - разгон при работающих двигателях (составляет по времени небольшую долю от общей продолжительности полёта Р., но на этом участке весь запас химической энергии, запасённый в топливе, переводится в кинетическую и потенциальную энергию - т. е. в высоту и скорость полёта) и п а с с и в н ы й участок - планирование с выключенными двигателями; на пассивном участке накопленная на активном участке энергия преобразуется в заданную дальность полёта или в б о к о в о й а э р о д и н а м и ч е с к и й м а н ё в р ( рис.5).
      Идея Р. появилась ещё в сороковых годах прошлого века, когда известный американский учёный (немец по происхождению) Эуген Зенгер разработал проект гиперскоростного ЛА, представляющего собой сверхзвуковой планер с плоскодонным несущим корпусом и коротким прямым крылом, снабжённый разгонным жидкостно-ракетным двигателем (ЖРД); первоначальный разгон Р. дол-жен был осуществляться с помощью специальной стартовой тележки (наземной), снабжённой соб-ственным ЖРД и запасом топлива. Пробежав по рельсам несколько километров на тележке, Р. должен был отделиться от неё и завершить разгон до скорости в несколько километров в секунду на бортовом ЖРД - за счёт собственного бортового запаса топлива. Запасённой кинетической энергии Р. хватило бы, чтобы выйти из плотных слоёв атмосферы и начать полёт по дуге эллипса (согласно законам небесной механики). В конце этого участка траектории Р. снова входил в плотные слои атмосферы и, увеличив угол атаки, "отражался" от них. Этот процесс повторялся несколько раз, образуя волнистую траекторию полёта (фугоиду, рис.2). Скорость Р. постепенно уменьшалась. (Точнее, она менялась периодически: на восходящих участках "волн" скорость падала, а на нисходящих росла; однако средняя скорость каждого последующего цикла "отражения" непрерывно уменьшалась). По расчётам Зенгера, его Р. мог совершить более половины оборота вокруг земного шара; таким образом, для него оказызывалась достижимой любая точка земной поверхно-сти. Проект Зенгера имел один существенный недостаток: из-за слишком большой непрямолинейности траектории Р -ном было бы очень непросто управлять, а его экипаж в течение всего полёта испытывал бы большие перегрузки, чередующиеся с короткими периодами невесомости. Траекто-рию Р. можно сделать более плавной: после разгона до необходимой скорости аппарат - без вся-ких отражений - переводится в планирующий полёт. При этом его вес частично уравновешивается так называемой центробежной силой: при полёте на постоянной высоте траектория Р. представляет собой окружность, - при криволинейном движении возникает центробежное ускорение (при-мерно так написано в большинстве учебников физики, хотя на деле всё несколько сложнее: на Р. действует момент количества движения, но представление явления через "центробежную силу" проще и доступнее для неподготовленного ума). Конечно, "центробежное ускорение" действует при любом движении эквидистантно земной поверхности, но его величина пропорциональна квадрату скорости, поэтому оно начинает ощущаться лишь при больших сверхзвуковых (гиперзвуковых) скоростях. Разность между весом Р. и центробежной силой компенсируется аэродинамической подъёмной силой, образующейся за счёт взаимодействия несущих поверхностей аппарата с обтекающим его воздухом. Р. летит на постоянной высоте, но с непрерывно уменьшающейся скоростью. Такой полёт называют квазистационарным (в отличие от стационарного полёта с а м о л ё т а - с постоянной скоростью, на заданной высоте). По мере торможения Р. уменьшается центробежная сила, и для сохранения высоты полёта увеличивается угол атаки (что приводит к росту подъёмной силы рис.3). Вследствие непрерывного торможения экипаж такого Р. будет ощущать воздействие продольной перегрузки. Поперечная перегрузка тоже будет ощущаться, но она окажется существенно меньшей, чем в случае Р. Зенгера. В пятидесятые годы появилось несколько проектов таких ква-зистационарно планирующих Р. (например, американский "Гриффон", рис. 4). Р. и "крылатая ра-кета" - не синонимы (см. СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ЛА).
      Лит.: А.Владимов. Аролайнер завтрашнего дня / Техника и наука N10, 1974; А.В.Птушенко. Космос и авиация / Наука и жизнь N8, 1970; А.В.Птушенко. Авиационно - космические аппа-
      раты / СВЭ т. 1, М., Воениздат,1976; А.В.Птушенко. Аэродинамический маневр / Основы теории полёта космических аппаратов. М., Машиностроение, 1972; Анатолий Птушенко. Немного о пользе теории.../ Техника - молодёжи N 5, 1997.
      
      РАСПОЗНАВАНИЕ ВОЗДУШНО - КОСМИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ - выделение космических и аэрокосмических ЛА, беспилотных самолетов ( типа "крылатая ракета"), головных частей баллистических ракет, пилотируемых самолётов и т. п. в воздушном и космическом пространст-ве на фоне искусственных и естественных помех и ложных целей. Методы р. в-к. о. зависят от типа объекта (воздушный или космический), от его размеров и характеристик полёта. Используются различные физические признаки объектов: траекторные, инерционные, электромагнитные, акустические, визуальные и др. Соответственно для распознавания применяются радиолокационные, опти-ческие, электронные, акустические, теплолокационные и др. средства, размещаемые на различных ЛА (см. СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ЛА) и на поверхности Земли. Обработка сведений об объек-тах может вестись компьютерными программами, но при участии опытного оператора, поскольку задача р а с п о з н а в а н и я о б р а з о в всё еще не поддаётся строгой формализации. (Сегодня эта задача остаётся одной из ключевых для новой генерализационной науки - и н ф о р м а ц и о л о г и и ). Наиболее сложно распознавание объектов, прикрываемых ложными целями. Если объект, подлежащий распознаванию, - космический, применяется "селектирующий взрыв", в результате которого ложные цели уничтожаются или изменяют свои физические параметры и траекторные характеристики. Воздушные объекты распознаются за счёт анализа их аэродинамических характеристик и изменения параметров траектории в плотных слоях атмосферы. Самолёты подвергаются идентификации с применением таблиц, содержащих изображения контуров известных авиационных ЛА под разными ракурсами.
      
