автореферат диссертации по авиационной и ракетно-космической технике, 05.07.05, диссертация на тему:Методы и средства начальных этапов автоматизированного проектирования авиационных ГТД и экспертизы их научно-технического уровня

Для служебного пользования Инв. № Экз. №

На правах рукописи

Кузьмичев Венедикт Степанович

МЕТОДЫ И СРЕДСТВА НАЧАЛЬНЫХ ЭТАПОВ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ АВИАЦИОННЫХ ГТД II ЭКСПЕРТИЗЫ ИХ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКОГО УРОВНЯ

Специальность: 05.07.05. - тепловые двигатели летательных аппаратов

АВТОРЕФЕРАТ Диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Самара 2000

Диссертация выполнена на кафедре теории двигателей летательных аппаратов Самарского государственного аэрокосмического университета имени академика С.П. Королева.

Научный консультант - доктор технических наук, профессор МАСЛОВ

Валентин Григорьевич

Официальные оппоненты - доктор технических наук, профессор

АХМЕДЗЯНОВ Альберт Мухаметович

- доктор технических наук, профессор ГРИЦЕНКО Евгений Александрович

- доктор технических наук ИДЕЛЪСОН Александр Михайлович

Ведущая организация - Центральный институт авиационного

моторостроения им. ГШ. Баранова

Защита состоится "29" июня 2000 года в_часов на заседании диссертационного

совета Д 063.87.01 Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королева по адресу:

443086. Самара, Московское шоссе, 34а, к. 209.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Самарского государственного аэрокосмического университета.

Автореферат разослан " 17 " мая 2000 г.

Ученый секретарь диссертационного совета д.т.н., профессор

А.Н. КОПТЕВ

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Разработка проекта авиационного ГТД - это относительно небольшой по продолжительности, но чрезвычайно важный по принимаемым решениям период жизненного цикла двигателя. В результате проектирования формируются необходимые информационные модели как по двигателю в целом, так и по всем его элементам. Это, в конечном счете, предопределяет облик двигателя, особенности его конструктивного воплощения, характер технологических процессов при производстве и условия его эксплуатации. Очевидно, что проектные решения, учитывая назначение авиационных ГТД, должны приниматься с целью создания наиболее эффективной системы ГТД - ЛА. Так как в настоящее время проектирование ГТД осуществляется с помощью САПР, то важной и актуальной задачей является их дальнейшее совершенствование, развитие и дополнение специальными методами, средствами, подсистемами, способными использовать не только математические модели, но и накопленный опыт, эвристические знания в рассматриваемой предметной области, чтобы производить оптимизацию и обоснование выбора параметров ГТД и его турбокомпрессора, а также сопоставление научно-технического уровня (НТУ) создаваемых двигателей по их эффективности в системе ЛА.

Одной из важнейших и актуальных задач является выбор оптимальных значений параметров рабочего процесса авиационных ГТД. В настоящее время роль оптимизации параметров проектируемых двигателей'возрастает, так как, с одной стороны, устанавливаются более глубокие количественные' зависимости и связи между различными характеристиками и параметрами силовой установки (СУ) и планера, а, с другой стороны, появляется возможность формировать более обоснованные требования к системе ЛА и отыскивать оптимальные решения, используя возрастающие возможности современных ЭВМ.

Вместе с тем, при проектировании ГТД выявлены определенные трудности, из-за которых часто оказывается невозможным получать удовлетворительные результаты чисто математическими методами. Это связано с тем, что исходная информация, которую реально удается подготовить для решения задачи оптимизации параметров ГТД, носит прогнозный характер и оказывается, как правило, в значительной степени неполной и неточной. Технические требования к СУ и системе ЛА в целом' таюке имеют прогнозный характер и, вследствие этого, вносят в оптимизацию дополнительный элемент неопределенности. Кроме того, принимаемые решения должны удовлетворять комплексу требований и критериев, многие из которых часто оказываются противоречивыми. Поэтому при начальном проектировании ГТД возникает необходимость решения недетерминированной многомерной задачи оптимизации параметров его рабочего процесса в условиях неопределенности исходной проектной информации и многокритериальной оценки эффективности ЛА.

Другим важным аспектом повышения эффективности создаваемого авиационного ГТД является оптимизация конструктивно-геометрического облика его турбокомпрессора. При этом актуальными в настоящее время являются разработка новых методов оптимизации конструктивной схемы турбокомпрессора и его конструктивно-геометрнческих параметров, а также создание на их основе специализированных подсистем САПР для формирования оптимального облика турбокомпрессора. В существующих САПР ГТД такие подсистемы либо отсутствуют, либо применяемые в них методы и математические модели зачастую не отвечают современным требованиям.

В условиях кризиса отечественной экономики вопросы конкурентной борьбы приобрели особенную остроту и актуальность. Поэтому важнейшим аспектом современной методологии проектирования авиационных ГТД является экспертиза проекта, которая служит инструментом оценки его качества и основывается на сопоставлении результатов проектирования с их прогнозируемыми значениями на год предполагаемой сертификации двигателя или с параметрами создаваемых в мире лучших образцов двигателей аналогичного типоразмера и назначения. Несмотря на очевидную значимость рассматриваемой проблемы, сегодня в научной литературе обсуждению этого чрезвычайно важного этапа создания двигателя уделяется пока недостаточно внимания. Это отчасти связано с тем, что при оценке НТУ ГТД приходится оперировать большими объемами информации, часть которой не может быть получена формализованными методами. Однако решение указанной проблемы возможно при условии применения автоматизированных баз данных, методов искусственного интеллекта и соответствующих баз знаний в сочетании с существующими методами математического моделирования, т.е. путем создания специальной экспертной подсистемы САПР ГТД.

Целью дайной работы является повышение эффективности и качества создаваемых авиационных ГТД на основе разработки новых методов и средств начальных этапов автоматизированного проектирования двигателя, экспертизы его научно-технического уровня и поиска путей повышения его эффективности в системе ЛА.

Методы исследований. Выполненная работа базируется на теориях ГТД и лопаточных машин, современных методах математического моделирования сложных систем, теории и методах нелинейной оптимизации, теории игр, теории принятия решений, методах искусственного интеллекта, методах системного анализа, теории и методах построения и реализации САПР, методах построения информационных систем.

Основные задачи диссертационной работы, определяемые поставленной целью, состоят в следующем:

1. Анализ существующих методов и средств начального проектирования авиационных ГТД с целью определения основных направлений повышения эффективности двигателя в системе ЛА.

2. Развитие теории и методов начальных этапов проектирования ГТД:

• создание методов и средств автоматизированного проектирования рабочего процесса авиационных ГТД в системе ЛА, позволяющих производить многомерную оптимизацию в условиях многокритериальности и неопределенности исходных проектных данных;

• разработка универсальных численных методов согласования конструктивно-геометрических параметров и структурно-параметрической оптимизации турбокомпрессоров авиационных ГТД разных схем.

3. Разработка теоретических основ экспертизы научно-технического уровня проектируемых и созданных ГТД на основе применения, интегральных показателей эффективности ЛА с данным двигателем, обеспечивающих возможность сопоставления их с двигателями-конкурентами и достигнутым мировым уровнем.

4. Создание автоматизированного экспертного метода распознавания наиболее вероятных значений параметров рабочего процесса двигателей-конкурентов при обычной нехватке опубликованной информации для проведения экспертизы проектируемого ГТД на предмет его соответствия мировому научно-техническому уровню.

5. Разработка концепции и методологии построения гибридной экспертной САПР авиационных ГТД для начальных этапов проектирования и создание ее основных экспертных подсистем, позволяющих использовать математическое, программное

и информационное обеспечение более высокого уровня с применением методов и средств искусственного интеллекта.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• Созданы новые методы и средства автоматизированного проектирования рабочего процесса авиационных ГТД в системе ЛА, реализованные в виде гибридной экспертной подсистемы, и позволяющие производить с использованием баз знаний многомерную оптимизацию в условиях многокритериальной оценки ЛА и неопределенности исходных проектных данных, отыскивать такие сочетания параметров двигателя, при которых вероятность обеспечить запроектированную эффективность ЛА будет наибольшей.

•Впервые разработаны универсальные численные методы согласования и структурно—параметрической оптимизации схемы и конструктивно-геометрических параметров турбокомпрессоров для автоматизированного проектирования авиационных ГТД разных схем с привлечением баз знаний и баз данных.

•Разработаны новые методы и средства экспертизы научно-технического уровня проектируемого или созданного ГТД на принципиально иной основе, чем существующие, с отказом от использования нормативов технического уровня и их долгосрочного прогнозирования для каждого типа и размера двигателя.

•Впервые разработан экспертный метод поиска наиболее ращгональных путей повышения научно-технического уровня и конкурентоспособности авиационного ГТД при его проектировании и модификации.

• Создан новый автоматизированный экспертный метод распознавания наиболее вероятных значений параметров рабочего процесса двигателей-конкурентов при нехватке опубликованной информации, основанный на совместном использовании математических и логико-лингвистических моделей.

• Впервые разработана и реализована концепция создания гибридной экспертной САПР авиационных ГТД, позволяющая использовать математическое, программное и информационное обеспечения высокого уровня с применением баз знаний, методов и средств искусственного интеллекта.

Практическая значимость. Данная работа относится к важнейшим

приоритетным направлениям научных исследований в области авиации.

Практическое использоватю разработанных методов и средств автоматизированного

проектирования ГТД, а также других результатов диссертации позволяет:

• осуществлять в двигателестроительных ОКБ и отраслевых НИИ различные этапы автоматизированного начального проектирования и экспертизу научно-технического уровня перспективных и модернизируемых двигателей в системе предполагаемого или конкретного ЛА;

• осуществлять поиск наиболее рациональных путей повышения научно-технического уровня и конкурентоспособности авиационных ГТД; , .

