Формальные и неформальные аспекты проектирования

Для формального решения задачи проектирования необходимо иметь формализованное описание проектируемого ЛА, т. е. математическую модель, описывающую с помощью взаимосвязанной последовательности математических формул связь конструктивных параметров ЛА с возможными конструктивно-компоновочными решениями. Такой (формальный) подход к решению задачи оптимального проектирования практически невозможен в силу того, что минимальный набор конструктивных параметров, определяющий форму, размеры, массу и, как следствие, летно-технические характеристики ЛА, чрезвычайно велик и позволяет получить множество конструктивно-компоновочных решений, приводящих к реализации ЛА, удовлетворяющего требованиям ТЗ.
Кроме того, ТЗ на проектирование значительно шире, чем представленное нами в самом общем виде в разделе 1.1, а требования к эффективности ЛА формулируются чаще всего на словесном уровне.
Это не позволяет формализовать ни обобщенный критерий эффективности, ни алгоритм его вычисления, а значит, не дает возможности построить формализованный процесс проектирования. Таким образом, процесс поиска технического решения, удовлетворяющего требованиям ТЗ, носит, безусловно, неформальный, творческий характер.

Рис. 18.2. Принципиальная блок-схема процесса поиска нового техническго решения

Здесь огромное значение имеют опыт, эрудиция и интуиция проектировщика. Это относится к проектированию ЛА в целом и к проектированию всех его компонентов, вплоть до простейших деталей.
Общих рекомендаций по решению творческих задач нет и быть не может. Тем не менее некоторые закономерности поиска технического решения можно представить в виде блок-схемы, приведенной на рис. 18.2.
На первом этапе работы проектировщик оценивает возможность выполнения поставленной задачи за счет одного из известных ему решений - аналогов (от греч. analogos - соответственный) или прототипов (от греч. prototype - прообраз), выбирая его из так называемого банка (базы) данных.
Банк данных (в более широком понимании - база знаний) - это, собственно, и есть опыт и эрудиция проектировщика, т. е. знание им всех сведений о специфике и закономерностях того, что было сделано ранее, и не только в области его узкой специализации. Эти знания хранятся в памяти человека, на бумажных носителях информации (книги, описания, чертежи), на машинных носителях информации (магнитные диски ЭВМ) и т. д.
Если на первом этапе работы, т. е. при проектировании "от прототипа", решение не найдено, на следующем этапе проектировщик синтезирует проект за счет комбинации (соединения) отдельных элементов известных ему решений.
Естественно, что чем богаче банк данных, тем больше вероятность решения проблемы.
Если решение не найдено и таким методом, значит, перед проектировщиком поставлена задача, требующая решения на уровне изобретения.
Не обсуждая здесь, каким образом решается изобретательская задача, отметим, что и в этом случае огромную помощь проектировщику оказывает банк данных.
Опыт и инженерная интуиция проектировщика, особенно незаменимые в процессе формирования концепции, облика ЛА, незаменимы и при принятии решения в ситуации, когда из множества возможных эффективных вариантов решения задачи необходимо выбрать один (или достаточно ограниченное количество) для дальнейшей углубленной проработки.
Было бы ошибочным утверждать, что процесс проектирования не поддается формализации. Отдельные, весьма существенные и трудоемкие компоненты этого процесса (например, определение массы ЛА, его летно-технических характеристик и многие другие) уже формализованы, т. е. выполняются расчетным путем. Однако возможность "сквозной" формализации процесса проектирования (даже от момента получения ТЗ до этапа технического проектирования) представляется весьма проблематичной.