В качестве примера рассмотрена возможность применения базы инженерных знаний для решения задачи формирования облика дозвукового самолета.
5.1. Постановка задачи
Разработке подлежит предварительная версия базы знаний структурного и параметрического синтеза конструктивной схемы пассажирского или транспортного самолета. Необходимо определить схемные признаки и основные параметры самолета, исходя из его назначения и основных технических требований.
Заметим, что принципы выбора схемных решений и рекомендации, приведенные в учебной литературе [10, 11], недостаточно конкретны, что связано с особенностями применения общих принципов в каждом конструкторском бюро. В частности, никакие из опубликованных рекомендаций не позволяют формальными методами синтезировать схемные решения, соответствующие облику пассажирского самолета Ан-148 (высокоплан, двигатели под крылом, оперение Т-образное). Поэтому приведенные в примере правила принятия схемных проектных решений могут рассматриваться только как иллюстрация возможного пути построения базы знаний структурного синтеза.
Таким образом, полезные результаты в области структурного синтеза, где преобладают не расчетные, а логические задачи, могут быть получены, как уже отмечалось, только в случае воплощения в базе знаний опыта конкретного коллектива проектировщиков.
5.2. Структурный синтез
Задачи структурного синтеза применительно к облику самолета состоят в определении его параметров формы (схемных признаков) и основных параметров размерности [1, 10]:
балансировочной схемы;
типа, числа и расположения двигателей;
формы и расположения крыла, вертикального и горизонтального оперения;
площади крыла и др.
В настоящем примере для дозвукового пассажирского или транспортного самолета число признаков ограничено: тип двигателя – ТВД, ТВВД или ТРДД; расположение крыла – верхнее или нижнее; расположение двигателей – на крыле, под крылом на пилонах или на фюзеляже в хвостовой части; расположение горизонтального оперения – низкорасположенное или Т-образное.
Принят следующий состав проектных операций:
Модуль «Выбор типа двигателя»:
Вход – крейсерская скорость; выход – тип двигателя.
Механизм – таблица решений, показанная на рис. 5.1.
Крейсерская скорость
| До 500 | 500..750 | 750..1000 |
| ТВД | ТВВД | ТРДД |
Рис. 5.1. Таблица решений выбора типа двигателя
Модуль «Выбор расположения крыла»:
Входы – назначение самолета и тип двигателя; выход – расположение крыла.
Механизм – таблица решений, показанная на рис. 5.2.
Назначение самолета
| Тип двигателя | |||
| ТВД | ТВВД | ТРДД | |
| пассажирский | верхнее | верхнее | нижнее |
| транспортный | верхнее | верхнее | верхнее |
Рис. 5.2. Таблица решений выбора расположения крыла
Модуль «Выбор расположения двигателей»:
Входы – расположение крыла и тип двигателя; выход – расположение двигателей.
Механизм – таблица решений, показанная на рис. 5.3.
Расположение крыла
| Тип двигателя | |||
| ТВД | ТВВД | ТРДД | |
| верхнее | на крыле | на крыле | под крылом |
| нижнее | -- | -- | под крылом |
Рис. 5.3. Таблица решений выбора расположения двигателей
Модуль «Выбор расположения горизонтального оперения»:
Вход – расположение двигателей; выход – расположение ГО.
Механизм – таблица решений, показанная на рис. 5.4.
Расположение двигателей
| на крыле, под крылом | на фюзеляже |
| низкорасположенное | Т-образное |
Рис. 5.4. Таблица решений выбора расположения оперения
В качестве упражнения предлагается создать базу знаний, сгенерировав в ней перечисленные модули знаний и объединив их в метод «Формирование облика самолета», и выполнить его тестирование при различных сочетаниях исходных данных.
5.3. Параметрический синтез
В базе знаний могут быть определены также основные параметры размерности самолета, например площадь крыла. Для этого метод должен быть дополнен соответствующими модулями знаний.
Модуль «Расчет площади крыла»:
Входы – нагрузка на крыло p0, даН/кв.м; взлетная масса M0, кг; выход – площадь крыла S, кв.м.
Механизм – формула S = M0 * 9.81 / (10 * p0)
| ← Классификация проектных процедур по стадиям разработки объекта проектирования | Модули инженерных знаний типа «Подпрограмма» → |
|---|
