Актуальные задачи создания высокотехнологичных мозаичных платформ на модульном принципе построения

Горелов Б.А.1, Давыдов А.Д.1
1 Московский авиационный институт, Россия, Москва

Статья в журнале

Экономика высокотехнологичных производств (РИНЦ, ВАК)
опубликовать статью | оформить подписку

Том 4, Номер 1 (Январь-март 2023)

Цитировать:
Горелов Б.А., Давыдов А.Д. Актуальные задачи создания высокотехнологичных мозаичных платформ на модульном принципе построения // Экономика высокотехнологичных производств. – 2023. – Том 4. – № 1. – С. 9-16. – doi: 10.18334/evp.4.1.117378.

Эта статья проиндексирована РИНЦ, см. https://elibrary.ru/item.asp?id=54744234

Аннотация:
В материале предлагается рациональный способ формирования систем оружия для мозаичных платформ как техноценоза на основе модульного принципа построения. Предлагается использовать смешанную стратегию развития, использующую преимущества специализированных, модульных и универсальных систем в междоменных операциях. Отмечены практические возможности реализации предлагаемого решения.

Ключевые слова: управляемое ракетное оружие, модульная стратегия развития, распределенные системы оружия, мозаичные платформы



Введение. Темпы научно-технического прогресса объективно различны и переменны в различных отраслях и подотраслях промышленности. Различия по темпам изменений технических, технологических, организационно-экономических решений могут различаться существенно. В отраслях инновационной направленности такие изменения проходят не один раз за время НИОКР, в традиционных отраслях - раз в десятилетия.

Также объективно возрастает рост сложности конфликтного взаимодействия сторон в военно-экономических операциях, что с неизбежностью требует рассмотрения данных операций, как операций на системной триаде "систем-цель; система-средство; условия взаимодействия система-цель; система-средство".

Актуальность. В военно-экономических операциях данная объективная закономерность используется противниками, прежде всего, в виде организуемого и управляемого роста разнообразия элементов триады. Ответный рост разнообразия, как правило нежелательный и не ожидаемый, имеет следствием к рост затрат по всему жизненному циклу системы-средство.

Также ресурсные ограничения всех видов (технические технологические, финансовые, временные и пр.) приводят к постоянному поиску каждой из сторон идеальной системы-средство. В контексте анализа перспективных военно-экономических операций идеальную систему-средство можно характеризовать следующими признаками, отражающими цели создания и развития:

- система квазиуниверсальная, способная реализовать целевую операцию "почти" по любой цели и не требующая идентификации различий в системе-цель;

- система длительно дееспособная, с невысоким моральным износом всех конструктивных и функциональных элементов (модулей);

- система целостная, имеющая устойчивые информационно-логические связи между элементами в системе-средство, а также в межсистемном взаимодействии, например, в комплексных межвидовых операциях, каковыми являются все современные военные конфликты средней и высокой интенсивности.

Как идеальное решение здесь может рассматриваться случай монолитной системы, стабильной во времени, устойчивой к новациям или унитарной консервативной системы.

В ответном развитии для придания нежелательной динамики развития системе-средство противник имеет достаточно широкий спектр элементов системы-цель, которые могут оказать существенное влияние на развитие системы-средство. Например, собственно в развитии системы-цель используются характерные приемы военно-экономического воздействия:

- интенсивное создание новых образцов и элементов системы-цель в виде непрерывной модернизации и создания очередных модификаций, или нежелательная неустойчивость разнообразия системы-цель для противника;

- скрытное, латентное, или ложное, дезинформирующее, или явное, демонстративное развитие системы-цель или ее элементов;

- опережающее, сопровождающее, следящее развитие системы-цель.

Обе противоборствующие стороны (или коалиции) имеют также возможность воздействия на организацию взаимодействия "система-средство; система-цель", например, изменением характеристик целевых операций от организации противодействия в виде простого, количественного пополнения системы-цель и/или ее качественного пополнения в виде роста разнообразия до организации виртуального, информационного противодействия.

