Технико-экономическое обоснование проекта самолета

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 16 Декабря 2010 в 21:53, курсовая работа

Описание работы

По своему характеру и целям задачи ТЭО делятся на два класса – абсолютной и сравнительной эффективности. В обоих случаях стоимость работ реализованного цикла расценивается как объем капиталовложения в развитие системы. Задачи абсолютной эффективности имеют целью определение и обоснование общеэкономической целесообразности развития системы. Задача сравнительной эффективности предполагает выбор оптимального варианта развития системы на множестве альтернатив, удовлетворяющих целевым требованиям. В данном курсовом проекте необходимо обосновать предпочтительность одного из четырех заданных вариантов самолётов.

Задача технико-экономического анализа заключается, во-первых, в отборе заведомо неэффективных вариантов, в выборе из оставшихся вариантов предпочтительного по какому-либо критерию.

Содержание работы

ВВЕДЕНИЕ…………………………………………………………...…….4

1. ОПИСАТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ И КОНЦЕПТУАЛЬНАЯ ОСНОВА ТЭО………………………………………………………………………………7

1.1. Описание областей применения объекта исследования, функциональной структуры, перечень основных целевых и технических характеристик, определяющих его эффективность и стоимость……………..7

1.1.1. Характеристика российского истребителя МиГ-35……………….7

1.1.2. Характеристика истребителя-бомбардировщика F-35………….11

1.1.3. Сравнительная характеристика самолетов МиГ-35 и F-35……..13

1.2. Основные тенденции развития самолётов данного класса, его основных систем………………………………………………………………...17

1.3. Постановка задачи выбора проекта……………………………...19

1.4. Функционально-методическая схема, отражающая последовательность решения задачи, расчетные модули и их взаимосвязи………………………………………………………………………24

2. РАСЧЕТ СТОИМОСТНЫХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ, АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ И ВЫБОР ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНОГО ВАРИАНТА САМОЛЕТА…………………………………………………………………….27

2.1. Исходные данные по альтернативам проекта………………….27

2.2. Методика расчета стоимостных показателей самолета, его систем…………………………………………………………………………...29

2.3. Расчет стоимостных показателей по вариантам……………….32

2.4. Анализ результатов расчетов и выбор предпочтительного варианта проекта самолета…………………………………………………….38

2.5. Аддитивная свертка параметров…………………………………..42

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………...…………………………47

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ………………………………………………..48

Файлы: 1 файл

Курсач ТЭО.docx

— 727.78 Кб (Скачать файл)

     – возрос межремонтный ресурс двигателей;

     – стоимость летного часа МиГ-35 почти в 2,5 раза ниже, чем у МиГ-29;

     – МиГ-35 рассчитан на эксплуатацию по техническому состоянию.

     Для МиГ-35/МиГ-35Д разработан комплекс технических и технологических решений, обеспечивающих автономность базирования, таких, как бортовая кислорододобывающая станция.

     Силовая установка включает ТРДДФ РД-33МК, имеющие увеличенную тягу, оборудованные бездымной камерой сгорания и новой электронной системой управления с полной ответственностью (типа FADEC). Двигатели имеют модульную конструкцию и отличаются повышенной надежностью и ресурсом.

     По желанию заказчика истребители могут оснащаться модификацией двигателя РД-33МК со всеракурсным отклоняемым вектором тяги (ОВТ), что обеспечивает самолету решающее преимущество в маневренном воздушном бою. Силовая установка из двух двигателей с ОВТ отработана на опытном сверхманевренном самолете МиГ-29М ОВТ.

     Бортовое радиоэлектронное оборудование МиГ-35/МиГ-35Д разработано на основе технологий нового поколения.

     Многофункциональная РЛС с активной фазированной антенной решеткой обеспечивает преимущество над соперниками за счет следующих факторов:

     – расширенный диапазон рабочих частот;

     – увеличенное количество обнаруживаемых, сопровождаемых и атакуемых целей;

     – возможность одновременной работы по воздушным и наземным целям;

     – увеличенная дальность обнаружения;

     – повышенная разрешающая способность в режиме картографирования земной поверхности;

     – высокая помехозащищенность и живучесть[13].