• отыскивать с помощью разработанных методов и средств недостающую информацию о двигателях - конкурентах и формировать соответствующие базы данных;

• создавать на основе разработанной методологии и инструментальных программно-информационных средств новое поколение САПР ГТД - гибридные экспертные системы, позволяющие использовать при проектировании не только математические модели, но и базы знаний;

• использовать разработанные методы и средства в других областях науки и техники, а также в учебном процессе вузов авиационного профиля в курсах "Теория и расчет ВРД", "Теория и расчет лопаточных машин", "Автоматизированное

проектирование ГТД", "Информационные системы", "Экспертные системы", а также в курсовом и дипломном проектировании /3.. .8,49.. .55/.

Реализация результатов работы. Результаты проведенных автором и под его руководством исследований внедрены в:

• ЦИАМ им. П.И. Баранова;

• Омском моторостроительном конструкторском бюро (ОМКБ);

• Объединении акционерных обществ "Самарский научно-технический комплекс им. Н.Д. Кузнецова" (ОАО СНТК "Двигатели НК" имени. Н.Д. Кузнецова);

• Центральном специализированном конструкторском бюро (ЦСКБ) г. Самара;

• Самарском государственном научно-производственном объединении автоматических систем (НПО АС, г. Самара).

• Самарском государственном аэрокосмическом университете (СГАУ) в учебном процессе по дисциплинам "Теория и расчет ВРД", "Теория и расчет лопаточных машин", "Автоматизированное проектирование ГТД", "Информационные системы", а также в управлении научно-исследовательской деятельностью.

Материалу диссертации основаны на исследованиях автора в период с 19751999 г.г., выполненных в рамках научно-технических программ Минобразования, Миннауки РФ и по заказам предприятий и организаций.

Отдельные вопросы проектирования ГТД на начальных этапах и создания подсистем САПР послужили темами двух защищенных кандидатских диссертаций, в которых автор являлся научным руководителем.

Апробация работы. Основные результаты проведенных исследований и научные положения диссертационной работы докладывались на 34 научно-технических конференциях, совещаниях и семинарах, в том числе на Межотраслевой конференции по автоматизированному проектированию ГТД (ЦИАМ 1979, 1981, 1984 г.г.), на Всесоюзной научно-технической конференции по современным проблемам двигателей и энергетических установок (МАИ 1976, 1981, 1986 г.г. ), на Всесоюзной конференции по методам и средствам машинной диагностики газотурбинных установок и их систем (ХАИ 1983, 1999 г.г.), на Всесоюзной научно-технической конференции по микроэнергетике (КуАИ 1975,1977,1984 г.г.), на научно-методической конференции КуАИ-СГАУ (1984, 1993, 1995, 1996, 1997, 1998 г.г.), на Всесоюзной конференции по газотурбинным и комбинированным установкам (МВТУ им. Баумана Н.Э. 1979, 1983г.г.), на Всесоюзной научно-методической конференции (МАИ, 1983, 1984 г.г.), на Всесоюзной конференции (Новосибирск, 1988 г.), на научно-методической конференции (Ленинград, 1987, 1989 г.г.), , на семинаре "Использование искусственного интеллекта в автоматизированных системах" (Научный Совет по комплексным проблемам управления и навигации АН СССР, Куйбышев, 1989, 1990 г.г.), на научно-технической конференции ассоциации "РЕЛАРН" (Самара, 1998, 1999 г.г.), на региональной научно-практической конференции "Проблемы обеспечения качества продукции, сертификационных и метрологических услуг" (Самара, 1998 г.), на международной научно-технической конференции по проблемам и перспективам развития двигателестроения (Самара, 1997, 1999 г.г.).

Результаты отдельных этапов и работы в целом обсуждались на научно-технических советах предприятий, внедрявших результаты диссертации: ЦИАМ (НТС отдела 006 в 1986, 1987,1990,1991 г.г.), НПП им. В.Я. Климова (НТС в 1992г.), Омское моторостроительное конструкторское бюро (НТС в 1990 г.), СКБМ (НТС 1993г.), СНПГК им. Н.Д. Кузнецова (НТС 1979, 1994, 1999 г.г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 74 работы, в том числе 2 монографии (деп.), 6 учебных пособий (одно из них монографическое), 34 статьи, 12 методических указаний, 20 тезисов, получены 2 свидетельства РосАПО на программно-информационные системы, выпущено 63 научно-технических отчета.

Личный вклад автора. Автору принадлежат: выбор направления исследований, основные идеи методов, алгоритмов и математических моделей многомерной многокритериальной оптимизации параметров рабочего процесса ГТД в условиях неопределенности, проектирования оптимального турбокомпрессора, экспертизы научно-технического уровня ГТД; разработка концепции построения и реализации гибридной экспертной САПР ГТД; руководство и непосредственное участие в создании ее подсистем; личное участие в проведении компьютерных экспериментов и расчетов, выполненных в рамках данного исследования.

Вклад автора в работы, выполненные в соавторстве, состоит в непосредственном его участии в них на всех стадиях, начиная от общей постановки задачи до проведения численных экспериментов и внедрения созданных методов, средств и полученных результатов.

Структура и обьем работы. Диссертация состоит из введения, шести глав и заключения, изложенных на 349 страницах, включая 45 таблиц и 95 рисунков. Список использованных источников состоит из 278 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ ДИССЕРТАЦИИ

Во введении обоснована актуальность темы исследований, дана краткая характеристика диссертационной работы, сформулированы новые научные и практические результаты, основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе рассмотрены особенности авиационного ГТД как объекта проектирования, проведен аналитический обзор опубликованных работ по методам и средствам начального проектирования авиационных ГТД и экспертизе их научно-технического уровня в САПР. Выявлены возможные пути их совершенствования. На основе анализа опубликованных работ сформулированы основные задачи исследования, направленные на создание более совершенных методов и средств проекпгрования ГТД.

Как объект проектирования авиационный ГТД представляет собой подсистему, входящую в состав сложной системы более высокого уровня - ЛА. Поэтому судить о том, насколько оптимальны выбранные параметры авиационного ГТД, можно только по приобретенной вследствие этого эффективности ЛА. На сегодня специфика проблемы проектирования авиационных ГТД состоит также и в том, что в связи с разными сроками создания закладка проекта двигателя должна опережать закладку соответствующего ЛА на 3...5 лет. При таком подходе к проектированию параметры двигателя приходится выбирать на основе их предварительного согласования с прогнозными параметрами прототипа предполагаемого ЛА. При этом закладываемый научно-технический уровень проекта двигателя должен обеспечивать его конкурентоспособность к моменту выбора силовой установки. Очевидно, что при такой постановке задачи требуется располагать такой методологией проектирования оптимального ГТД, которая может учесть результаты прогноза перспектив рынка двигателей и ЛА проектируемого типоразмера и назначения.

Отличительной особенностью методов, разрабатываемых для таких САПР ГТД, являются: ориентация на использование численных методов при решении проектных задач синтеза и анализа; наличие процедур оптимизации проектных решений на всех стадиях проектирования ГТД; наличие объективно необходимых процедур принятия решений (поскольку задачи синтеза всегда многозначны);

развитая информационная поддержка процесса проектирования в виде баз данных и баз знаний и др.

В соответствии с этим в диссертации проведен аналитический обзор опубликованных работ по следующим важнейшим направлениям: проектирование оптимального рабочего процесса авиационных ГТД; проектирование их турбокомпрессоров; оценка научно-технического уровня ГТД и других сложных технических объектов и систем; современное состояние САПР авиационных ГТД.

Так, на основании анализа выполненных работ по проектированию авиационных ГТД (B.C. Стечкина, С.М. Шляхтенко, A.JL Пархомова, К.В. Холщевникова, др.) были установлены закономерности оптимизации рабочего процесса ВРД различных типов по экономичности. Развитие методов математического моделирования и САПР в работах И.Ф. Флорова, O.K. Югова, Г.В. Васильева, О.Д. Селиванова, C.B. Румянцева, В.А. Сгилевского, A.M. Ахмедзянова,

A.П. Тунакова и В.Г. Маслова позволило установить решающее влияние комплекса критериев оценки ЛА п методов согласования характеристик двигателя и ЛА на результаты оптимизации и выбор параметров рабочего процесса ГТД.

Анализ опубликованных работ показал, что необходимым условием адекватной оценки качества двигателя и принятия решений при их проектировании в САПР является создание таких методов и средств для автоматизированного проектирования рабочего процесса авиационных ГТД, которые позволяют производить многомерную оптимизацию в условиях многокритериальности оценки ЛА и неопределенности исходных проектных данных, отыскивать такие сочетания параметров двигателя, при которых вероятность обеспечить запроектированную эффективность ЛА будет наибольшей. Однако, несмотря на определенные успехи в области проектирования оптимального рабочего процесса ГТД, многие задачи остались нерешенными. К таковым прежде всего следует отнести: задачу многомерной многокритериальной оптимизации параметров рабочего процесса в условиях неопределенности; использование неформализованных знаний при решении сложных многомерных задач проектирования ГТД; экспертизу проектных решений при выборе параметров рабочего процесса ГТД.

В работах К.В. Холщевникова, В.А. Сосунова, С.М. Шляхтенко, О.Н. Емина,

B.Т. Митрохина подробно рассмотрены основные особенности формирования облика турбокомпрессора для турбореактивных и двухконтурных двигателей. Однако в этих работах конкретные методики по проектированию проточной части турбокомпрессоров представлены только для ГТ Д с оссвыми лопаточными машинами, а метод согласования параметров лопаточных машин для большинства работ основан на комплексном параметре К.В. Холщевникова, который был предложен еще в начале 60-х годов и на сегодня не вполне удовлетворяет современным требованиям автоматизированного проектирования.