Основными тенденциями в развитии систем оружия в отмеченных условиях является расширение спектра специализированных образцов, формирование многоцелевых семейств образцов на модульном принципе построения, разработка универсальных образцов. Каждая из тенденций имеет свои преимущества и уязвимости.

Предлагаемые решения. Решением данного конфликтного противостояния с обеих сторон видится формирование системы оружия, сочетающей в себе преимущества специализированных, модульных и универсальных образцов и семейств в виде системы оружия, формируемой как техноценоз на принципе открытой системы, способной к непрерывному развитию, изменяемой под развитие системы-цель и условий взаимодействия. Принципы такого формирования и развития реализуются, например, в смешанной стратегии развития [ 1 ].

Неотъемлемой частью такого развития в современных условиях приобретают условиях информационного взаимодействия между элементами системы оружия и между системами оружия в целом. Задача по эффективной организации такого взаимодействия и его информационного обеспечения, как представляется, не может быть решена на видовом или межвидовом уровне в традиционной организационно-экономической среде. Основанием для такого предположения могут являться следующие наблюдения.

Информационное взаимодействие существенно отличается от способа организации целевой операции, как взаимодействия сил и средств, так как информационное взаимодействие имеет доменную структуру. В отличие от других областей наук, где используются тождественные термины, в качестве признака домена здесь целесообразно рассматривать относительно замкнутую область пространства, переменную во времени или среду проведения целевой операции.

Данное положение определило такой современный тренд в информационном взаимодействии, как междоменные (мультидоменные) операции. В реализацию этого тренда сформированы и претворяются в жизнь DARPA, DGA, национальными центрами и международными консорциумами различные целевые программы.

Также организационное взаимодействие основано на совокупности, вообще говоря, уникальных сил и средств. Тогда здесь система-средство суть высокотехнологичная видовая платформа, формируемая вслед за способом видовой или межвидовой организации сил и средств в их взаимодействии.

Такая структура топологически может быть представлена как пазл-структура, где каждый элемент является неотъемлемым, незаменимым элементом. Пазл-платформа в рассматриваемом контексте является сложной системой с уникальными связями элементов, отображающими уникальное взаимодействие элементов, при котором отсутствие или деформация элемента нарушает целостность системы в целом, возможно, с фатальными нарушениями дееспособности.

Данный подход к организации критически уязвим для воздействия противника, когда с утратой или деформацией даже одного элемента организация взаимодействия сил и средств становится слабоструктурированной, ресурсоемкой задачей.

Альтернативой такой традиционной организационной структуре в настоящем рассматривается реализация мозаичного принципа организации операции. Мозаичная платформа может быть представлена как сложная система со стандартизованными связями элементов, где возможно различное формирование системы, как по мощности множества элементов, так и по организации взаимодействия элементов. При этом "мозаика" сил и средств складывается в зависимости как от масштаба операции или количественного состава систем, так и от разнообразия привлекаемых элементов или качественной структуры систем.

Мозаичная платформа отражает вид реакции внутренней среды, системы-средство на изменения внешней среды, систем-цель и способов взаимодействия "систем-средство; система-цель" в междоменном взаимодействии.

Мозаичный принцип в настоящее время вполне адекватно отражает особенности и специфику современных военно-экономических операций как триады "система-средство; система-цель; условия их взаимодействия".

Высокотехнологичные мозаичные платформы являются многоэлементными многоуровневыми системами носителей, которые формируются под целевые операции для доставки полезной нагрузки в заданное время в заданное место.

В этой связи актуальными задачами создания высокотехнологичных мозаичных платформ, на наш взгляд, становятся комплекс задач анализа систем: морфологического анализа и обусловленного им функционального анализа, которые проводятся на различные периоды времени для различных областей конфликтного взаимодействия, что обуславливает значимость хронологического и топологического анализа.

При реализации смешанной стратегии развития систем, как эффективного методологического подхода для решения задач военно-экономического обоснования проектов и программ развития систем, данные задачи имеют характерную интерпретацию.