      САМОЛЁТ-РАЗГОНЩИК ( СР ) - гиперзвуковой (иногда дозвуковой) самолёт, входящий в состав ССВ (САМОЛЁТНОЙ СИСТЕМЫ ВЫВЕДЕНИЯ) и предназначенный для разгона последующих СТУПЕНЕЙ, а также для перебазирования всей ССВ или для её дежурства в воздухе. Обеспечивает ССВ выведение с ПАРАЛЛАКСОМ, мобильность и оперативность функционирования, а также более высокую ЭКОНОМИЧНОСТЬ транспортных операций на околоземных орбитах сравнительно с одноразовой РН (РАКЕТОЙ - НОСИТЕЛЕМ ).
      
      САМОЛЁТНАЯ СИСТЕМА ВЫВЕДЕНИЯ (ССВ) - составной ЛА горизонтального старта, включающий САМОЛЁТЫ-РАЗГОНЩИКИ (а также одноразовые ракетные ускорители, РУ) и предназначенный для выведения с ПАРАЛЛАКСОМ или для п л о с к о г о запуска на геоцентрические орбиты различных космических объектов; может входить в состав АКС (авиационно-космической системы) либо функционировать самостоятельно - как транспортная система.
      
      СВЕРХКРУГОВАЯ СКОРОСТЬ - скорость полёта космического или а в и а ц и о н н о- - к о с м и ч е с к о г о ЛА (см. СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ЛА), движущегося по к р у г о в о й геоцентрической орбите быстрее, чем следует из законов небесной механики; для удержания ЛА на круговой орбите к нему прикладывается дополнительная (сверх гравитационного притяжения) цен-тростремительная сила (тяга реактивного двигателя или аэродинамическая подъёмная сила ), на-правленная к гравицентру вдоль по радиусу орбиты. Время полёта сверхкругового КА или АКА на заданную дальность сокращается пропорционально превышению его скорости над расчётной кру-говой скоростью на данной орбите; поэтому боевая эффективность с в е р х к р у г о в о г о аппарата выше, чем у "кругового" (как в ударном, так и в разведывательном вариантах).
      Лит.: А. В. Птушенко. Сверхкруговой АКА. Конструкция, траектории, боевая эффективность и экономичность. (Дис-сертация, ЦНИИ - 30 МО, 1964); А. В. Птушенко. Космос и авиация / Наука и жизнь N 8, 1970.
      
      СЕМИОТИКА ( от греч. Semeion - знак) - наука, изучающая свойства знаковых СИСТЕМ, характерные особенности отношения "знак - означаемое" (в принципе несводимого к причинно-следственным отношениям); термин "знак" понимается в широком смысле - как объект произвольной природы, которому сопоставлено некоторое з н а ч е н и е (физический предмет - явле-ние, процесс, ситуация, либо абстрактное понятие). Знак изучается в трёх аспектах: 1. с и н т а к т и к а (изучает внутренние свойства знаковых систем), 2. с е м а н т и к а (рассматривает отношение знаков к обозначаемому), 3. п р а г м а т и к а (исследует связь знака с "адресатом" - т. е. проблемы интерпретации знаков теми, кто их использует). Если семантика и синтактика довольно самодовлеющи, то прагматика тесно взаимодействует с психологией, психолингвистикой (в послед-ние годы давшей методы компьютерной психокоррекции), с социальной психологией. Иначе говоря, именно П. изучает всю проблематику в целом, относящуюся к семиотике. Поскольку знак есть но-ситель информации (строго говоря, - с о о б щ е н и я), С. играет значительную роль в ПРО-ЕКТИРОВАНИИ различных ( в том числе военных) систем, а также и в военном деле в целом (например, при решении задач управления сложными СИСТЕМАМИ).
      
      СИСТЕМА ( от греч. Systema - целое, составленное из частей ) - совокупность элементов, объединённых в цельную структуру прямыми и обратными с в я з я м и , определяющими наличие свойств С., выходящих за рамки простой суммы свойств составляющих её элементов. (Примеры: свойства воды не равны свойствам кислорода + водорода; свойства общества не есть сумма свойств личностей). Элементы С. - её п о д с и с т е м ы. Сама С. - элемент н а д с и с т е м ы (метасистемы). С. подразделяются на материальные и абстрактные. Первые в свою очередь де-лятся на неорганические и живые; по другому основанию можно различать статичные и динамичные
      (развивающиеся) С.; последние могут быть детерминированными или стохастическими (вероятност-ными). По характеру взаимоотношений со средой С. подразделяются на замкнутые (обмениваются со средой только энергией) и открытые (идёт постоянный обмен со средой не только энергией, но и веществом; человек, человечество - открытые С.). Многие открытые системы способны поддерживать г о м е о с т а з и с - постоянство своих внутренних параметров в условиях из-меняющейся среды. Этим свойством обладают с а м о о р г а н и з у ю щ и е с я С. В виде С. может быть представлена любая реалия нашего мира: процесс, вещественный или знаковый объект, информация. Совр. НТР привела к появлению многочисленных классов технических систем; они могут быть целенаправленными, самопрограммирующимися и даже (в принципе) самоорганизующимися.
      Исследования в области С. в ХХ веке привели к появлению различных т е о р и й С., СИС-ТЕМОТЕХНИКИ, СИСТЕМНОГО ПОДХОДА и СИСТЕМОАНАЛИЗА. На практике термин С. означает: законченную структуру взглядов, идей и концепций; знаковую структуру (предмет СЕМИОТИКИ); организационную структуру (например, иерархического типа); основополагающий принцип, на основании которого определяется местоположение объектов или выполня-ются определённые вычисления (например, геоцентрическая прямоугольная С.координат, десятичная С. исчисления, гелиоцентрическая С. Коперника); структурно и функционально объединённая сово-купность элементов, предназначенных для решения к.-л. определённой задачи: бортовая С. управления ЛА, автоматизированная С. управления войсками, авиационно - космическая С. (совокупность о р б и т- а л ь н о г о с а м о л ё т а и СИСТЕМЫ ВЫВЕДЕНИЯ ), ракетно - космическая С. ( совокупность РАКЕТНОЙ С. ВЫВ. и к.-л. космического объекта, доставляемого на орбиту или на межпланетную траекторию), геоцентрическая спутниковая система (совокупность ИСЗ со специальной аппаратурой, выведенных на определённым образом выбранные околоземные орбиты, космическая С. связи, С. раннего предупреждения и т. п.). Понятие С. ("сложная система") иг-рает основную роль в исследовании операций, системотехнике и системоанализе.
      Лит.: БСЭ т. 23, М., Сов. энцикл., 1976; Ван Гиг. Прикладная общая теория систем. М., Мир, 1981; Р. Акофф, Ф. Эмери. Целеустремлённые системы. М., Радио, 1978; А. В. Птушенко . Информационная культура в Гражданском обществе / Сборник трудов МАИ, М., 1994; Джинча-радзе А., Птушенко А. Сертификация терминологии как проблема единого межбанковского пространства / Новейшие банковские технологии N 2, 1995.
      
