2. Основные задачи и этапы разработки эу ка.

Энергетическая установка, как любая техническая система, в своем развитии последовательно проходит несколько этапов.

Первый этап – проектирование. Основными задачами этого этапа является формулирование функциональных требований к системе, определение удовлетворяющих предъявленным требованиям структуры и параметров системы, а также формирование программы ее функционирования.

Второй этап – техническое конструирование. Когда отыскивается конструктивное решение, определяемое структурой системы и множеством комплектующих элементов.

Третий этап – изготовление, испытание опытного образца и оценка соответствия полученных технических характеристик заданным.

Четвертый этап – производство аппаратуры. Здесь основное внимание уделяется технологичности аппаратуры, которая влияет на надежность и стоимость.

Пятый, заключительный этап – эксплуатация. В процессе эксплуатации удастся правильно оценить или рассчитать по полученным статическим данным все эксплуатационные характеристики системы, а после некоторого периода эксплуатации дать правильные выводы о качестве системы.

Каждый из перечисленных этапов по-своему важен и по-своему специфичен. Однако наибольшее внимание должно быть обращено на начальный этап проектирования, поскольку здесь формируются основные контуры будущей системы. Кроме того, на этом этапе должно быть принято решение о целесообразности построения системы, о путях реализации желаемых свойств на этапе конструктивно-технологической разработки системы.

К основным стадиям начального этапа проектирования с некоторой степенью условности можно отнести: выработку технического задания, техническое предложение и эскизный проект.

Стадия «Техническое задание» (иногда она носит название «научно-исследовательская разработка») проводится с целью определения технических требований на систему. На этой стадии изучаются и формулируются требования к проектируемой системе, исходя из требований к выполнению поставленных перед ней задач, а также из возможностей их реализации; обосновывается критерий оценки качества системы и определяются ограничения на ее технические характеристики (массу, надежность, габариты и т.д.) Результат этой стадии – техническое задание (ТЗ) на систему, которое устанавливает назначение, технические и тактико-технические требования, показатели качества и эксплуатационно-технические характеристики, а также специальные требования.

На стадии «техническое предложение» на основании анализа ТЗ строятся принципиально возможные способы создания проектируемой ЭУ; проводится сравнительная оценка этих решений с учетом конструктивных и эксплуатационных особенностей и устанавливается техническое и технико-экономическое обоснование целесообразности дальнейшей разработки. Результат этой стадии - перечень подсистем, входящих в проектируемую систему, принципиально возможные варианты их создания, перечень рекомендуемых комплектующих элементов и уточненное ТЗ. В техническом предложении, помимо общих технических характеристик дается достаточно подробное описание всей системы в целом и каждой подсистемы в отдельности.

Стадия эскизного проектирования предназначается для решения всех принципиальных технических вопросов, которые возникают при создании ЭУ. Решаются задачи, связанные с определением варианта системы или некоторого множества вариантов, позволяющих в принципе создать систему, обеспечивающую заданную степень выполнения основной задачи; определяется принципиальная возможность построения системы в целом при выбранных способах создания подсистем.

Из краткого рассмотрения содержания начального этапа проектирования следует, что одной из основных задач этого этапа является обоснование структуры и проектных параметров проектируемой энергетической установки.

Под структурой ЭУ понимается состав элементов и совокупность энергетических, конструктивных, информационных и других связей, характеризующих ЭУ как единое целое, как сложную техническую систему, имеющую конкретное целевое назначение.

Под основными проектными параметрами понимаются тепло-энергетические мощности, генерируемые источниками первичной энергии и преобразователями; сбросовые тепловые мощности, отводимые устройствами отвода тепла электрических установок и т. д.

К производным проектным параметрам относятся проектные параметры элементов, из которых состоят основные подсистемы ЭУ, например, площадь панелей солнечных батарей, площадь холодильника-излучателя устройства отвода избыточного тепла ЭУ, масса компонентов топлива для электрохимического генератора и т.д.

43