К задаче морфологического и функционального анализа отнесем задачу формирования классов модулей и типов в классе в их рациональном разнообразии в соответствии с предполагаемыми целями и задачами, возлагаемыми на модули в составе облика. В соответствии с особенностями и спецификой мультидоменных операций в настоящем и будущем целесообразно введение в состав обликов новых классов модулей, например, модулей сопряжения и информационных модулей принятия решений в составе мозаичной платформы. Здесь обратим внимание на адекватную реализацию той части определения модуля, в которой отмечается, что модуль есть элемент систем со стандартными связями совместимости элементов в систему. Именно такая стандартизация, позволяет формировать различные облики мозаичных платформ.

В задаче хронологического анализа решаются, в частности, вопросы опережающей классификации - отнесения модулей к группе стабильных или подвижных модулей. Решение данных задач позволяет прогнозировать развитие классов и типов с выработкой требований по частоте разработки их модификаций и/или требований к их последующей модернизации.

В топологическом анализе рассматривается формирование организационно-производственной структуры и эксплуатационной среды под разрабатываемую систему оружия в составе техноценоза, которые обеспечивают надежное комплексирование элементов мозаичной платформы в виде необходимого облика по месту проведения операций и, с учетом хронологического и функционального анализа, в заданное время.

Модульный принцип построения и его реализация в виде смешанной стратегии развития систем оружия позволяет преодолеть внутренние противоречия в системе критериев военно-экономической эффективности. Например, такая возможность была отмечена в [ 1 ] на примере триады критериев "стоимость; эффективность; время".

Возможности реализации. В качестве знакового примера постановки и решения конструктивных и организационно-экономических задач приведем военно-промышленную группу по созданию универсального оружия TCW (Team Complex Weapon) и созданная в рамках межгосударственной программы модульная унифицированная зенитная управляемая ракета CAMM (Common Anti-Air Modular Missile) наземного и морского базирования [ 2 ].

В проекте был решен комплекс задач, которые ранее воспринимались заказчиками как уязвимость. Например, была реализована модульная пусковая установка с загрузочным модулем. Данный модуль позволяет осуществлять самомонтаж и демонтаж и реализует различные варианты логистики (воздушная, морская, железнодорожная транспортировка) и проведения целевых операций в стационарных или полустационарных условиях. При этом единый соединительный модуль позволяет использовать различный транспорт для транспортировки.

Также отметим возможность использования ЗУР в составе различных систем ПВО/ПРО стран НАТО, Латинской Америки и др.

Данный пример содержательно иллюстрирует эффективность выявленных ранее [ 3 ] направлений развития систем оружия, представленных в таблице.

Таблица 1 - Направления развития систем оружия (управляемое ракетное оружие)

УР "скользящей новации"

необратимый переход

···

"Конвертируемые" УР

обратимый переход

"Модульные" УР

обратимый переход

"воздух-поверхность"


···
"ХеллфайрII" "поверхность-поверхность"





"воздух-воздух"

"Квазиуниверсальноые" УР

переход в классе



Выводы. Таким образом, для решения современных и перспективных задач военно-экономических операций, как операций междоменных и использующих мозаичные платформы, могут быть рационально использованы представления о системе оружия как техноценозе, эффективное создание и развитие которого использует элементы модульного принципа построения. При этом возможно улучшение противоречивых разнонаправленных критериев в триаде "эффективность-стоимость-время".

Источники:

1. Горелов Б.А., Давыдов А.Д., Тихонов А.В. Задачи управления развитием помодульно распределенных систем авиационной техники // Экономика высокотехнологичных производств. – 2020. – № 1. – c. 37-48. – doi: 10.18334/evp.1.1.110965.
2. Галбмилион В.П. Унифицированная зенитная управляемая ракета CAMM // Авиационные системы. – 2021. – № 12. – c. 10-17.
3. Горелов Б.А., Давыдов А.Д., Силаев А.В., Тихонов А.В. Модели управления развитием распределенных технических систем // Известия высших учебных заведений. Машиностроение. – 2018. – № 3(696). – c. 92-103. – doi: 10.18698/0536-1044-2018-3-92-103.

Страница обновлена: 04.04.2024 в 11:18:39