      СИСТЕМА ВЫВЕДЕНИЯ (СВ) - ЛА, предназначенный для доставки на геоцентрические орбиты или для запуска на межпланетные траектории к.-л. космических объектов (ИСЗ, космических кораблей, орбитальных самолётов и т. п.). СВ вертикального старта, включающая только ра-кетные СТУПЕНИ, называется РАКЕТНОЙ СВ; СВ горизонтального старта, включающая в качестве первой ступени САМОЛЁТ-РАЗГОНЩИК, называется САМОЛЁТНОЙ СВ. ССВ - в принципе система многократного применения; РСВ может быть и одноразовой ( в последнем случае её называют РН - ракетой-носителем).
      
      СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ЛЕТАТЕЛЬНЫХППАРАТОВ - обоснование единой, непротиворечивой и основанной на общем фундаментальном принципе классификации технических устройств, способных перемещаться в атмосферах планет и в открытом космосе. Создание такой единой общепринятой классификации ЛА назрело давно и особенно обострилось в связи с появлением новых классов: КОСМИЧЕСКИХ ЛА и АВИАЦИОННО - КОСМИЧЕСКИХ ЛА (аэрокосмических ЛА ). Отсутствие такой единой классификации затрудняет взаимодействие специалистов, приводя иногда к прямым нелепостям: термин "крылатая ракета" используется для обозначения ЛА, который в принципе не является ракетой, будучи по своей физической природе беспилотным само-лётом. В семидесятые годы было сломано немало копий в жестоких спорах между Военно - воздушными силами СССР и Ракетными войсками по поводу названия последней ступени отечественной системы, принадлежащей к тому же классу ЛА, что и американский Space Shuttle. Исторически в СССР сложились две школы в космонавтике. Первая сложилась на идеях К. Э. Циолковского (считавшего, что космонавтика вырастет из аэронавтики); вторая отдавала приоритет чисто ракетным ЛА. В этих разных школах не совпадали принципиальные концепции, методы расчёта ЛА и оценки их ЭФФЕКТИВНОСТИ; даже понятие "СТУПЕНЬ" ЛА трактовалось по-разному. Ниже предлагается общий подход к систематизации ЛА, основанный на фундаментальных физических различиях между разными классами ЛА. Главной характеристикой ЛА является
      п р и н ц и п с о з д а н и я н е с у щ и х и у п р а в л я ю щ и х с и л. Согласно этому принципу, выделяются следующие классы ЛА: аэростатические, аэродинамические, ракетные, небесномеханические ("космические"), аэрокосмические ("авиационно - космические"). Дальнейшее подразделение ЛА может проводиться по разным классификационным основаниям внутри каждого из пяти вышеназванных классов. Так, по назначению ЛА внутри класса могут подразделяться на военные, народнохозяйственные, научные ( исследовательские); по принципу управления - на пи-лотируемые (с экипажем на борту ) и беспилотные (автоматические, радиоуправляемые, неуправ-ляемые); по радиусу действия - на тактической дальности, средней дальности, межконтиненталь-ные, глобальные, околоземные, межпланетные, межзвёздные, межгалактические. Очевидно, что в определённых случаях классификация ЛА по дальности окажется более принципиальной (системо-образующей), чем подразделение по принципу создания несущих и управляющих сил; однако это обстоятельство не может опорочить основной принцип классификации ЛА: полёты к звёздам и тем более к другим галактикам состоятся, видимо, не очень скоро. Но вполне возможно, что межзвёздные и межгалактические ЛА будут сочетать в себе свойства нескольких классов. (Не исключено, что в них будут использоваться и какие - либо ныне неизвестные принципы - электромагнитный, гравитационный и т. п.). А э р о с т а т и ч е с к и й ЛА - аппарат, подъёмная сила которого образуется согласно закону Архимеда: за счёт разности плотностей газов - составляющего окружающую среду и заполняющего внутренние объёмы ЛА. В этот класс входят: воздушные шары (в том числе с подогревом воздуха в оболочке), шары - зонды (с водородным или гелиевым наполнителем), дирижабли - ЛА с мягким или жёстким корпусом с лёгким газом внутри; для создания управляющих сил дирижабль снабжён дополнительно аэродинамическими стабилизаторами и рулями, а для создания тяги - винтомоторной группой (двигателем внутреннего сгорания, вра-щающим пропеллер). Отличительная особенность аэростатического ("воздухоплавательного") ЛА - способность к вертикальному перемещению в атмосфере и к горизонтальному перемещению вместе с ней, а также возможность "зависания" над заданной точкой земной поверхности (привязной аэростат). А э р о д и н а м и ч е с к и й ЛА - аппарат, создающий несущие и управляющие силы за счёт взаимодействия специальных поверхностей (крыла, несущего корпуса, стабилизаторов, килей, рулей, интерцепторов и др.) с набегающим потоком окружающего газа. (В дальнейшем - применительно к Земле - речь будет идти о воздухе). Для создания тяги некоторые аэрод. ЛА (АЛА) снабжаются с и л о в о й у с т а н о в к о й - винтомоторной, реактивной (в том числе ракетной - химической или атомной). АЛА без силовой установки называют п- л а н ё р о м; он осуществляет полёт, используя восходящие потоки в атмосфере и превращение потенциальной энер-гии в кинетическую за счёт непрерывного снижения; первоначальную высоту П. набирает на букси-ре за другим АЛА, либо стартуя с катапульты. АЛА с крылом (несущим корпусом) и СУ может быть САМОЛЁТОМ или РАКЕТОПЛАНОМ; у первого возможен к р е й с е р с к и й режим полёта: с постоянной скоростью на постоянной высоте - при этом вес АЛА уравновешива-ется подъёмной силой, а лобовое сопротивление - тягой СУ, которая постепенно н е п р е р ы в -