     Оптико-локационная станция с инфракрасной, телевизионной и лазерной прицельной аппаратурой создана с использованием космических технологий, ранее не применявшихся в авиации. Станция отличается увеличенной дальностью действия и обеспечивает обнаружение, сопровождение, распознавание и захват воздушных и наземных/надводных целей в передней и задней полусфере днем и ночью с измерением расстояния до них с помощью лазерного дальномера, а также выработку команд целеуказания и лазерной подсветки наземных целей. Оптико-локационная станция и новая нашлемная система целеуказания и прицеливания интегрированы в систему управления вооружением. Помимо встроенной, МиГ-35 оснащается контейнерной оптико-локационной станцией.

     МиГ-35/МиГ-35Д оснащен комплексом обороны, включающий, в частности:

     – средства радиоэлектронной разведки и радиопротиводействия;

     – оптико-электронные системы обнаружения атакующих ракет и лазерного облучения;

     – автоматы выброса ложных целей для противодействия противнику в радиолокационном и инфракрасном диапазонах.

     В дополнение к используемым на МиГ-29К/КУБ и МиГ-29М/М2 средствам поражения класса «воздух–воздух» и «воздух–поверхность» в состав вооружения МиГ-35/МиГ-35Д вводятся перспективные авиационные вооружения, которые ранее не предлагались на экспорт. В их числе – средства поражения большой дальности, позволяющие атаковать цели без входа в зоны ПВО.

     Открытая архитектура БРЭО позволяет по требованию заказчика устанавливать на самолете новое оборудование и вооружение российского и иностранного производства.

     Одноместный и двухместный варианты имеют идентичное оборудование и вооружение, а так же высокую степень унификации конструкции.

     Для МиГ-35/МиГ-35Д разрабатывается комплекс технических средств обучения, включающий интерактивную автоматизированную обучающую систему и ряд тренажеров, в том числе комплексный тренажер с системой подвижности.

     Базовый вариант истребителя МиГ-35/МиГ-35Д спроектирован с учетом организации международной кооперации при разработке новых вариантов самолета и серийном производстве[13]. 

     1.1.2. Характеристика истребителя-бомбардировщика F-35 

     F-35 - сверхзвуковой,  многоцелевой истребитель  5-го поколения  "stealth". F-35 «Лайтнинг» II (англ. F-35 Lightning II) — перспективный, малозаметный истребитель-бомбардировщик пятого поколения, разработанный американской фирмой Lockheed Martin Aeronautics Company (Tactical Aircraft Systems) в трех вариантах — для нужд ВВС США (наземный истребитель — CTOL), ВМС США (палубный истребитель — CV) и Корпуса морской пехоты США и Королевского флота Великобритании (истребитель с укороченным взлетом и вертикальной посадкой — STOVL).

     На F-35 использованы многие технологические  решения, отработанные на F-22. F-35 будет  оснащен двигателем Pratt & Whitney F135, который  является развитием двигателя F119, установленного на F-22. Двигатель варианта STOVL разработан с участием Rolls-Royce Defence. На самолете установлена многофункциональная  РЛС с АФАР AN/APG-81, эффективно действующая  как по воздушным, так и по наземным целям.

     Вариант истребителя F-35B, предназначенный для  морского базирования, способен выполнять  вертикальные взлет и посадку.

     Для этого сопло двигателя F-35B способно поворачиваться вниз на 90°, а за кабиной  пилота вертикально установлен вентилятор, создающий подъемную тягу и связанный  с главным двигателем жесткой  передачей. В крейсерском полете подъемный вентилятор останавливается  и закрывается створками. Управление по рысканию во время висения обеспечивают дополнительные сопла двигателя, способные отклоняться влево и вправо. Для управления по крену в каждой консоли крыла имеются дополнительные сопла, питающиеся от основного двигателя. Тангаж изменяется посредством разнотяга подъемного вентилятора и двигателя.

     Положение самолета во время висения полностью  контролируется бортовым компьютером. Это позволяет значительно упростить  управление самолетом в сравнении  с аналогами. Кроме того, в аварийной  ситуации компьютер способен принять  решение о катапультировании  гораздо раньше человека.