В некоторых работах ЦИАМ (Л.Н. Дружинин, В.В. Перец, Д.В. Гуревич), а также в работах А.П. Тунакова этап согласования конструктивно-геометрических параметров компрессора и турбины присутствует в термодинамической модели ГТД в неявном виде. Однако такой подход практически не позволяет проводить оптимизацию параметров турбокомпрессора, поскольку невозможно реализовать декомпозицию процессов термогазодинамического и конструктивно-геометрического проектирования турбокомпрессора. В работах М.М. Цховребова и В.Д. Коровкина напротив, этап проектирование проточной части турбокомпрессоров выделен в самостоятельный этап. Однако здесь не затрагиваются вопросы оптимизации турбокомпрессора и рассмотрены только турбореактивные и двухконтурные схемы двигателей с осевыми компрессорами и турбинами.

Проведенный анализ выполненных работ показал, что в настоящее время объективно возникла потребность в разработке универсальных численных методов

согласования конструктивно-геометрических параметров турбокомпрессоров различных схем, их параметрической и структурной оптимизации по совокупности критериев, новых подходов к построению методического, программного и информационного обеспечения подсистемы проектирования турбокомпрессоров ГТД, привлечения для решения рассматриваемых, весьма не простых задач, баз знаний и баз данных.

Конечной целью проектирования любого технического объекта является достижение его высокой конкурентоспособности. Поэтому одной из важнейших проблем проектирования авиационных ГТД является адекватная оценка их научно-технического уровня, определяющего качество проекта и конкурентоспособность создаваемого двигателя на внутреннем и внешнем рынке. Проблема планирования и оценки качества сложных технических систем в настоящее время не имеет законченного решения, а существующие официальные подходы страдают рядом существешшх недостатков.

Анализ справочников по параметрам ГТД показывает, что опубликованные значения параметров авиационных двигателей-конкурентов, как правило, носят не систематизированный, а рекламный характер, зачастую противоречивы и всегда неполные. Все это приводит к необходимости для оценки НТУ восстанавливать многие недостающие значения параметров и устранять противоречивости в опубликованных данных. В настоящее время известны работы В.О. Боровика., Е.М. Тарана, A.M. Ахмедзянова, Н.Г. Дубравского, А.П. Тунакова, Д.В. Гуревича, посвященные близкой проблеме - идентификации математической модели IТД по результатам испытаний. Однако проведенный анализ показал, что для эффективного решения задачи определения вероятных значений параметров двигателей-конкурентов указанные подходы должны быть дополнены методами решения задач, применяемыми в экспертных системах, которые позволяют привлечь к решенто задачи в условиях неполноты и противоречивости исходных данных неколичественную вербальную информацию.

Анализ существа задач, возникающих при оценке научно-технического уровня авиационного ГТД и при восстановлении недостающей информации о двигателях -конкурентах показал, что эти задачи носят специфический характер. Специфика рассматриваемых задач заключается в том, что, с одной стороны для их решения требуется использование математических моделей ГТД и JIA, методов оптимизации, методов расчета технико-экономических показателей ЛА, с другой стороны, необходимо привлечение эвристических неформализованных знаний экспертов и способов обработки вербальной информации.

Анализ опубликованных работ по оценке качества и определению научно-технического уровня объекта (Э.П. Скорнякова, В.И. Даниляк, В.М. Мунилова, А.Ф. Вишкарева и др.) показал, что применительно к авиационным двигателям необходимо решить следующие задачи: учесть влияние основных параметров ГТД на критерии оценки ЛА при определении приоритетов этих параметров; разработать алгоритмы решения экспертных задач интегральной оценки научно-технического уровня, выбора показателей оценки качества ГТД и определения их приоритетов; создать информационную базу в виде необходимых для решения задачи значений параметров конкурирующих отечественных и зарубежных ГТД.

В контексте с изложенными выше проблемами проанализированы наиболее известные разработки САПР ГТД на основе публикаций в открытой печати. Анализ показал, что существующие системы слабо приспособлены к решению задач синтеза при проектировании ГТД, особенно в многокритериальной, многомерной постановке. При этом в существующих САПР недостаточно эффективно используются неформализованные накопленные знания в области проектирования авиационных двигателей.

Анализ перечисленных выше проблем позволил выявить два основных направления совершенствования автоматизированного проектирования авиационных ГТД: непрерывное углубление детализации описания рабочего процес<:а в элементах двигателя; создание для САПР ГТД математического, программного и информационного обеспечений более высокого уровня, с использованием методов и средств искусственного интеллекта.

Решение указанных проблем является основой дальнейшего совершенствования САПР ГТД. Что касается использования баз знаний при проектировании авиационных двигателей, то, как показал анализ, в существующих САПР ГТД они отсутствуют, если не считать гипертекстовые компоненты, что объясняется;' ^высокой трудоемкостью их разработки, отсутствием специализированных систем управления базами знаний, высокой стоимостью инструментальных средств для их создания и применения. Создание баз знаний в качестве информационной компоненты САПР ГТД является одним из важнейших направлений повышения эффективности САПР, поскольку множество задач проектирования ГТД являются по своей сути экспертными.

На основе проведенного в главе анализа сформулированы основные задачи данного исследования.

Вторая глава посвящена проблемам совершенствования методов проектирования оптимального рабочего процесса авиационных ГТД. В качестве методологической основы оптимизации параметров рабочего процесса использован системный подход, предусматривающий рассмотрение двигателя как большой и сложной системы, являющейся, в свою очередь, частью системы ЛА. Это предопределило необходимость оптимизации параметров двигателя с учетом согласования характеристик силовой установки и планера, по комплексу технико-экономических критериев в условиях неопределенности исходной проектной информации.

В общем случае для определения оптимальных для ЛА параметров рабочего процесса авиационного ГТД необходимо располагать как минимум тремя зависимостями

у1 ^(Гдв.Суд,^,/?,*»);

Суд =у(х,р,Ь);

Гдв =/0 ,Р,Ь),

где х - вектор оптимизируемых параметров, р - вектор детерминированных исходных данных; ¿> - вектор исходных данных неоднозначной величины.

В работе приводятся математические модели критериев Ур получивших наибольшее применение, таких как: коммерческая нагрузка ЛА - А/кн> взлетная масса ЛА - Мо> суммарная масса СУ и топлива- Мсу+т> удельные затраты топлива Л А - Ст.км> стоимость часа эксплуатации ЛА - А, себестоимость перевозок - а, приведенные затраты на тонна-километр - дпр, дальность полета - ¿п и др.

Анализ полученных выражений для математических моделей этих критериев указывает на одну общую особенность закономерностей связи основных технических данных СУ и критериев оценки ЛА различного типа и назначения - все рассмотренные критерии являются унимодальными функциями удельных параметров ГТД и зависят от одних и тех же независимых переменных: удельного веса удао,

удельного расхода топлива Суд.™ и расчетной длительности (дальности) полета ¡п.

и

Если зависимости для Суд можно рассчитать непосредственно по математической модели ГТД, то теоретические зависимости удв и массы двигателя М дв от параметров рабочего процесса изучены еще недостаточно. Как показывает опыт проектирования ГТД, при оптимизационных исследованиях важнейшим фактором является не столько точная оценка абсолютной величины массы двигателя, сколько адекватность протекания ее зависимости от проектных параметров. В этих целях параметрические уравнения массы Мдз были усовершенствованы автором на основе статистических данных по созданным ГТД в период после 1975 г., а также по опубликованным проектам ГТД па 2000 год. Структура уточненной математической модели имеет вид:

МцВ = [М\+ М\ 1 + Мк ■см/^рес^с

\т 1

где - - - 1

M^:=MGB|)

V I/:

пр.вен

/ * N 0,286

ЯкЕ

-1

V 7ГВ /

К - масса газогенератора внутреннего

контура двигателя без вентилятора и турбины вентилятора, а в * I * ' П1в"— ч * расход воздуха на взлетном режиме через

((?..) = С7в, Л- / 1 + {-1)-V

V 1/пр.вен V

внутренний контур, приведенный по параметрам за вентилятором;

М\\ =2,865Сцу03т0'1047т;в'193 ~~ масса турбовентилятора и обечайки наружного

контура;

М к см = 2,31- масса камеры смешения.

Относительная среднеквадратичная погрешность оценки массы ГТД по этим уточненным регрессионным моделям не превышает 15 % .

Для согласования характеристик двигателя с ЛА при оптимизации параметров ГТД были использованы алгоритмы, позволяющие определить режимные параметры СУ в каждой точке траектории полета и увязать их с погребными тягами (мощностями) для ЛА.

При оптимизации параметров авиационного ГТД имеют место два основных вида неопределенностей исходной информации - — - . неопределенность цели (многокритсриалыюсть оценки ЛА) и исходных проектных данных ГТД и ЛА. Благодаря этому задача оптимизации параметров ГТД приобретает бивекторный характер, так как в силу неопределенности исходных данных каждый из критериев, входящих в комплексную оценку эффективности ЛА, в свою очередь, является вектором. Таким образом, отыскание таких значений параметров рабочего процесса ГТД, которые сохраняли бы свою оптимальность при изменении КПД или массы его узлов, а также и параметров ЛА относительно запроектированных значений, является необходимым условием обеспечения стабильности проектных характеристик ЛА в целом.

Решение большинства задач векторной оптимизации наиболее рационально начинать с определения области компромиссов, т.е. того подмножества возможных решений, в котором каждое из них находится в пределах допустимых отклонений локальных критериев от своих оптимальных значений. Путем определения области компромиссов осуществляется сужение области поиска оптимальных решений, что способствует более объективному выбору окончательного решения.