      н о переводит химическую энергию запасённого на борту топлива в тягу (рис.1); Р. за счёт старта с катапульты и доразгона на собственной бортовой СУ выходит на баллистическую кривую, в конце которой возвращается в плотные слои атмосферы и планирует или выполняет волнообразный полёт с циклическими отражениями (см. РАКЕТОПЛАН). Принципиальное отличие Р.: у него СУ превращает в с ю химическую энергию бортового запаса топлива в кинетическую и потенциальную (скорость и высоту) в течение очень короткого (сравнительно с временем полёта) периода - ак-тивного участка, а далее Р. движется по инерции под действием аэродинамических и гравитацион-ных сил, переводя запасённую скорость и высоту в дальность полёта и манёвр на крыле. На сегодня Р. существует только в проектах и исследовательских моделях. Из наиболее известных проек-тов чаще других упоминаются Р. Зенгера и " Гриффон" (оба - в США). Определённую путаницу в систематизацию АЛА вносит перепутывание Р. с так называемой "крылатой ракетой" (яв-ляющейся по своей физической сущности вообще не ракетой, а беспилотным самолётом, см. выше). С. подразделяется по многим основаниям: тип и число крыльев и их размещение на корпусе (прямое, стреловидное, дельтовидное крыло; моноплан, полутораплан, биплан, триплан; низкоплан, среднеплан, высокоплан, парасоль), среда взлёта - посадки {сухопутный, гидроплан (в том числе летающая лодка), амфибия}, принцип управления (пилотируемый, беспилотный), схема шасси (вело-сипедное, с передней стойкой, с задней опорой), размещение двигателей (на крыле, в крыле, под крылом, на корпусе и т. п.), область применения (военный, гражданский, исследовательский), назначение [ударный (бомбардировщик, торпедоносец, штурмовик, истребитель), разведывательный, транспортный, пассажирский], радиус действия (дальность полёта) [фронтовой, дальний, межконтинентальный, глобальный; последний возможен только теоретически: при современных топливах он не "завязывается"]. Отдельный подкласс АЛА составляют в и н т о в ы е аппараты. У а в т о ж и р- а тяга создаётся обычной СУ, а подъёмная сила - частично крылом, частично свободновращающимся винтом с вертикальной осью. У в е р т о л ё т а и подъёмная сила, и тяга (за счёт автомата перекоса ) создаётся одним и тем же вертикальным винтом (винтами). В и н т о к р ы л - сочетание самолёта и вертолёта. Р а к е т н ы е ЛА (РЛА) - класс аппаратов, у которых основные движущие и управляющие силы создаются разного типа ракетными двигателями, весь запас и горючего, и окислителя находится на борту РЛА (у самолёта на борту только горючее, а окислитель получается из воздуха, одновременно служащего и р а б о ч и м т е л о м для само-лётной воздушно - реактивной СУ). Названные особенности РЛА являются причиной как их достоинств (возможность полёта в безвоздушном пространстве), так и недостатков (разбиение траектории на активный и пассивный участки, принципиальная одноразовость, невозможность полёта, по траектории, не совпадающей с ОРТОДРОМИЕЙ, то есть невозможность запуска с ПАРАЛЛАКСОМ). На пассивном участке РЛА движется под действием гравитационного поля по б а л л и с т и ч е с к о й кривой (строго говоря, - по законам небесной механики). РЛА применяются в составе РАКЕТНЫХ или САМОЛЁТНЫХ СИСТЕМ ВЫВЕДЕНИЯ, в виде РАКЕТ-НОСИТЕЛЕЙ, как вспомогательные компоненты КОСМИЧЕСКИХ и АЭРОКОСМИ-ЧЕСКИХ ЛА. Широкое применение РЛА находят для решения разнообразных боевых задач. К о с м и ч е с и е аппараты (КА) - отдельный класс ЛА, хотя КА часто включают в себя ракетные двигатели, топливные баки и оборудование, составляющие, по существу, РАКЕТУ. Од-нако ЖРД (реже - твёрдотопливные двигатели или пневматические "холодные" струйники) ис-пользуются главным образом для ориентации КА или для выполнения орбитального газодинамиче-ского манёвра. Основное движение КА по геоцентрической орбите (такой КА обычно называют искусственным спутником Земли - ИСЗ, или околоземной станцией) либо по межпланетной траектории происходит по инерции в гравитационных полях - согласно законам небесной механики. Что и позволяет, исходя из предложенного принципа систематизации, назвать ЛА этого класса н е б е с н о м е х а н и ч е с к и м и. КА подразделяются на пилотируемые, автоматические и телеуправляемые. Последние в отечественной литературе некорректно смешиваются с автоматическими (например, известный "Луноход", управляемый наземным оператором с помощью телесистем). По области применения КА делятся на исследовательские, разведывательные, навигационные, связные, метеорологические, многоцелевые и пр. Особую группу составляют КА контроля околоземного пространства, обнаружения стартов баллистических ракет и ядерных взрывов. Нередко пилотируемый КА называют космическим кораблём (КК), а многосекционный большой КК длительного существования - орбитальной станцией. А э р о к о с м и ч е с к и е (АВИАЦИОННО - КОСМИЧЕСКИЕ ) аппараты - класс ЛА, обладающих свойствами и аэродинамических, и не-бесномеханических аппаратов: способность совершать орбитальный полёт в околоземном космическом пространстве и маневрировать в атмосфере с использованием аэродинамических сил. По компоновке АКА может походить на самолёт или на ракетоплан, но может иметь и совершенно ориги-нальную конфигурацию (рис. 2, 3). АКА принято подразделять на воздушно - космические самолёты (ВКС) и орбитальные самолёты (ОС). ВКС может иметь комбинированную СУ, включаю-щую ВРД и ЖРД; если удастся создать надёжный и безопасный ЯРД (ядерный ракетный двигатель, либо гиперзвуковой атомный ракетно-прямоточный двигатель - ГАРПД), возможно появление одноступенчатого ВКС (рис. 4 ). Для выведения ОС может использоваться одноразовая РАКЕТА-НОСИТЕЛЬ, многоразовая РАКЕТНАЯ или САМОЛЁТНАЯ СИСТЕМА ВЫВЕ-ДЕНИЯ. ВКС, как и ССВ (с ГСР - гиперзвуковым самолётом-разгонщиком), стартует гори-зонтально - с наземного аэродрома. В процессе орбитального полёта АКА может опускаться в плотные слои атмосферы для выполнения а э р о д и н а м и ч е с к о г о манёвра - с целью изменения наклонения орбитальной плоскости или долготы восходящего узла; в конце манёвра АКА может вновь выйти на заданную орбиту, разогнавшись до нужной скорости за счёт своей бортовой СУ. При возвращении на поверхность Земли АКА способен совершить за счёт аэродинамического манёвра посадку на аэродром, расположенный в стороне от плоскости первоначальной орбиты (чего не может бескрылый спускаемый аппарат типа "Союз", рис.5). Сочетание в одном ЛА свойств самолёта и КА обеспечивает АКА совершенно новые возможности и существенно повышает его эффективность при решении различных ( в том числе и военных - особенно разведывательных и ударных) задач сравнительно как с АЛА, так и с КА. Поэтому АКА - не промежуточный класс между авиационными и космическими аппаратами, а составляют "надкласс", общие свойства которого превосходят сумму свойств АЛА и КА (то есть в АКА реализуется синергизм свойств системы). Особенно высокой эффективностью обладает с в е р х к р у- г о в о й ОС (см. СВЕРХКРУГОВАЯ СКОРОСТЬ).
      Лит.: БСЭ т.14, стр. 381 - Летательный аппарат; Птушенко А.В. Космос и авиация / Наука и жизнь N 8, 1970; Владимов А. Аэролайнер завтрашнего дня / Техника и наука N 10, 1974; СВЭ т. 1, стр.37 - Авиационно - космические аппараты (А.В. Птушенко).
      
