Автоматизированное проектирование военной техники

Нормативно регламентированный процесс разработки и модернизации технических элементов, узлов, агрегатов, систем военного назначения с использованием средств автоматизации. Средства автоматизации проектирования решают широкий спектр задач поддержки технических решений и подготовки документации на основе выполнения проектных работ с использованием компьютерных технологий путем наглядного пространственного моделирования изделий, обеспечивая возможность манипулирования характеристиками виртуального аналога создаваемого объекта. Автоматизация проектных работ предполагает внедрение и использование технических и программных средств, математических методов и моделей на всех этапах создания: от формирования требований к облику будущего изделия в процессе фундаментальных, прогнозных и поисковых научно-исследовательских работ (НИР) и опытно-конструкторской разработки до подготовки комплекта рабочей документации для организации серийного производства на современных технологических линиях с числовым программным управлением.

В соответствии с исторически сложившейся технологией разработки изделий изготовлению предшествовало начертательное проектирование, которое было выделено в отдельную профессию. Особую роль при этом играли геометрия и тригонометрия. Информацию по проекту сохраняли в виде чертежей, широко использовалось экспериментирование с макетом - натуральным аналогом изделия. В дальнейшем успехи математических наук привели к использованию математических методов для предварительного анализа создаваемых объектов, что положило начало расчетно-аналитическому проектированию, при котором прототипом будущего изделия является математическая модель. В разных сферах промышленности появилось множество частных проектных методик и библиотек моделей. Развитие математики породило многочисленные методы синтеза, а проектирование стало приобретать характер решения оптимизационных задач. Оптимизационное проектирование положило начало глубокому взаимопроникновению науки и производства. Формализованные постановки задач открыли новый этап в проектировании - математический синтез систем. Эти традиционные технологии проектирования длительное время были характерны и для создания военной техники. Основоположниками разработки ракетного вооружения были конструкторские бюро Королева С.П., Янгеля М.К., Глушко В.П., Уткина В.Ф., Челомея В.Н., Соломонова Ю.В., Макеева В.П., Надирадзе А.Д., специализированные НИИ (прежде всего, ЦНИИМАШ и ГРЦ), а также военные НИИ, прежде всего, НИИ-4 МО (с декабря 1997 4ЦНИИ Минобороны, в состав которого включены подразделения 50 ЦНИИ КС и 45 ЦНИИ, входившего в состав ПВО). Причем 4ЦНИИ был первым военным институтом, с самого начала нацеленным на поиск путей создания ракетного оружия дальнего действия, и явился первопроходцем в решении многих сложных научных проблем, возникавших на пути освоения этого оружия.

Специалисты НИИ и конструкторских бюро разработали комплексы моделей и методик, позволяющих обосновывать направления развития стратегического оружия, тактико-технические требования к типовым объектам ракетного вооружения, прогнозировать результаты операций РВСН применительно к любым сценариям боевых действий, они заложили основы методологии экспериментальной отработки и эксплуатации ракетных комплексов. Однако при создании сложных систем с большим количеством связей между элементами сложность синтеза в классической постановке (решение «обратной задачи») становилась непреодолимой. Поиск компромисса привел к проектированию путем многократного решения «прямой задачи», потребовал новых вычислительных алгоритмов, под управлением которых осуществляется формальное варьирование характеристиками проектируемого объекта и последовательный отказ от неудачных вариантов. Именно алгоритмическое проектирование послужило мощным стимулом к использованию вычислительной техники при разработке сложных систем, положив начало компьютеризации и автоматизации проектных работ. Статистический эксперимент с моделью стал неотъемлемой частью создания сложных технических комплексов. В условиях постоянного усложнения разрабатываемого ракетно-космического вооружения потребовалось радикальное аппаратно-техническое переоснащение научно-исследовательской базы проектных организаций военной промышленности, совершенствование программно-математического обеспечения ЭВМ, развитие языков программирования. В настоящее время в научно-производственных объединениях оборонной промышленности функционируют мощные вычислительные центры, экспериментальные заводы, имеется уникальное лабораторно-экспериментальное оборудование, а также широко используется экспериментальная база промышленных организаций, специализированных учреждений и испытательных полигонов. На основе информационно-вычислительных сетей, объединяющих основные подразделения научно-производственных объединений активно внедряется система автоматизированного проектирования, представляющая собой объединенную единым программным обеспечением совокупность комплексов технических и инструментальных средств проектирования и баз знаний. Основой такой системы автоматизированного проектирования являются модули специального программного обеспечения, позволяющие формировать технический облик перспективного ракетного комплекса, элементов составных частей и обеспечивающих систем, оценивать тактико-технические характеристики и показатели боевой эффективности, проводить технико-экономическое обоснование проекта. Уникальный по спектру решаемых проблем потенциал научно-производственных объединений оборонной промышленности позволяет и сегодня создавать опережающий научный задел и обеспечивать глубокую проработку задач возникающих перед РВСН в современных быстро меняющихся военно-политических и оперативно-стратегических условиях.

Лит.: Уткин В.Б. Основы автоматизации профессиональной деятельности. Учебное пособие. Ч.1. - М., 2001; Панюков И.И. Устройство, конструирование и проектирование объектов. Учебное пособие. Ч.1. - М., 2006; Стратегическое ракетное вооружение. Книга 1. - М.: 4ЦНИИ, 2003.

Панюков И.И.