     Вертикальная  тяга позволяет F-35B при малой боевой нагрузке и неполных топливных баках  вертикально взлетать и садиться. При большей нагрузке вертикальной тяги для взлета недостаточно и взлет  осуществляется с небольшим пробегом (т. н. укороченный взлёт). Также может  осуществляться и посадка. На практике из-за расхода топлива в полете взлетная масса самолета оказывается  значительно больше посадочной. Поэтому  как правило взлет выполняется  укороченным, а посадка вертикальной. Поэтому F-35B называют самолетом короткого  взлета и вертикальной посадки (СКВВП).

     Конструкция F-35C во многом повторяет Як-141. Это  объясняется сотрудничеством фирмы Lockheed Martin и КБ Яковлева в 90-е. Однако она имеет и существенные отличия. На Як-141 для создания вертикальной тяги применялись два ТРД. Применение на F-35B подъемного вентилятора позволило  уменьшить потери тяги основного  двигателя от попадания продуктов  горения в воздухозаборник и  уменьшило температурные нагрузки на покрытие посадочной площадки. Но конструкции  обоих самолетов имеют общие  недостатки: во время обычного полета самолет несет «мертвый груз»  в виде подъемных агрегатов. Также  они забирают под себя значительный объем внутри фюзеляжа, где обычно размещается топливные баки. Результат  таких конструктивных решений — существенное снижение дальности полета (F-35B из всей серии «35-х» имеет самую низкую дальность полета).

     Планируется принять на вооружение 3 варианта самолета:

     F-35A — самолет для ВВС США, самая  технологически простая и, соответственно, облегченная версия F-35. Оснащен встроенной 20-мм пушкой «Вулкан».

     F-35B — самолет для Корпуса морской  пехоты США, Королевского флота  Великобритании и Королевских  ВВС Великобритании. Главная отличительная  черта — возможность укороченного  взлета и вертикальной посадки.  Оснащается подвесным контейнером  с 25-мм пушкой GAU-22/A.

     F-35C — самолет для ВМС США. Вариант  имеет увеличенную площадь крыла  и хвостового оперения, позволяющего  маневрировать на небольших скоростях  при полетах с авианосцев. Крыло  большего размера позволяет также  увеличить полезную нагрузку. Добавлен  посадочный крюк. По сравнению  с F/A-18C, F-35C будет иметь вдвое  больший боевой радиус действия. Единственный из трех вариантов,  не имеющий встроенной пушки.

     Все варианты унифицированы на 70-90 %. Кроме  того, на F-35 использованы многие технологические  решения, отработанные на F-22. Ожидается, что F-35 начнёт службу с 2016 года, когда ими начнут заменять морально и физически устаревающие самолеты ВВС США A-10 Thunderbolt II и F-16 в 2016, а также AV-8B Harrier Корпуса морской пехоты и F/A-18 ВМС США в 2017 году[11]. 

     1.1.3. Сравнительная характеристика  самолетов МиГ-35 и F-35 

     Рассмотрим летно-технические характеристики самолетов МиГ-35 и F-35 в таблице 1.1: 
 
 

     Таблица 1.1

Летно-технические  характеристики самолётов МиГ-35 и F-35

Характеристики МиГ-35 F-35
1 2 3
Тип 

Первый полёт

Начало эксплуатации

Размах крыла, м  
Длина самолета, м  
Высота самолета, м  
Площадь крыла, м2  
Масса, кг  
пустого самолета  
нормальная взлетная   
максимальная взлетная

Топливо, кг

Тип двигателя  
 
 
 

Тяга максимальная, кгс

Тяга на форсаже, кгс

Масса двигателя  
Максимальная скорость, км/ч  
на высоте  
у земли   
Практическая дальность, км 

без ПТБ

с ПТБ 
Продолжительность полета, ч  
Практический потолок, м   
Мак. эксплуатационная перегрузка  
Экипаж, чел

Вооружение: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Пушечное 

Точки подвески

Боевая нагрузка, кг

легкий фронтовой  истребитель 

1997 год

2013 года (план)

12

17.32

4.73

38 

11000

17800

23500

4800

2 × ТРДДФ  с ОВТ «РД-33МКВ»

  
 

2 × 5400

2 × 9000

1055 кг

 

2100

1400

 
2000 
3000

2,2 

17500

9 

1

УР класса воздух-воздух средней дальности  Р-27 и РВВ-АЕ, ракеты малой дальности Р-73, противокорабельные Х-31А и Х-35 противорадиолокационные Х-31П, ракеты класса воздух-поверхность Х-25МЛ, Х-29Т, Х-29Л, НУР, КАБ с лазерным и телевизионным наведением

свободнопадающие  бомбы и авиационные мины.