      СИСТЕМОАНАЛИЗ (Анализ сложных систем, Системный анализ) - область науки, изучаю-щая методологические принципы, концепции, практические методы для формирования и обоснования решений по сложным политическим, экономическим, военным, социальным, научно-техническим и др. проблемам в условиях неопределённости, обусловленной наличием факторов, не поддающихся однозначной количественной оценке (погодные условия в будущий момент, намерения противника, влияние различных погрешностей в реализации своей расчётной стратегии и т. п.). В результате С. формируются рекомендации (варианты решения), на основе которых полномочные органы или лица принимают окончательное решение. С. включает и строгие математические методы, и неформализуемые практические приёмы оценки, основанные на интуиции и широкой эрудиции авторитетных специалистов (экспертные оценки). Процедуры С. ориентированы на выдвижение альтернативных вариантов решения проблемы, выявление масштабов неопределённости по каждому из вариантов и сопоставление их по определённым критериям ЭФФЕКТИВНОСТИ и ЭКОНОМИЧНОСТИ. Исторически С. вырос из двух источников: исследования операций и СИСТЕМОТЕХНИКИ. Основополагающие работы по первому направлению появились в эпоху Второй мировой войны и были посвящены анализу и планированию военных операций. Позднее выработанные военными методы оптимизации поведения уже существующих систем начали применяться и для решения чисто гражданских задач. На 60-е годы пришёлся расцвет системотехники как методологии и конкретных методов ПРОЕКТИРОВАНИЯ сложных систем, предназначенных для достижения вполне определённых (заданных) конечных целей. В общей задаче С. цели проектируемой системы формируются совместно с оптимизацией её структурных и функциональных характеристик. Основной методологией С. служит СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД, который характеризуется двумя главными принципами: задача формируется и решается комплексно - с учётом всех существенных для искомого результата внешних условий, со всеми их взаимосвязями и взаимовлияниями; любой объект представляется в виде системы: иерархически организованной многоуровневой структуры, включающей элементы (подсистемы), объединённые прямыми и обратными связями - для достижения некоей общей, единой для всех элементов конечной цели. С. включает следующие общие принципы:
      1. Любая система состоит из подсистем и сама является элементом (подсистемой) системы более высокого порядка - надсистемы (метасистемы);
      2. Декомпозиция (разбиение системы на подсистемы) основывается на понимании существа задачи, для решения которой предназначена рассматриваемая система; при этом обязательно учитываются все системообразующие подсистемы - такие, без которых система не может существовать;
      3. Свойства системы не равны сумме свойств её элементов;
      4. Цели подсистем не могут противоречить цели системы (последняя по определению - общая и единая для всех элементов), цели подсистем должны быть слагаемыми общей цели системы;
      5. Показатели ЭФФЕКТИВНОСТИ подсистем должны быть компонентами (или частными производными) критерия эффективности системы;
      6. Количество верхних и нижних уровней, которые подлежат исследованию при создании системы, определяется решаемой задачей и конкретной целью исследования. Чтобы понять сущность объекта, нужно представить его в виде системы: найти, в ряду каких систем он находится, из каких подсистем сам состоит, элементом какой метасистемы он является (рис. 1). В ходе С. строятся обобщённые модели, отображающие все факторы и взаимосвязи реальной ситуации, которые спо-собны
      реализоваться в процессе осуществления решения. На модели проверяются: эффективность и эко-номичность каждого из альтернативных вариантов решения, чувствительность к различным нежела-тельным внешним воздействиям, возможность решения различных сопутствующих задач. Выбор наилучшего варианта опирается на результаты их с р а в н и т е л ь н о й э к о н о м и к- о - э ф ф е к т и в н о с т н о й о ц е н к и (см. ЭФФЕКТИВНОСТЬ).
      В отечественной науке накопилось много устоявшихся заблуждений в этой области. Особенно велика путаница в теории и практике экономики: там синкретически смешиваются э ф ф е к т и
      э ф ф е к т и в н о с т ь, эффективность и э к о н о м и ч н о с т ь; применяется ошибочный -
      д р о б н ы й критерий в виде показателя эффективности, отнесённого к единице затрат, ошибочно ставятся и решаются п о л и к р е т е р и а л ь н ы е задачи. Правильный подход состоит в следующем. Любая система характеризуется с одной стороны эффективностью, и совершенно с другой - экономичностью (рис. 2 ). Например, можно заколачивать гвозди фотоаппаратом. Можно, но не нужно: такое действие крайне н е э к о н о м и ч н о. Весьма экономично закола-чивать гвозди булыжником. Но весьма н е э ф ф е к т ив н о. Эффективнее всего заколачивать гвозди молотком. Ибо он в максимальной степени п р и с п о с о б л е н к решению именно этой задачи. Следовательно, эффективность есть показатель степени приспособленности системы к решению определённой задачи в определённых внешних условиях. Экономичность системы - величина, обратная суммарным затратам на решение данной системой поставленной перед ней задачи. Экономичность тем выше, чем ниже суммарные затраты. Они включают: затраты на разработку системы (фундаментальные и прикладные исследования, проектирование, испытания опытных образцов), затраты на производство потребной численности ("группировки") экземпляров системы, затраты на эксплуатацию группировки, дополнительные затраты ("штраф") за нерешение системой определённых дополнительных задач и за всевозможные потери при использовании системы (в людях, ресурсах, экологии, престиже и т. п.). Типовая зависимость эффективности (критерий - F) от экономичности (критерий - S) показана на рис. 3. Наиболее рациональная (оптимальная) система - та, которая обеспечивает максимальное значение критерия эффективности. Это имеет ме-сто при оптимальном значении суммарных затрат. При этом производная F по S равна нулю. Та-ким образом, принятое в сегодняшних экономических теориях и в практике нашей экономики управление по максимуму отношения эффективности к экономичности (или по обратному отношению) принципиально ошибочно. При этом система на зависимости F = f (S) оказывается в точке пере-гиба "А" - там, где имеет место максимальный прирост F на единицу приращения S. В то вре-мя как ей надлежит быть в экстремуме - в точке "В". Необходимо чётко осознавать принципиальную разницу между эффективностью и экономичностью; привычное словосочетание "экономическая эффективность" как минимум некорректно. В общем случае эффективность к деньгам никакого отношения не имеет - в деньгах выражается экономичность, а критериями эффективности боевых систем служат: вероятность поражения цели, величина потока информации в единицу времени, размеры поражаемой площади и т. п. Любая система с о д н о й с т- о р о н ы характеризуется эффективностью, и совершенно с д р у г о й - экономичностью. Сущность (и название) как эффективности, так и экономичности полностью определяются назначением системы (иначе говоря, решаемой ею задачей ): боевая система обладает боевой эффективностью и боевой же экономичностью; народно-хозяйственная система характеризуется народно-хозяйственной эффективностью и экономичностью и т. д.
      Сущность методологии сравнительной экономико - эффективностной оценки конкурирующих сис-тем (или любых иных р е ш е н и й ) состоит в следующем. Первое: устанавливается конкретный вид критерия эффективности, адекватного поставленной перед системой задаче. Второе: определяется (или задаётся "сверху") потребная величина этого критерия. Третье: для каждой из конкурирующих систем определяется потребная численность группировки, обеспечивающая решение поставленной задачи с требуемой эффективностью. Четвёртое: рассчитываются суммарные затраты на создание и эксплуатацию каждой группировки (плюс "штрафная функция"). Пятое: наилучшая система обеспечивает с наименьшими затратами решение главной задачи и полного набора дополнительных задач. Естественно, те системы, которые не способны решать дополнительные задачи, дополняются вспомогательными системами (что соответственно увеличивает суммарные затраты). Такая постановка обычно именуется прямой; она удобна при выборе наилучшей системы из числа предлагаемых. ( А также для оптимизации параметров системы при её ПРОЕКТИРОВАНИИ). В том случае, когда априори заданы выделенные ассигнования, удобнее "обратная" постановка: в пределах заданных затрат создаются (не потребные, а "располагаемые") группировки для каждой из конкурирующих систем. Наилучший способ реализации выделенных ассигнований - тот, который обеспечивает наибольшую эффективность. Между прямой и обратной постановками есть существенное отличие: в первом случае решение является "абсолютным" и не требует дополнительных доказательств; во втором случае необходимо доказать, что достигнутый уровень эффективности доста-точен (и в то же время не слишком избыточен). Необходимо осознавать и принципиальную разницу между эффективностью и эффектом. Первое - имманентная характеристика самой системы, впрямую вытекающая из её параметров: при оптимальных параметрах система обеспечивает наи-большую эффективность. Эффект же - результат применения системы в некоторых случайным образом сложившихся внешних условиях, включающих как детерминированные, так и стохастические компоненты (и даже неопределённые - которые невозможно описать даже с помощью законов распределения). Эффективность однозначна: она - функция системы и задачи; эффектов неограниченно много: технический, экономический, политический, экологический и т. п. Причём если некоторые эффекты положительны (желательны), то другие - резко отрицательны. Эффект, естественно, зависит от эффективности. Однако из этого вовсе не вытекает, что эффективность можно определять через эффект: это запрещено из-за влияния на эффект неопределённых внешних условий. (Вообще говоря, и детерминированные условия могут существенно изменить соотношение между эффективностью и эффектом). Эффективность имеет место и при полном отсутствии какого-либо эффекта: вспомните ситуацию с продажей башмаков туземцам в известном романе О. Ген-ри "Короли и капуста". Ещё нагляднее ситуация с атомной бомбой: не дай бог рассчитывать её эффективность через эффект от её применения. В случае поликритериальной задачи у нас нередко применяют всяческие "взвешенные" критерии - в виде суперпозиций или (что ещё хуже) отношений критериев. Такой подход принципиально ошибочен. Пример: широко распространённый критерий "тонно-километры". На деле же далеко не одно и то же - перевезти на 1 км стотонный монолит, или же перевезти 1т на 100 км. Корректный алгоритм при решении поликритериальной задачи таков. 1.Чётко представляя конечную цель функционирования системы, провести ранжировку критериев. 2.Провести оптимизацию системы по наиболее важному критерию, учтя все остальные критерии в виде ограничений (типа неравенств). 3.Повторить оптимизацию системы, приняв в качестве критерия оптимизации второй по рангу критерий. (При этом главный по рангу критерий "опускается" в разряд ограничений). Далее всё повторяется - до последнего критерия в ряду проранжированных. В итоге открывается исчерпывающая картина, позволяющая выбрать решение, обеспечивающее приемлемые значения по всем остальным критериям при допустимых потерях в значении главного критерия. Если учитывается возможное противодействие (со стороны природы или разумного противника), задача квалифицируется как конфликтная. (В противном случае - бесконфликтная). Если рассматривается развитие системы, то есть оптимизируется наше поведение на заданном отрезке времени, задача является динамической. (В случае статической задачи решение даётся только для одной точки на оси времени). В результате выполнения такой сравнительной экономико - эффективностной оценки конкурирующих систем получается оптимальное решение: наилучшая структура, параметры и функциональные характеристики системы, предназначенной для решения заданной задачи в определённых внешних условиях. Выбор критерия эффективно-сти - это и наука, и искусство; он предполагает чёткое понимание подлинных конечных целей системы. В этом смысле и говорят иногда о системоанализе, что он не претендует на статус строгой науки. Однако он даёт какие-то решения и в тех случаях, в которых ни одна из современных конкретных наук ничего, кроме глупости, выдать не может. Блок-схемы С. общества и культуры по-казаны на рис. 4 и 5. Необходимость применения С. в военном деле вызвана чрезвычайным ус-ложнением военной техники, возрастанием масштабов боевых действий, ростом ответственности за возможное нарушение экологического равновесия на Земле.
      Лит.: БСЭ т. 23, стр. 475; СВЭ т.7, стр.263; А. Птушенко. Земное, возвышенное и системный анализ / Встреча N 5, 1989; А. Птушенко. Качества эффективности и эффективность качества /
      / Наука и жизнь N6, 1990.
      