При оптимизации параметров авиационного ГТД с учетом бивекторного характера задачи область компромиссов определяется как результат пересечения

подмножества параметров, оптимальных по разным критериям при различных вариантах возможных сочетаний исходных проектных данных:

1п=П П XiK,

¡=1 К=1

' А, "

где:Х/к = IX IУ/ (г0Р1 пЬк,р)<У,{х ,Ьк,р)<

1 + -

ЯРж

множество значении локально-оптимальных параметров;

У; = Ыо, Ст.км > а--- }" множество критериев оценки; Ау- критериальный допуск (допустимая величина отклонения критерия от своего оптимума); / * * \

х=(т,7Гк,7Гв,...)- вектор оптимизируемых параметров ГТД; ¿к - вектор неоднозначных исходных данных; р - вектор детерминированных исходных данных; Р;>РК - коэффициенты, позволяющие учесть степень важности при выборе параметров соответственно критерия оценки У} и варианта сочетания исходных данных (¿к, р); <7 - число вариантов исходных данных.

Метод определения областей оптимальных параметров ГТД, устойчивых к неопределенности исходных данных и критерия оценки при числе оптимизируемых переменных не более 2-х подробно рассмотрен в работах /6, 17, 26/. Суть метода показана на рис.1. Для поиска координат плоских изолиний критериев оценки в САПР был разработан специальный метод ("метод скользящего вектора").

Рис.1. Определение гарантируемой области компромиссов в условиях неопределенности исходных

данных ГТД и ЛА при ду = сош1 : 1, 2 - при наиболее неблагоприятных сочетаниях ¿,к

для критерия Убаз ; 3, 4 - при наиболее неблагоприятных

сочетаниях ¿к для критерия у(.

т 3

\ / /

* / /

Як

Задача выбора параметров ГТД в п- мерном пространстве (при и > 3 ) по комплексу. технико-экономических критериев в условиях неопределенности много сложнее и для ее решения были разработаны специальный метод и алгоритм поиска множества компромиссных решений, схема которого представлена на рис.2. Отличительной особенностью данного метода является использование специально созданных, баз знаний на наиболее трудоемких этапах алгоритма. Эти базы знаний являются обобщением исследований по анализу чувствительности оптимальных решений к изменению исходных проектных данных, а также закономерностей и опыта решения многокритериальных задач оптимизации параметров ГТД.

В заключительной части главы приведены основные закономерности оптимальных решений при проектировании рабочего процесса, на примере соврсмешгых и перспективных ТРДЦ (НК-93, ПС-90, Р\У2037, 1Ш-211-535Е4 и др.). Наиболее важные из них приведены на рис. 3...6/6/.

Выбор представительных | База знаний, созданная на основе анализа коэффициентон

I вариантов сочетаний исходных -> чувствительности оптимальных решений к изменению

проектпых данных: 1 1—1 исходных проектных данных

¿>1» Ъ2» •••» Ък В

Матрица локально-оптимальных решений Ы !

Определение локально-оптимальных решений по Критерий Варианты сочетаний исходных данных

оценки yf 4i bi 4к

2 каждому критерию у. У\ Хи Хп Xt к

для вариантов неоднозначных У1 Хп Хп Хг •

исходных данных 1

л У, Хл X г 2 X,«

Выбор доминирующих вариантов оптимальных решений

и

&

База знаний

(Локально-оптималыше решения, компромиссные решения го предполагаемой области пересечения локально-опгимальныхоблас1сй параметров

Составление матрицы значений критериев оценки ЛА (платежной матрицы для [ ц^.

доминирующих решений

Расчет матрицы критериальных отклонений 1 У,¡„-У, к т,п

У,к

Платежная матрица ||у,-ук|

Критерий Вар.оптим. penicimn Варианты сочетания исх. данных

У| X, to ¿2 Ьк

Vi Х\ Xi Уш У|21 У| 12 У|22 Ун, Ум.

Xt У т У\П УЧ.

У г Xl Хг Уг, 1 У, г 1 Vr\l У, 22 У, 1, Уг2,

X, У,11 У,п УгП

Анализ матрицы критериальных отклонений и выбор наиболее рационального варианта решення

•О opt

mm max mux S ¡jk

j 1 к

Рис. 2. Схема метода выбора параметров рабочего процесса ГТД по комплексу критериев оценки ЛА в условиях неопределенности исходных проектных данных

Матрица критериальных отклонений ijK

Вар Критер. Варианты сочетания с шах ma xSy x°

рац. оценки исходных .данных

реш. У; bi Ъг Ьк

Xi У\ 5'ГГ max max <5

У, 5л Sri irlx с max rl

Xi зи si а STIK с max s\t

У' Зге 8 г (2 ЗНк с max rt max^™*

тип

Рис.3. Теоретическая зависимость от *

температуры ^ оптимальных для CMC по критерию м0 областей параметров ТРДЦ:

---ТРДЦсм; _ТРДЦ;

• - статистические данные созданньж ТРДЦ

Рис.4. Влияние расчетной дальности полета

и критериев оценки ДПС на величины * *

71 > ш„п. и тт перспективных

'кк.ор1з °Р1З "в^з г

ТРДЦ (г! „ = 1400 К, » = 150...200 кН)

/ \ ^ ........ Су,, х:

ч \ о' S \ \ Ч

Ст.км

Mcv-l-r Ч .v^—- < )

IP

a Л/еу+т су*. л/о

Рис.5. Влияние критериев оценки ЛА на области оптимальных параметров рабочего процесса перспективных ТРДЦ для ДМС (Н=11 км, V = 850 км/ч,

дy =2%, т* = 1400 К,

1 г.кр

I =9000 км):

_безредукторная схема

(яв = 1,65 = const ); — — — - редукторная схема

t *- * л

( К ~ ^B.opt3 >

** НК-93 ■ ПС-90 • RB-211-535E4 ▲ PW2037

Третья глава посвящена методам автоматизированного формирования оптимального облика турбокомпрессора авиационного ГТД.

Проблема формирования оптимального облика турбокомпрессора потребовала рассмотрения и решения следующих основных задач: анализа конструктивных схем ГТД; определения комплекса параметров, характеризующих облик проточной части ГТД; разработки метода согласования конструктивно-геометрических параметров турбокомпрессоров ГТД различных схем; разработки комплекса необходимых математических моделей для геометрического и массового расчета ГТД; разработки метода выбора оптимальных конструктивно-геометрических параметров турбокомпрессора и схемы ГТД.

На основе проведенного анализа конструктивных схем были выделены конструктивные признаки, с помощью которых можно описать любую схему ГТД. В виде матрицы конструктивных признаков они представлены в таблице 1. Такое представление позволяет, во-первых, формализовать процесс синтеза различных схем ГТД при их автоматизированном проектировании; во-вторых, позволяет наращивать указанную матрицу по мере развития и изменения схемных признаков, не нарушая концептуального подхода. Для того, чтобы в процессе проектирования получить информацию, необходимую для синтеза облика турбокомпрессора ГТД, были выделены важнейшие, наиболее значимые параметры его определяющие.

Исходя из современных представлений о декомпозиции процесса проектирования, согласование параметров элементов турбокомпрессора разделено на термогазодинамическое согласование (соблюдение балансов расхода газа, давлений, температур в характерных сечениях проточной части двигателя, балансов мощностей на валах каскадов), которое обеспечивается при выполнении термогазодинамического расчета двигателя, и конструктивно-геометртсское согласование (соблюдение равенства частот вращения роторов компрессоров и турбин, обеспечение плавности изменения проточной части турбокомпрессора, геометрическое согласование его элементов с учетом их прочности и т.п.). Это позволяет проводить оптимизационные расчеты отдельно на каждом этапе.

Суть предлагаемого метода состоит в том, что задача согласования конструктивно-геометрических параметров турбокомпрессора сводится к решению системы нелинейных алгебраических уравнений. Формирование системы уравнений и выбор независимых переменных полностью формализовано и выполнятся автоматически, исходя из заданной схемы турбокомпрессора. Это дает возможность оперативно генерировать различные конструктивные схемы, не затрагивая саму концепцию автоматизированного формирования систем уравнений по схемным признакам, определяющим тип узла и соответственно его независимые переменные.

Система уравнений на примере одповального газогенератора с осецентробежным компрессором и свободной турбиной выглядит следующим образом:

пк-пт =О

"кос ~ ГС ЦБК ~ О Ит св ~ "т св зад О

¿>1к/£> 1тк ср-(^1к/£1 1тк ср)зад = О Й1КЦБ/о 1 К - (о 1 КЦБ /о 1к)зад = О />1Т св.ср/^ 1тк ср— (^1тсв.ср/£) ^ткср)аад ~ ^

Таблица 1.

Матрица возможных конструктивно-схемных решений

Возможные решения

Тип входного устройства осевое радиальное Ч^ „ тангенциальное

Тип компрессора осеиои ценгробежиый диагональный

Тип ротора барабанный тпг ДИСКОВЫЙ ш

Число регулируемых ступеней 0 1 1 -

Число клапанов перепуска 0 1 2

Наличие В НА есть нет

Наличие перед, опоры есть нет

Наличие задней опоры есть нет

Наличие переходника между компрессорами есть нет

Тип переходника между осевыми между центробежными между ОК и ЦБК

Тип камеры сгорали прямоточная против оточиая (Р

Тип турбины осевая радиалшо-осевая центростре миге л ьная 33 ь

Наличие бандаж?. есть | нет -

Наличие перед, опоры есть нет

Наличие задней опоры есть нет

Тип выходного устройства осевое Е3 ЕЗ радиальное

Число каскадов 1 1 2 3 1

Вывод вала свободной турбины вперед назад

После решения системы уравнений осуществляется проверка ограничений на независимые переменные X и функциональных ограничений Q(x). В отличие от предшествующих работ, главным достоинством предлагаемого метода является его универсальность и простота использования.

