Проектирование и комплексное математическое моделирование судна
5
проблемы переноса результатов на натурные масштабы [3]). На началь-
ных этапах проектирования возможны значительные изменения формы
корпуса аппаратов, а каждое изменение приводит к новой серии модель-
ных испытаний, значительным затратам времени на создание модели
и проведение испытаний в бассейне и аэродинамической трубе.
На этапе проектирования, особенно на начальных стадиях в рамках
первых проектных итераций, целесообразно использовать комплексные
математические модели, включающие несколько подсистем разрабаты-
ваемого изделия и описывающие одновременно целый ряд аспектов
разнородных рабочих и сопутствующих процессов. Это позволяет
учесть неочевидные нелинейные взаимодействия между такими про-
цессами и уменьшить вероятность ошибок на самом общем системном
уровне. Кроме того, при интенсивном развитии бортовых вычислитель-
ных средств становится реальным решение задачи управления движе-
нием объектов и функционированием их составных частей такого
уровня сложности, который ранее был совершенно недоступен для тех-
нической реализации. Эти обстоятельства делают актуальными разра-
ботку математических моделей, предназначенных для функциониро-
вания в составе бортовых систем автоматического управления безопас-
ным движением аппаратов.
Для проведения комплексных междисциплинарных вычислений на
стадиях концептуального проектирования предпочтительно использо-
вание так называемых базовых математических моделей — моделей,
основанных на алгебраических и дифференциальных уравнениях, опи-
рающихся на точные законы сохранения, но использующих и полуэм-
пирические закономерности. Такие закономерности основаны на об-
работке большого массива экспериментальных данных. В исследован-
ных режимах они часто дают результаты даже более точные, чем
подробные 3D-вычисления, погрешности которых связаны с неточно-
стью описания турбулентных течений, технической сложностью раз-
решения пограничных слоев, численными эффектами и проч.
Для ТСВП известны упрощенные модели движения базового
уровня, предназначенные для выполнения начальных проектных рас-
четов, в значительной части — для отработки систем управления. При
этом в большинстве случаев рассматриваются только ТСВП традици-
онного типа, не оборудованные активными или пассивными контакт-
ными опорами, т. е. обладающие ограниченными возможностями при
движении по суше.
При недостаточной точности и надежности какого-либо блока (на-
пример, из-за его новизны) следует уточнять методики, алгоритмы
и программы реализации каждого из блоков в отдельности, например
на основе натурных или модельных экспериментов. Большие перспек-