30 мм  встроенная пушка ГШ-301 

10

6500

малозаметный  истребитель-бомбардировщик

2006 года 
2016 год (план)

10,7

15,7

4,33

42,7 

14200

24350

31800

8382

турбореактивный двухконтурный с форсажной камерой, «Pratt & Whitney F135-100/400/600»

1 × 12460

1 × 18100 
 

1705 
 

2200 
 

2,6 

18200

9 

1

Ракетное вооружение:

УРВВ: AIM-120 AMRAAM, AIM-132 ASRAAM, AIM-9X Sidewinder, IRIS-T

УРВП: AGM-154 JSW, AGM-158 JASSM 
 
 
 
 

1 × 20-мм авиационная  пушка M61 Vulcan

внутренних: 4, внешних: 6

8100

     Точные характеристики F-35 пока неизвестны, сегодня их производитель уже называет несколько иные цифры: 1900 км/ч для максимальной скорости (ранее называлось 1600 км/ч) и более высокая максимальная взлётная масса - до 32700 кг (вместо 22680 кг). Как это удалось добиться при том же единственном двигателе - не совсем понятно, видимо, надежды разработчиков связаны с модернизацией двигателя - GE F136 вместо P&W F135, который, в свою очередь, является модернизацией Pratt & Whitney F119, используемый на F-22. Тяга F119 на форсаже составляла 15,875 тонн (35000 lbf) , F135 даёт уже 19,504 тонны (43000 lbf), но F136 даёт меньше F135 - 18,143 тонны. Тяговооружённость (отношение тяги двигателя к максимальной взлётной массе) F-35 (0,55) сильно уступает Миг-35 (0,74 ).

     F-35 - это более дешевая машина с большей универсальностью. Но к сожалению для США приходится констатировать, что состояние дел с ее постройкой как бы даже не хуже, чем с российским самолетом пятого поколения ПАК-ФА (он же Т-50). Наш Т-50 уже летает - так что как минимум отставания от программы F-35 нет. При этом ЛТХ и ТТХ нашего самолета заведомо выше, чем у F-35[14].

     Российская  корпорация "Фазотрон-НИИР" завершила  разработку новейшей бортовой радиолокационной станции "Жук-АЭ" для истребителей МиГ-35 с активной фазированной решеткой. Это первая изготовленная в России активная фазированная антенная решетка. Ее появление приближает наш истребитель  к главному конкуренту - американскому  истребителю пятого поколения F-35. Теперь наш "МиГ" способен конкурировать  с F-35 не только в воздушных боях, но и на мировых рынках вооружений.

     Считается, что Россия отстает от США в  области разработки перспективных  авиационных комплексов нового, пятого поколения. У американцев уже  есть тяжелый истребитель F-22 Raptor, который  запущен в серийное производство. F-35 пока проходит стадию испытаний. Но уже сейчас ясно, что это будет  одна из самых перспективных боевых машин мира. США и их союзники уже сделали заказ на более  чем 3 тысячи таких истребителей. У нас пока больше думают, чем ответить американцам. Как говорят в КБ "Сухой", в фирме, выигравшей гостендер на разработку перспективного истребителя, "все идет по плану". В Комсомольске-на-Амуре уже собирают первые образцы новой машины, перспективный двигатель для нее С-117 проходит обкатку на новейшем Су-35.

     Появление обновленного "МиГа" - событие  того же порядка. От обычного МиГ-29 его  отличает обновленная электронная "начинка". Все системы самолета управляются бортовыми компьютерами. Вместо аналоговых - стрелочных приборов - жидкокристаллические панели. Новейшие двигатели питерского КБ "Климов" РД-33МК с полностью поворотными  соплами. Причем не только в режиме "нормального" полета, но и на форсаже. Это свойство радикально отличает МиГ-35 от того же Су-30МКИ или американского F-22 и F-35.

Информация о работе Технико-экономическое обоснование проекта самолета