Задача выбора рациональной схемы турбокомпрессора и его конструктивно-геометрических параметров рассматривается в данной работе как задача многокритериальной структурно-параметрической оптимизации:

Q* = arg jmin mp^min таx<>yiK(x »sOM*'5)- °> an-x n-

где Q* = jx, 5} - множество искомых параметров,

x = (rK,rT, ölKj/^lTcpj. D'rcpjfl/DTcpj ■ • -j-всктор оптимизируемых

конструктивно-геометрических параметров размерности п; SK - множество конструктивно-схемных признаков (число валов, тип компрессора, турбин, КС и т.д., определяющих схему турбокомпрессора; у - множество критериев эффективности (масса, стоимость, КПД и т.д.);

q = jo-p доп, h 2к> ■■■ ) - заданные функциональные ограничения; тз

Угк'Ун

§ у.к = р.--нормированное значение / -го критерия;

У?к

р. - коэффициент важности (весомости) г -того критерия.

Перебор конструктивных схем турбокомпрессора осуществляется на основе сформированной матрицы компоновочных схем (типа табл. 1) с привлечением базы знаний, содержащей правила, позволяющие отсечь конструктивно нереализуемые варианты.

Осуществленная визуализация результатов проектирования турбокомпрессора (рис. 6.) закладываемого двигателя позволяет оценить его конструктивные, массовые параметры, правильность принятых решений по основным конструктивно-геометрическим параметрам и схеме двигателя.

I

IIU

ML

Ii Ü

As

Рис.6. Пример графического изображения конструктивной схемы ГТД по разработанному

методу визуализации

В четвертой главе рассмотрены проблемы определения научно-технического уровня авиационных ГТД и предложены новые методы экспертизы их проектов.

Объективная оценка НТУ ГТД требуется для сопоставления его с двигателями-аналогами на внешнем и внутреннем рынке, с уровнем принятых в них научно-технических и конструктивно-технологических решений, для создания в ОКБ опережающего научно-технического задела и для перспективных разработок. При этом необходимость своевременного принятия оптимальных решений при создании и доводке таких сложных объектов, как авиационные СУ, требует текущего контроля конкурентоспособности проектируемого ГТД в системе конкретного ЛА путем систематической оценки соответствия НТУ двигателя мировому уровню.

Существующий до сих пор в практике подход к оценке научно-технического уровня проектируемого ГТД, основанный на сопоставлении, вне связи с ЛА, важнейших параметров двигателя с их прогнозными значениями, которые рассматриваются как нормативные, имеет ряд принципиальных недостатков. Во-первых, при таком подходе не удается количественно оценить как отразятся иа эффективности ЛА получаемые неизбежно отклонения отдельных параметров проектируемого ГТД от заданных нормативов технического уровня. Во-вторых, при обычно противоречивом соотношении анализируемых параметров с их нормативными значениями (когда часть параметров выше нормативных, а часть -ниже) практически невозможно дать однозначное заключение о научно-техническом уровне проекта в целом. В-третьих, выигрыш по тем или иным показателям проекта ГТД (типа у , Суд , <>дт) , ХрСС и т.п.) относительно нормативных не является еще

доказательством его преимуществ, так как влияние каждого из них на эффективность ЛА различно и может быть как значительным, так и ничтожным.

В данной работе предлагается определять НТУ ГТД в виде некоторого интегрального показателя эффективности двигателя в системе ЛА, отнесенного к совокупности аналогичных показателей, достигнутых в группе лучших мировых образцов и проектов такого же назначения и типоразмера. В этом случае получаемая относительная величина НТУ показывает конкретно, на сколько процентов эффективность ЛА с проектируемым ГТД будет больше или меньше, чем у двигателей-конкурентов в данный момент времени. Представление НТУ через интегральные показатели эффективности ГТД на ЛА имеет несомненные достоинства. Однако реализация такого подхода весьма сложна и требует создания специальной подсистемы САПР. Следует отметить, что оценка НТУ в таких САПР связана с решением целого ряда сложных проблем. Главной из них является проблема получения необходимой для этого информации о двигателях-аналогах разрабатываемого двигателя. Отсутствие требуемой информации о таких двигателях обусловливает необходимость создания автоматизированного банка данных ГТД и использования при анализе и сопоставлении их с проектом рассматриваемого двигателя специальных методов поиска недостающей информации. К числу других проблем необходимо отнести также проблему выбора наиболее целесообразной совокупности показателей для оценки НТУ ГТД и определения степени их значимости (весомости) для ЛА, на котором предполагается использовать проектируемый (или созданный) двигатель. Для решения этой проблемы требуется использовать в САПР накопленные знания в области проектирования, доводки и эксплуатации ГТД (в том числе, эвристические знания высококвалифицированных экспертов), чтобы сделать их доступными для рядовых проектировщиков.

Предлагаемый в диссертации экспертный метод представляет собой одно из реализованных решений указанных проблем при оценке интегрального НТУ

проектируемых авиационных ГТД в САПР. Он основан на систематизации и теоретическом обобщении опубликованных в настоящее время подходов к оценке технического уровня и качества различных образцов новой техники и, в частности, к оценке технико-экономической эффективности ГТД в системе JIA /6/.

Выбор целесообразной совокупности критериев эффективности ГТД применительно к JIA конкретного назначения производится на основе классификации критериев эффективности ЛА и на основе экспертных оценок (или знаний) о значимости критериев для ЛА соответствующего назначения. Формирование списков показателей для оценкп НТУ ГТД различного типа и назначения осуществляется на основе созданной базы знаний в зависимости от заданного типа и назначения ЛА. Основные этапы алгоритма оценки НТУ представлены на рис.7.

При оценке ИТУ по интегральным показателям, характеризующим двигатель как объект (К ту дв)> Чельго является заключение о научно-техническом уровне проекта в целом на основе анализа его основных технических данных. При оценке НТУ, когда в качестве показателей используются параметры рабочего'процесса я*,

м и т.п. (К 1Пу рП )> целью является оценка совершенства рабочего процесса двигателя.

Выбирая соответствующие показатели, например Г|К,Г|Т, окс и др., можно оценить газодинамическое совершенство элементов ГТД (Кнту кпд) и т.д. Последовательно детализируя проект, можно также оценить НТУ отдельных узлов. В данном случае целью является поиск факторов, с помощью которых можно повысить НТУ (т.е. поиск резервов проекта). Указанный подход позволяет не только оценить НТУ проекта ГТД, но и увидеть его слабые места относительно ГТД-аналогов для последующей более детальной его проработки.

Относительная значимость показателей оценки НТУ ГТД с учетом степени их влияния на критерии эффективности ЛА и важности самих критериев определяется

N

путем простой свертки: Prj= Y*PrjiKj> гДе Prj - суммарное значение приоритета

г=1

j-ro показателя по всем критериям эффективности ЛА; Prj, - приоритет J-ro показателя по /-му критерию; Кi - приоритет (значимость) г'-го критерия, N - число критериев.

В общем случае Рг ц j-ro показателя IVу по i-му критерию Y/ определяется на

основе математических моделей ГТД и ЛА, отражающих взаимосвязь параметров двигателя и критериев эффективности ЛА, путем расчета соответствующих коэффициентов влияния (8Y;/ 5 W у)норм ■ Последние после нормирования относительно максимального коэффициента выполняют функции искомых приоритетов: Ргу,- = (8У;/ 8 И7 у)норм ■ При оценке НТУ наиболее трудно поддается формализации определение относительной значимости (приоритетов) критериев эффективности ЛА /<",. В связи с этим для определения указанных приоритетов использованы методы прямого задания приоритетов на основе экспертных оценок (в этом случае знания о приоритетах критериев берутся из автоматизированной базы знаний, которая обеспечивает получение необходимых знаний и их накопление), попарного сравнения экспертом важности критериев, а также статистические методы ценовых и ранговых корреляций.

Рис. 7. Структурная схема алгоритма оценки Н'ГУ проектируемого авиационного ГТД

В том случае, когда научно-технический уровень анализируемого проекта ГТД получился ниже мирового, актуальной становится задача отыскания наиболее рациональных путей его усовершенствования с учетом реальных возможностей ОКБ и производства. '

Для решения указанной задачи разработан метод, позволяющий отыскивать величины параметров ГТД, обеспечивающие заданный (необходимый) уровень его НТУ при минимально возможных отклонениях выбранных параметров от их исходных значений в пределах заданных границ. Суть метода заключается в сведении данной задачи к задаче минимизации отклонений параметров 5ЙГ/ от исходных при

ограничениях типа равенства Кнту = ■ В результате определяются искомые величины заданных т показателей, обеспечивающие заданный уровень НТУ:

где 8УУ ; - К™ / и). оК^, = - / ■

Ключевой проблемой реализации оценки НТУ ГТД является проблема ее полноценного информационного обеспечения. Известно, что фирмы, производители ГТД, публикуют информацию о двигателях в весьма ограниченном, в ■ основном рекламном объеме. В лучшем случае эта информация содержит: основные технические данные и некоторые параметры рабочего цикла двигателя на одном, в редких случаях на нескольких режимах полета; краткое описание конструктивных особенностей ГТД; иногда историю создания двигателей и т.п.

Для решения этой проблемы разработан экспертный метод распознавания вероятных значений параметров рабочего процесса ГТД-конкурента при нехватке опубликованной информации, основанный на использовании современных средств информационного обеспечения САПР (банков данных и знаний).

