Функция системы – Это ее свойство, которое определяется через действие, оказываемое данной системой на внешний, по отношению к ней объект.

Если сравнить между собой две системы, выполняющие одну и ту же функцию, то в общем случае они будут иметь различные значения однотипных показателей. При этом по ряду показателей может доминировать одна система, а по ряду других – вторая.

Сравним две системы с одной и той же функцией, например два самолета. Основная функция любого самолета – по воздуху переместиться из пункта «А» в пункт «Б» и выполнить поставленную задачу, например, перевезти пассажиров из Иркутска в Красноярск. Рассмотрим два самолета и их основные показатели: один с реактивным двигателем (1), другой - с турбовинтовым двигателем (2). Понимая принципиальное отличие данных аппаратов, можно сказать, что самолет (1) долетит до Красноярска гораздо быстрее, полет будет проходить на высоте большей, чем у самолета (2), пассажиры в самолете (2) будут испытывать дискомфорт от повышенного уровня шума и вибраций, по отношению к пассажирам самолета (1). Однако, самолет (2), несмотря на сравнительно низкие приведенные показатели, затратит гораздо меньше топлива, чем самолет (1). Какая из систем лучше в целом? Для обоснования принятия решения в подобных случаях используется интегральное свойство системы – показатель качества.

Показатель качества системы – это ее свойство, значение которого повышается при увеличении положительных и уменьшении отрицательных показателей [Голдовский].

Например, для реактивного пассажирского самолета основным показателем качества во время эксплуатации будет являться его экономичность. Для уменьшения расхода топлива в полете можно принять ряд мер: уменьшить вес самолета за счет применения более легких материалов в конструкции самолета; установить на самолет более экономичные двигатели; изменить конструкцию планера с целью уменьшения сопротивления в полете (повышение качества поверхности обшивки).

В настоящее время созданы современные авиалайнеры, имеющие поразительные характеристики по экономичности полета, грузоподъемности и пассажировместимости, а также комфорту пассажиров уделено большое внимание. Это такие самолеты, как самый большой в мире пассажирский самолет Airbus A380 (изготовлен из алюминиевых сплавов) и самый большой самолет, изготовленный практически полностью из композиционных материалов, Boeing 787 Dreamliner.

 

 

Рис. 1. Airbus А380

 

Рис. 2. Boeing 787 Dreamliner

 

Не стоит полагать, что в отечественном авиастроении нет достижений, способных конкурировать с мировыми производителями – есть и много. Боевая авиационная техника по многим показателям превосходит все зарубежные аналоги. К таким самолетам можно отнести в первую очередь Су-30 и все его современные модификации, Су-37, МиГ-29, Ту-160, Як-130 и новейшая разработка российских ученых – самолет пятого поколения Т-50, который в скором времени поступит на вооружение ВВС России. Холдинг «Вертолеты России» в настоящее время разрабатывает современные вертолеты, которые по многим показателям качества конкурируют с мировыми лидерами, а по некоторым показателям даже их превосходят. Кроме военной авиации стала в последние годы развиваться гражданская авиация. Примером развития могут служить такие самолеты, как Ту-204, SSJ-100, перспективный самолет МС-21………

В настоящее время ведутся работы по созданию скоростного вертолета. В США фирмы «Bell» и «Boeing», создают конвертоплан, у которого предусмотрен после взлета наклон несущих лопастей в направлении полета, а фирма «Sikorsky» уже испытывает свой скоростной (скорость 450 км/час) вертолет. В России (фирма «ОКБ Камов» и ОКБ Миля) разрабатывают два варианта скоростных вертолетов. Ожидается, что скорость полета вертолета увеличится с 300 до 550 км/час.

Историческая справка:

- один из первых вертолетов (геликоптер) разработан в СССР (ЦАГИ) в 1926 г. Конструктор – Алексей Михайлович Черемухин – выдающийся летчик Первой мировой войны (7 наград, 140 боевых вылетов). Им разработан геликоптер 1-Эа (экспериментальный вариант). Разработанный геликоптер имел успешные полеты, но после аварии проект закрыли. А.М. Черемухин – известен также как автор первой в СССР аэродинамической трубы и методики испытаний геликоптеров на стенде.

- русский инженер Игорь Иванович Сикорский, создавший до революции в России самый мощный самолет своего времени «Илья Муромец», работая в США, предложил наиболее удачную конструкцию вертолета, и с 1938 года открыл эру вертолетов. Фирма И.И. Сикорского доминировала в разработке вертолетов более 30 лет.

Приведенный пример иллюстрирует этапы развития технических систем в ситуации, когда развитие основных показателей привело к обострению противоречий между различными полезными функциями.

Разрешение этих противоречий осуществляется путем специализации, то есть за счет сужения поля функциональности и появления главной полезной функции системы (ГПФ).

«Функциональная ниша» делится при этом на несколько более мелких, каждую из которых занимает специализированный вариант системы. Для самолета ГПФ – скорость. Грузоподъемность и дальность, вертолета – возможность приземления на малой площадке и для самолета вертикального взлета и посадки ГПФ – универсальность по скорости и возможности приземления на малой площадке.

Понятие ТС – относительное понятие, так как в данном случае определение технической системы зависит от масштаба рассмотрения. Например, самолет в полете – ТС, так как функционирует совершенно самостоятельно и неделим. Но самолет в аэропорту – это лишь элемент другой технической системы – ТС «Авиация» - гораздо более крупной системы направленной на решение конкретной задачи – обслуживание пассажиров и доставки грузов.