      СИСТЕМОТЕХНИКА - частная наука, совокупность ряда прикладных наук и технических дисциплин, связанная с анализом, ПРОЕКТИРОВАНИЕМ, испытаниями и эксплуатацией сложных СИСТЕМ; один из двух и с т о ч н и к о в и к о м п о н е н т о в СИСТЕМОАНА-ЛИЗА (наряду с и с с л е д о в а н и е м о п е р а ц и й). При РАЗРАБОТКЕ сложных систем решаемые проблемы относятся не только к свойствам их элементов (подсистем), но и к свойствам системы как целостного объекта, - общесистемные вопросы и составляют основное содержание С. Её математической базой служит новая научная дисциплина - т е о р и я с и с -
      т е м. Цель С. состоит в оптимизации параметров и закона управления (поведения)системы при заданных её конечных целях. (В исследовании операций определяется оптимальное поведение сис-темы при заданных её параметрах и конечных целях; при решении п о л н о й задачи системоана-лиза заданы только ограничения располагаемых ресурсов: цели разрабатываемой системы оптимизи-руются совместно с её параметрами и поведением). Проектирование системы проходит в два этапа: внешнее (макропроектирование), в процессе которого определяются структура системы в целом и её закон управления (оптимальные параметры функционирования), и внутреннее (микропроектирова-ние), связанное с разработкой элементов системы. Предметом С. является макропроектирование. Оно начинается с установления (задания) целей системы и совокупности решаемых ею задач. За-тем оцениваются все действующие на систему факторы - со всеми их характеристиками. После этого выбираются показатели ЭФФЕКТИВНОСТИ системы - числовые характеристики, оце-нивающие степень соответствия системы поставленным перед ней задачам. В соответствии с ТТЗ (см. ПРОЕКТИРОВАНИЕ) формируются несколько вариантов системы и создаются их матема-тические модели (имитационные); затем методами системоанализа определяется наилучший вариант: решающий поставленную задачу с заданной эффективностью при наивысшей (из доступных) эконо-мичности - либо наоборот: при заданных затратах на создание и эксплуатацию системы обеспечи-вающий наибольшую эффективность. Испытания сложных систем обычно также проводятся на имитационных моделях; натурный эксперимент используется только для оценки параметров важ-нейших элементов системы.
      Лит.: Гуд Г. Х., Макол Р.Э. Системотехника. М., 1962; А.В. Птушенко. Курс лекций "Журна-листика как подсистема концептуальной власти"; Курс лекций " Интеллектуальная собственность и её правовая охрана".
      