Распознавание облика рабочего процесса ГТД сводится к отысканию наиболее вероятной совокупности значений параметров, характеризующих рабочий процесс, достоверных с точки зрения всей количественной и вербальной информации, имеющейся о двигателе и отвечающей закономерностям протекания характеристик ГТД данного типа на заданных режимах. Разделение информации, используемой при решении рассматриваемой задачи, на количественные данные и знания позволяет выделить дне принципиально разные группы используемых методов: формализованные методы, основанные на математических моделях и предназначенные для обработки данных, и экспертные методы, основанные на логико-лингвистических моделях и предназначенные для обработки знаний.

Математически задача распознавания облика рабочего процесса ГТД сводится к определению значений параметров, входящих в замкнутую систему уравнений для расчетного и нерасчетных режимов во всех точках полетного цикла и местоположения соответствующих точек на обобщенных характеристиках узлов. Опубликованная о параметрах ГТД информация позволяет сформировать систему нелинейных уравнений:

, ^гМ-^2 = °

где х = (х1 ) - вектор параметров, определяющих облик рабочего процесса

ГТД, значения которых неизвестны; /?*, известные о ГТД данные, такие

как: тяга (мощность), удельный расход топлива, объявленные параметры рабочего процесса и т.п.

Достоверным, т.е. непротиворечивым по имеющимся о двигателе

количественным данным, обликом его рабочего процесса будет такая совокупность

* * __

параметров рабочего процесса (;гК1- , 7>, Св> Ч ¡< а ¡> (?в охл> 11 аР-)> которая

удовлетворяет приведенной системе нелинейных уравнений. Число независимых переменных системы всегда больше числа входящих в нее уравнений, и поэтому данной задаче соответствует множество гипотез об облике рабочего процесса ГТД, достоверных по количественным данным. Поэтому для выделения наиболее достоверного решения наряду с традиционными методами, основанными на математических моделях ГТД, были привлечены специфические методы, позволяющие оперировать информацией в виде нечетких и неформализуемых знаний, реализованные в виде базы знаний продукционного типа.

Оценка полученных решений указанной системы уравнений заключается в проверке с помощью базы знаний на непротиворечивость решения знаниям о параметрах ГТД которые рассчитываются по математической модели двигателя. Базу знаний для оценки решений составляют правила-продукции типа:

ЕСЛИ: компрессор осевой, И С7в1прв =5...50кг/с, И 71 ст Ср < 1,35

*

(дозвуковые ступени), ТО: с вероятностью 0,95 0,88 < ц с < 0,92.

Цель применения к оценке полученных решений правил из базы знаний заключается в том, чтобы, используя имеющиеся канонические и накопленные знания, сделать заключение о достоверности полученного решения. Полученное в результате заключение характеризуется показателем определенности, который изменяется в интервале от 0,5 до 1.

Пятая глава посвящена описанию способов и средств реализации разработанных методов в гибридной экспертной САПР авиационных ГТД.

В работе сформулированы требования к такой САПР. Изложены концепция и особенности методологии ее построения и реализации, которые позволяют реализовать качественно новую интеграцию программных и информационных компонент САПР ГТД (см. рис.8).

Информационное обеспечение системы содержит: базы данных (локальные и интегрированную), где хранятся исходные и результирующие данные для проектирования ГТД, а также нормативные документ; базы знаний, содержащие декларативные и процедурные знания в области проектирования авиационных ГТД. Интегрированная база данных имеет динамическую структуру, с помощью нее решаются как задачи информационно-справочного характера, так и задачи организации связи функциональных подсистем САПР ГТД в процессе проектирования.

В качестве формы представления знаний выбраны правила-продукции. Правила в базе знаний структурированы по типам и ассоциативным признакам. Управление просмотром базы правил реализовано с помощью метаправил. Стремление повысить быстродействие системы, не теряя при этом полноты знаний о предметной области, определило два уровня структуры базы знаний системы. На верхнем уровне (рис.9) база знаний разделена на подобласти, соответствующие

основным группам решаемых задач. На нижнем уровне (рис.10) структура базы знаний представляется стандартной формой правила-продукции, допускающей его обработку подсистемой логического вывода.

Компонента, основанная на базах знаний

Машина логического вывода

Подсистема представления знаний

Подсистема редактирования и пополнения знаний

-> г.,

Подсистема логического вывода

Компонента, основанная па мат. моделях н базах данных

' Аппарат"

"Характеристики" I !

Подсистемы экспертизы

Функциональные подсистемы

Диалоговый интерфейс

Резидентный монитор

Подсистема формирования рекомендаций и пояснении

Системное и информационное обеспечения

Подсистема автоматизированной разработки - ПО

Пользователь

Информационная подсистема

Рис. 8. Структурная схема гибридной экспертной САПР ГТД

Реализованный в работе редактор базы знаний позволяет формировать правила на входном языке близком к естественному, заносить их в базу знаний или изменять уже имеющиеся.

Известно, что создание гибридных экспертных САПР является чрезвычайно трудоемкой и достаточно длительной. Разработанная в этих целях инструментальная оболочка "СИРИУС", позволяющая ускорить и облегчить создание таких систем представляет собой комплекс выполнимых модулей, баз данных и текстовых файлов.

Система "СИРИУС" построена по модульному принципу, обеспечивает общение с пользователем на ограниченных конструкциях русского языка, ориентирована на пользователя-непрограммиста, позволяет оперативно модифицировать базы данных и знаний. Структурная схема системы представлена на рис .11.

Знания о зако] юмер! гостях структурно'« строения 1ТД и их узлов

Знания о тенденциях развития мирового научно-технического уров1и авиационных ГТД

Рис. 9. Верхний уровень структуры базы знаний

Принципиальной особенностью и отличием транслятора правил данной инструментальной оболочки является то, что он реализован в виде гибридной экспертной системы.

Рис.10. Нижний уровень структуры базы знаний (структура правила-продукции)

Для интеграции модулей, реализующих математические модели и базы знаний, разработан интегратор задач.

Функциональное наполнение гибридной САПР ГТД включает базовый комплекс из 6-ти основных функциональных подсистем ("Аппарат", "Цикл"- для проектирования рабочего процесса, "Облик"- для проектирования турбокомпрессора, "Характеристики для расчета эксплуатационных характеристик ГТД, "Поиск", "Ранг"), охватывающих все основные задачи этапа предэскизного проектирования авиациошшх ГТД и экспертизы их проектов (см. например рис.12).

Подсистема "РАНГ" является системой поддержки принятия решений и предназначена для автоматизированной интегральной оценки НТУ спроектированного ГТД или вариантов принятия решений, для ранжирования двигателей и различного рода сложных объектов на основе сравнительной оценки потребительских свойств исследуемого объекта и имеющихся аналогов.

Экспертная подсистема "Поиск" предназначена для поиска недостающей информации по двигателям - конкурентам, необходимой для оценки научно -технического уровня спроектированного ГТД.

Инструментальная оболочка

3

Редактор' базы"

Йёдакщ!-тексгов •ЭЯЩЩЗ

Тёдшаёр'ба^ы

л: '

Г^анелято^

Редактор базы

^„„ДОШЛЫХ.

..-(Ьактовч р...;........

Базы правил С ,

Регйсгратбр"

Базы фактов

ЖйодшЁбййоаЙи." функциональных

¡¡'¿¡Г.^^УЖЩ:"^''}

••"Кизга "-•КаШбг-"

данных. .„> заиач>

"'ФуГйЗДтоййьыыё"

Базы данных

';Ш№СГратар-';

Описание задачи

Функциональные модули-задачи

" "* "' *....■■ ■-■ ■'" — г:

Гибридная экспертная задача

Рис.11. Структура инструментальной оболочки "СИРИУС"

Рис.12. Пример панелей функциональных подсистем "Аппарат" и "Цикл"

В шестой главе описаны результаты апробации разработанных методов и программных средств при проектировании и исследовании авиационных ГТД.

Апробация производилась с целью подтверждения работоспособности и адекватности разработанных методов и предложенных алгоритмов для подсистем гибридной экспертной САПР ГТД в соответствии с требованиями заказчиков.

Так, разработанные методы и средства были применены при анализе фактически достигнутого в 1985-1990 г.г. научно-технического уровня зарубежных ТРДД нового поколения в классе тяга 100. ..120 кН IAE V2500 и SNECMA/GE CFM 56-5 в процессе их создания для самолета А.320, когда конкурирующим фирмам пришлось при доводке кардинально менять конструкцию турбокомпрессора двигателя (рис. 13). Рассмотренный пример показывает также эдно из важных преимуществ разработанного метода оценки НТУ ГТД -возможность , осуществлять текущий контроль НТУ в процессе проектных и зоводочных изменений. Рис-13- Пример сопоставления к1Щ, ТРДД

Сравнительная оценка CFM56-5 и V2500 для CMC А.320 в период

интегрального НТУ была также проведена щя перспективного отечественного ТРДД Ж-93 в классе тяги 160... 180 кН при юпоставлении его с лучшими образцами ¡арубежных и отечественных двигателей :ого же типоразмера (ПС-90, RB211-535E4, 'W2037 и др.). Установлено, что фименение двигателя НК-93 на самолете DI-96, благодаря лучшей на 20% топливной экономичности, может повысить >ффекгивность силовой установки этого ДА ю основным показателям на 5... 10%. Аналогичное исследование было проведено фи анализе НТУ отечественного ГТД ТВ-0-00 для вертолета Ка-126 (см. рис.14).

их доводочных испытаний

Рис.14. Пример сопоставления К иту ГТД для вертолета типа Ка-126

Особый интерес для проектировщиков в последнем случае представляет решение обратной задачи: определение потребных параметров улучшенной модификации этого вертолетного ГТД. В работе показана целесообразность применения разработанного метода для определения потребных параметров модификаций ГТД, обеспечивающих заданный научно-технический уровень.

