Журнал «Авиация и космонавтика» - Авиация и космонавтика 2003 10

Авиация и космонавтика 2003 10

На 1-й и 2-й страницах обложки фото И.Рашояна и С.Солдаткина

Михаил НИКОЛЬСКИЙ

ЯК-130: ПОЛЕТ НА ЗЕМЛЕ

Принято считать, что определяющим признаком истребителя 5-го поколения являются знаменитые уже три «С» – сверхзвуковая крейсерская скорость, сверхманевренность и скрытность (малозаметность). Все так. Но есть и еще одно составляющая – борт, бортовое радиоэлектронное оборудование. В области бортовой электроники в последние годы идет стремительное развитие, напрямую связанный с прогрессом в электронике и информационных технологиях в целом. Скорость обновления элементной базы значительно опережает скорость проектирования истребителя. К примеру, истребитель F- 22 (и его «борт») американцы начинали проектировать в те годы, когда процессор 8086 казался верхом совершенства. Самолет в строевых эскадрильях USAF появится через несколько лет, то есть он остается суперновинкой. А где тот процессор? У вас дома есть суперновый компьютер IBM XT? Заменить процессоры в бортовых схемах – наверное не самое сложное дело. Другой момент, что архитектура БРЭО строится, исходя из конкретной производительности конкретного процессора. Производительность за последние годы выросла многократно, в результате появились возможности пересмотреть в лучшую сторону электросхемы борта (процесс «улучшения и обновления» может продолжаться бесконечно, важно вовремя остановиться).

Раньше разработчики «борта» ломали головы где взять вычислительные ресурсы, теперь – чем загрузить вычислительные мощности. Один из самых талантливых отечественных авиаконструкторов Владимир Иванович Антонов, человек который скомпоновал Су-27, не исключает, что в перспективе вся электроника истребителя будет помещаться в небольшом пространстве перед приборной доской. Причина – дальнейшей рост производительности процессоров и миниатюризации элементной базы. Сложно сказать, сбудется или нет прогноз Антонова, но уже сегодня налицо тенденция снижения общей массы бортовой электроники при одновременном росте ее возможностей.

Традиционно системы управления самолетами проектировались не в авиационных КБ. Принципы и методы проектирования СУ довольно сильно отличаются от принципов и методов разработки летательных аппаратов. Позиции «самолетчиков» и «системщиков» во многом сблизила электроника Современные методы проектирования чего-угодно, хоть электромясорубки, хоть космического корабля, немыслимы без использования компьютерной техники. Волей-неволей инженеры вынуждены все глубже погружаться в мир контуров управления, запасов устойчивости и прочих «прелестей» теории автоматического управления, бывших ранее вотчиной «системщиков». С другой стороны, использование вычислительной техники как в разработке, так и в создании «физического» борта изменило принципы проектирования и построения бортовых систем.

В последние годы много говорят и пишут о принципе «открытой архитектуры», комплексировании бортовых систем. «Борт» открытой архитекторы стал обязателен не только для истребителей 5-го поколения, но и для самолетов поколения 4+. Однако «открытая архитектура» еще не означает завязки систем в единый комплекс. Ряд систем самолета дублируют друг друга Так информацию о скорости можно получать сразу от нескольких источников: допплеровской РЛС, инерциальной навигационной системы. Чаще всего в конкретный момент времени используется информация от одного источника, в то время как за счет простого осреднения показаний двух датчиков, работающих на различных физических принципах, можно значительно улучшить точность показаний. Более сложные методы обсчета позволяют порой улучшить показания на порядок. Это – так называемый «принцип избыточности информации», известный едва ли не «со времен Очакова и покорения Крыма».

Применить принцип избыточности информации в полном объеме (не простое осреднение,а пересчет по одному из методов вышей математики, к примеру, с использованием фильтров Калмана) в авиации стало возможным лишь в последние годы. Расчет должен вестись в реальном масштабе времени, причем чаще всего способами численного интегрирования. Отсюда – повышенные требования к производительности --">