      СРЕДСТВА АВАРИЙНОГО СПАСЕНИЯ КОСМОНАВТОВ - СИСТЕМЫ, предназначенные для срочного возвращения на поверхность Земли или эвакуации на другой космический аппарат (КА) экипажей пилотируемых КА при возникновении аварийных ситуаций на всех этапах полёта, в т. ч. на старте. С. а. с. к. могут быть индивидуальными или групповыми; в первом случае применяются отделяемые капсулы и скафандры, во втором - отделяемые кабины (снабжён-ные органами стабилизации и управления полётом) и с п у с к а е м ы е КА. По дислокации с. а. с. к. подразделяются на бортовые (размещённые на борту самого КА), орбитальные (дежурящие на опорной орбите), наземные (ожидающие в готовности на поверхности Земли). Б о р т о в ы е с.а.с.к. обеспечивают спасение экипажа как в орбитальном полёте КА, так и на участках его выве-дения на орбиту и спуска с неё (возвращения на поверхность Земли). На разных участках полёта применяются разные с.: на старте, в начале выведения или при полёте КА в атмосфере (при возвращении или а э р о д и н а м и ч е с к о м м- а н ё в р е, см. СИСТЕМАТИЗАЦИЯ ЛА) - катапультные кресла и капсулы, а на больших высотах - отделяемые кабины; для спасения с орбиты - спускаемые аппараты, капсулы и скафандры. О р б и т а- л ь н ы е с. а. с. к. пред-назначены для спасения экипажа КА при возникновении на нём аварийной ситуации - путём пе-рехода спасательного ЛА с орбиты ожидания на орбиту аварийного КА и стыковки с ним для по-следующей эвакуации экипажа КА на борт спасательного ЛА ( в качестве последнего удобнее все-го АКА - аэрокосмический ЛА, см. Систематизация ЛА). Н а з е м н ы е с. а. с. к. исполь-зуются при аварии на КА в орбитальном полёте в тех случаях, когда бортовые с. КА по каким-то причинам окажутся выведенными из строя (или когда космонавты на КА не смогут сами им управлять), а также когда исключена возможность использования орбитального спасательного АКА. В качестве наземных с.а.с.к. будут использоваться главным образом АКА, обладающие высокими ма-нёвренными возможностями на всех этапах полёта.
      