Помимо изложенного в гл.б, в диссертации на основе разработанных методов и средств проведено исследование и анализ основных закономерностей оптимальных решений для параметров рабочего процесса перспективных ТРДД с редуктором и без него, что позволило выработать рекомендации по их проектированию, а также по проектированию оптимальных турбокомпрессоров ГТД (рис.3...5).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведенные исследования позволили разработать и обосновать комплекс теоретических положений, развивающих новое перспективное научное направление в области авиадвигатслестроения - теорию и методы начальных этапов проектирования авиационных ГТД.

При этом были получены следующие основные научные результаты:

1. Разработан комплекс новых методов и средств для автоматизированного проектирования рабочего процесса авиационных ГТД в системе ЛА, реализованных в виде гибридной экспертной подсистемы и позволяющих проводить с использованием баз данных и знаний многомерную оптимизацию в условиях многокритериальной оценки ЛА и неопределенности исходных проектных данных, отыскивать такие сочетания параметров двигателя, при которых вероятность обеспечить запроектированную эффективность ЛА будет наибольшей. Особое внимание уделено неразработанным вопросам проектирования двухконтурных ГТД, для которых требуется многомерная оптимизация с тремя и более оптимизируемыми параметрами рабочего процесса.

2. Разработаны математические модели и алгоритмы (для Y¡, Суд, у„„), необходимые при проектировании оптимального рабочего процесса ГТД в САПР. В этих целях на основе корреляционно-регрессионного анализа данных по 105 серийным и проектируемым ГТД создана новая математическая модель массы ТРДЦ и ТРД для прогнозной оценки массы и ее основных зависимостей от параметров рабочего процесса, при оптимизации параметров двигателя в системе ЛА. На основе разработанных методов и средств автором проведены расчетные исследования и анализ основных закономерностей оптимальных решений для перспективных ТРДД с редуктором и без него.

3. Разработан новый метод согласования конструктивно-геометрических параметров лопаточных машин турбокомпрессоров, основанный на формировании системы нелинейных алгебраических уравнений, математических моделях элементов турбокомпрессора и отличающийся от существующих тем, что позволяв! настраиваться на любую конструктивную схему турбокомпрессора (одно-двухкаскадную, с осевыми, осецентробежными или центробежными компрессорами) ГТД.

4. Впервые предложен и реализован метод структурно-параметрической оптимизации схемы и конструктивно-геометрических параметро! турбокомпрессора ГТД, позволяющий выбрать его рациональную конструктивнук схему на основе комплекса технико-экономических показателей двигателя с привлечением баз данных и знаний. Разработан комплекс алгоритмо! формирования облика турбокомпрессора ГТД, обеспечивающий согласование егс

конструктивно-геометрически* параметров, определение рациональной проточной части, ее визуализацию, расчет геометрии, массы и прочности элементов турбокомпрессора.

5. Впервые разработан экспертный метод интегральной количественной оценки научно-технического уровня (НТУ) проектируемого или созданного ГТД на принципиально иной основе, чем существующие, с отказом от использования нормативов технического уровня и их долгосрочного прогнозирования для каждого типа и размера ГТД, позволяющий:

• с учетом влияния основных технических данных проектируемого двигателя на его эффективность в системе ЛА, количественно оценить на различных этапах проектирования его научно-технический уровень в сравнении с группой лучших мировых образцов аналогичного назначения и типоразмера;

• определить рациональные пути дальнейшего совершенствования проекта, а также обосновать необходимый научно-технический задел двигателестроительного ОКБ для ЛА различного типа и назначения;

• сделать прогноз цены ГТД на рынке, основываясь на сопоставлении качества и цен конкурирующих двигателей-аналогов.

Для предложенных методов разработан комплекс алгоритмов, обеспечивающих решение поставленных задач средствами САПР и позволяющих получать указанные решения при различных постановках задачи.

6. Разработан новый автоматизированный экспертный метод реинформации, позволяющий, в условиях обычной неполноты информации, определять наиболее вероятные значения нехватающих параметров и характеристик конкурирующих ГТД необходимые для проведения экспертизы двигателя на предмет его соответствия мировому НТУ. В качестве основных компонент метод включает математические модели ГТД, базу данных динамической структуры, базу знаний продукционного типа.

7. На основе оценки НТУ современных и перспективных ТРДД магистральных самолетов, ГТД многоцелевых вертолетов и других авиационных двигателей получено подтверждешге работоспособности и адекватности разработанных методов, эффективности предложенных алгоритмов и созданной специальной экспертной подсистемы "РАНГ" в целом.

8. Разработаны основные подсистемы гибридной экспертной САПР авиационных ГТД, позволяющие использовать математическое, программное и информационное обеспечения более высокого уровня, с применением баз знаний, методов и средств искусственного интеллекта и являющиеся дальнейшим развитием базовой САПР МГТД, созданной в 1991 г. коллективом разработчиков отраслевой научно-исследовательской лаборатории №18 СГАУ под руководством д.т.н., проф. Маслова В.Г, и при непосредственном участии автора диссертации. Для создания гибридных экспертных САПР разработана специальная инструментальная подсистема "СИРИУС".

Достоверность полученных в работе результатов подтверждается щекватностью использованных и разработанных математических моделей рабочего 1роцесса ГТД, согласования характеристик ГТД и ЛА, моделей согласования сонструктивно-геометрических параметров турбокомпрессоров различных типов, фоверенной адекватностью примененных математических моделей расчета ■еометрии и массы, а также удовлетворительной сходимостью результатов югласования с фактическими данными ряда созданных отечественных [вухконтурных и турбовальных двигателей (НК-93, ПС-90, ТВ-О-ЮО, ТВЗ-117,

ТВ2-117 и др.). Оценка адекватности разработанных методов и алгоритмов интегральной оценки НТУ подтверждена математическими обоснованиями, многочисленными вычислительными экспериментами на сложных объектах и применением их в ряде организаций и предприятий.

Основные научные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Монографии и учебные пособия

1. КУЗЪМИЧЕВ B.C., МАСЛОВ В.Г. Вопросы расчета и оптимизации веса на этапе параметрических исследований проектируемых авиационных ГТД. / КуАИ.- Куйбышев, 1975.-78 с. Деп. моногр. НИИ информ.тяжмаш №106, 1975.

2. КУЗЬМИЧЕВ B.C., МАСЛОВ В.Г., ГРИГОРЬЕВ В.А. и др. Концепция построения и реализации гибкой САПР газотурбинных двигателей. / КуАИ - Куйбышев, 1988. - 148 с. Деп. НИИ тяж.маш. N 231 тн.88 от 27.09.88.

3. КУЗЬМИЧЕВ B.C., МАСЛОВ В.Г., ГРИГОРЬЕВ В.А. Выбор параметров и проектный термогазодинамический расчет авиационных газотурбинных двигателей: Учебное пособие. КуАИ.- Куйбышев, 1984. - 176 с.

4. КУЗЬМИЧЕВ B.C., ТРОФИМОВ A.A. Проектный расчет основных параметров турбокомпрессора авиационного ГТД: Учебное пособие. КуАИ,- Куйбышев, 1984.-64 с.

5. КУЗЬМИЧЕВ B.C., ТРОФИМОВ A.A. Проектный расчет основных параметров турбокомпрессоров авиационных ГТД: Учебное пособие, перераб. и дополн. КуАИ,-Куйбышев, 1990.- 70 с.

6. Теория и методы начальных этапов проектирования авиационных ГТД / В.Г. МАСЛОВ, B.C. КУЗЬМИЧЕВ, А.Н. КОВАРЦЕВ, В.А. ГРИГОРЬЕВ.- Самар. гос. аэрокосм, ун-т.- Самара, 1996.- 147 с.

7. ТИХОНОВ Н.Т., МУСАТКИН Н.Ф., КУЗЬМИЧЕВ B.C. Газодинамическое проектирование компрессоров ТРДЦ с элементами термогазодинамического расчета двигателя: Учебное пособие. Самар. гос. аэрокосм, уи-т,- Самара, 1997.- 50 с.

8. ТИХОНОВ Н.Т., МУСАТКИН Н.Ф., МАТВЕЕВ В.Н., КУЗЬМИЧЕВ B.C. , Термогазодинамическое проектирование осевых турбин авиационных ГТД с помощью 7i-i-T-функций: Учебное пособие. Самар. гос. аэрокосм, ун-т.- Самара, 2000.- 92 с.

Статьи

9. КУЗЬМИЧЕВ B.C., МАСЛОВ В.Г. Анализ корреляционной зависимости веса авиационных ГТД от основных параметров рабочего процесса // В кн.: Вопросы проектирования и доводки малоразмерных ГТД и их элементов. Труды V ВКМЭ, Куйбышев, 1975, с. 29-37.

10. КУЗЬМИЧЕВ B.C., МАСЛОВ В.Г. Влияние точности формул веса ГТД на расчет оптимальных проектных параметров авиационных силовых установок // В кн.: Вопросы проектирования и доводки малоразмерных ГТД и их элементов. Труды V ВКМЭ, Куйбышев, 1975, с. 37-41.

11. КУЗЬМИЧЕВ B.C., МАСЛОВ В.Г., БОЧКАРЕВ С.К. Влияние целевого назначения летательных аппаратов на оптимальные параметры силовых установок с ГТД // Изв. вузов. Авиатехника. 1976. № 4, с. 68-74.

12. КУЗЬМИЧЕВ B.C., БОРГЕСТ Н.М. Анализ влияния экономичности узлов и температуры газа перед охлаждаемой турбиной на оптимальные параметры рабочего процесса двухконтурного ТРД // В кн.: Газотурбинные и комбинированные установки. Тр. Всесоюзн. Научн.-техн. конф., М.: МВТУ им. Н.Э. Баумана. 1979, с. 44-48. ДСП.

13. КУЗЬМИЧЕВ B.C., БОРГЕСТ Н.М. Математическая модель веса двухконтурного турбореактивного двигателя // В кн.: Газотурбинные и комбинированные установки. Тр. Всесоюзн. Научн.-техн. конф., М.: МВТУ им. Н.Э. Баумана. 1979, с. 53-57. ДСП.

14. КУЗЬМИЧЕВ B.C., КОВАРЦЕВ А.Н. Метод расчета изолиний критерия эффективности ГТД в системе JIA в окрестности его оптимума // В кн.: Автоматизированное проектирование авиационных двигателей. Тр. П отраслев. конф. М.: ЦИАМ, инв. № 4083, 1979, с. 15-16. ДСП.

15. КУЗЬМИЧЕВ B.C., ГРИГОРЬЕВ В.А., МАСЛОВ В.Г. Влияние совершенства системы охлаждения турбины на выбор оптимальных параметров ГТД в системе ЛА /У Си. Высокотемпературные охлаждаемые газовые турбины двигателей летательных аппаратов. Вып. 4, Казань, 1980, с. 9-13.

16. КУЗЬМИЧЕВ B.C., МАСЛОВ В.Г., БОРГЕСТ Н.М. Энергопотребление как критерий оптимизации летательных аппаратов и их двигателей // В кн.: Научные чтения по авиации и космонавтике 1979-80 г.г. М.: Наука, 1980, с. 161-167.

17. КУЗЬМИЧЕВ B.C., БОРГЕСТ Н.М. Полный КПД транспортной системы ЛА, как критерий оптимизации газотурбинных силовых установок // В сб.: Вопросы прикладной механики в авиационной технике. Деп. ВИНИТИ, X« 1210-81, 19S1.

18. КУЗЬМИЧЕВ B.C., КОВАРЦЕВ А.Н. Автоматизированный метод поиска областей компромиссов в задачах выбора рациональных параметров рабочего процесса ГТД с помощью ЭВМ // В сб.: Вопросы прикладной механики в авиационной технике. Деп. ВИНИТИ, № 1210-81, 1981.

19. КУЗЬМИЧЕВ B.C., КОВАРЦЕВ А.Н., МАСЛОВ В.Г. Численный метод определения многомерных областей выбора оптимальных параметров авиационных ГТД с помощью ЭВМ // В кн.: Труды II конф. Совремешше проблемы авиационных двигателей. М.: МАИ, 1981, с. 63-64.

20. КУЗЬМИЧЕВ B.C., МАСЛОВ В.Г. Выбор параметров ТРДД в условиях неопределенности исходных проектных данных системы ЛА //В кн.: Автоматизированное проектирование авиационных двигателей. Труды ЦИАМ, № 982 ( Ш отрасл. конф.) М.: ЦИАМ, 1981. ДСП.

21. КУЗЬМИЧЕВ B.C., ГРИГОРЬЕВ В.А., ПАК В.Д. Выбор оптимальных значений параметров рабочего процесса при модификации авиационных ГТД// В кн.: Проектирование и доводка авиационных газотурбинных двигателей. Куйбышев: КуАИ, 1982, с. 14-19.

22. КУЗЬМИЧЕВ B.C., МАСЛОВ В.Г., СИВЦОВ Ю.М. Метод распределения работы гжатия между каскадами компрессора при параметрических исследованиях ГТД в САПР // В кн.: Проектирование и доводка авиационных газотурбинных двигателей. Куйбышев: КуАИ, 1983. с.16-21.

23. КУЗЬМИЧЕВ B.C., СИВЦОВ Ю.М. Метод определения уровня гермогазодинамического совершенства элементов ГТД при ограниченной выходной информации // В кн.: Проектирование и доводка авиационных газотурбинных двигателей. Куйбышев: КуАИ, 1984, с. 21-27.

24. ЖУКОВ О.М., КУЗЬМИЧЕВ B.C. и др. Оценка конфигурации выходного устройства то критериям транспортной эффективности двигателя в системе ЛА // Изв. вузов. \виатехника. 1985. № 1, с. 87-90.

25. КУЗЬМИЧЕВ B.C., ЛОМАКИН В.Б., ХРИСТЕНКО П.В. Построение программного юеепеченпя САПР ГТД на основе специального макроязыка // В кн.: Проектирование и юводка авиационных ГТД. Куйбышев: КуАИ, 1985, с.3-12.

26. КОВАРЦЕВ А.Н., КУЗЬМИЧЕВ B.C., ИВАНОВ A.M. Пакет прикладных программ триближешш многомерных функций оптимальными параболическими сплайнами // /правляющие системы и машины. АН УССР. № 2 1986 с.109-112.

27. КУЗЬМИЧЕВ B.C., МАСЛОВ В.Г., ГРИГОРЬЕВ В.А. Подсистема учебпо-тсследовательской САПР для расчета и оптимизации рабочего процесса авиационных азотурбинных двигателей // Применение ЭВМ в учебном процессе. Опыт использования ЭВМ в обучении: межвуз.сб. научн. тр. М.: Всесоюзн. заочн. машнностр. ин-т, 1986. С.116-23.

28. МАСЛОВ В .Г., КУЗЬМИЧЕВ B.C., КОВАРЦЕВ А.Н. Модуль расчета обобщенных характеристик осевого и центробежного компрессоров // Алгоритмы и программы авиадвигателестроешм. Труды ЦИАМ, № 1209, М., 1987, с. 10-14.

29. КУЗЬМИЧЕВ B.C., МОРОЗОВ М.А., СТЕНЬКИН Е.Д. Выбор рациональной размерности и параметров рабочего процесса унифицированного ТРДЦ для семейства дозвуковых самолетов // Изв. вузов. Авиатехника. 1988. № 2, с.67-71.

30. КУЗЬМИЧЕВ B.C., МОРОЗОВ МА. Экспертная подсистема САПР ГТД И В сб.: Методы использования искусственного интеллекта в автоматизированных системах. Куйбышев. Научный Совет по комплексным проблемам управления и навигации Академии наук СССР. 1989, с. 56-62.

31. КУЗЬМИЧЕВ B.C. МОРОЗОВ М.А., НОВИКОВ О.В. Автоматизированная система оценки научно-технического уровня промышленной продукции II В сб.: Методы использования искусственного интеллекта в автоматизированных системах. Куйбышев. Научный Совет по комплексным проблемам управления и навигации Академии наук СССР. 1990, с. 41-47.

32. КУЗЬМИЧЕВ B.C., МОРОЗОВ М.А., АРХИПОВ A.A. Реализация механизма логического вывода и базы знаний в экспертной подсистеме САПР // В сб.: Методы использования искусственного интеллекта в автоматизированных системах. Куйбышев. Научный Совет по комплексным проблемам управления и навигации Академии наук СССР. 1990, с. 36-41.

33. КУЗЬМИЧЕВ B.C., СИВЦОВ Ю.М. Алгоритм оптимизации конструктивно-геометрического облика турбокомпрессора ГТД в САПР // Изв. вузов. Авиатехника. 1990. № 2, с. 115-117.

34. КУЗЬМИЧЕВ B.C., СИВЦОВ Ю.М. Метод согласования конструктивно-геометрических параметров турбокомпрессоров малоразмерных ГТД в САПР // Изв. вузов. Авиационная техника, 1990. № 1. С.50-53.

35. КУЗЬМИЧЕВ B.C., МОРОЗОВ М.А. Концепция метода распознавания облика рабочего процесса ГТД в условиях дефицита информации // Изв. вузов. Авиатехника. 1991. № 3, с. 44-48.

36. КУЗЬМИЧЕВ B.C., МАСЛОВ В.Г., МОРОЗОВ М.А. Экспертная оценка научно-технического уровня проекта авиационного ГТД И Изв. вузов. Авиатехника. 1992. № 4, с. 5055.

37. КУЗЬМИЧЕВ B.C., СОЛОДЧЕНКО О.В. Гибридная экспертная система автоматизированного проектирования ГТД: принципы построения информационного обеспечения // В кн.: Актуальные проблемы производства. Технология, организация, управление. Сб. научн. Трудов. Самара. СГАУ. 1995, с. 71-76.

38. КУЗЬМИЧЕВ B.C. Автоматизированная система оценки научно-технического уровня сложных объектов И В кн.: Ракетно-космическая техника. Сер.ХП, вып.1. Расчет, проектирование и испытание космических систем. В КБ РКК "Энергия". Самара. 1997, с. 7783.

39. КУЗЬМИЧЕВ B.C., СОЛОДЧЕНКО О.В. Гибридная экспертная система автоматизированного проектирования ГТД: информационное обеспечение // В кн.: Проблемы и перспективы развития даигателестроения в Поволжском регионе. Доклады Международной научно-техн. Конф. Самара. СГАУ, Самарский научный центр РАН. 1997, с. 63-67.

40. ИВАНОВ Г.В., КУЗЬМИЧЕВ B.C. КУЛАГИН В.В. и др. Некоторые проблемы компьютерной технологии сквозного курсового проектирования на факультете двигателей летательных аппаратов // В кн.: Научно-методические проблемы высшего образования на рубеже XXI века. Сб. трудов. Выпуск 1. Самара. СГАУ. 1998, с. 46-64.

41. КУЗЬМИЧЕВ B.C., СОЛОДЧЕНКО О.В. Инструментальная оболочка для создания гибридных экспертных САПР сложных технических объектов // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. Сер. Проблемы и перспективы развития двигателестроения. Вып.2. Часть1. Самара. 1998, с.41-48.