      СТУПЕНЬ - часть РАКЕТНО-КОСМИЧЕСКОЙ или АВИАЦИОННО-КОСМИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ, отделяемая после разгона последующей субсистемы до заданной скорости (скорости разделения); включает силовую установку, топливные баки, систему управления и объединяющую их конструкцию (корпус, фюзеляж). По принципиальной схеме может быть р а- к е т н о й (однократного применения), многоразовой ракетной (крылатая ракета многократного применения) или с а м о л ё т н о й (САМОЛЁТ-РАЗГОНЩИК).
      
      ЭКОНОМИЧНОСТЬ (от. гр. oikonomia - управление хозяйством ) - величина, обратная сум-марным затратам на создание и эксплуатацию СИСТЕМЫ, предназначенной для решения опреде-лённой задачи. Наряду с ЭФФЕКТИВНОСТЬЮ является одной из двух важнейших характе-ристик системы; одно из основных понятий СИСТЕМОАНАЛИЗА (и его компонентов -исследования операций и СИСТЕМОТЕХНИКИ). Э. - характеристика той цены, которую приходится платить за решение данной задачи именно этой системой. Любая система с одной сто-роны характеризуется Э - ю и с другой - э ф ф е к т и в н о с т ь ю.
      
      ЭФФЕКТИВНОСТЬ (от лат. effectivus - производительный) - степень приспособленности СИСТЕМЫ к решению определённой задачи, оцениваемая по некоторому специальным образом выбранному КРИТЕРИЮ Э. , одна из двух важнейших (наряду с ЭКОНОМИЧНОСТЬЮ) характеристик любой системы. Э. определяется параметрами системы и не может определяться через эффект от применения системы. (См. СИСТЕМОАНАЛИЗ). В общем случае Э. в деньгах не выражается (в деньгах выражается экономичность системы). Э. боевых систем оценивается вероятностью поражения цели, средним числом (математическим ожиданием) поражённых целей, величиной поражаемой площади, потоком информации в единицу времени и т. п. Компонентами Э. являются: надёжность, живучесть, боеготовность системы. Э. - одно из основных понятий иссле-дования операций, СИСТЕМОТЕХНИКИ и СИСТЕМОАНАЛИЗА в целом, играет ведущую
      роль в РАЗРАБОТКЕ систем.
      

  • Оставить комментарий
  • © Copyright Птушенко Анатолий Владимирович (agynch@m.astelit.ru)
  • Обновлено: 27/01/2008. 67k. Статистика.
  • Руководство: Техника
  •  Ваша оценка:

    Связаться с программистом сайта.