РАЦІОНАЛЬНА ТРАНСМІСІЯ ВІЙСЬКОВОЇ КОЛІСНОЇ МАШИНИ: ВІД ІДЕЇ ДО РЕАЛІЗАЦІЇ

Анотація

У статті розглянуто інженерні тенденції проєктування озброєння і військової техніки, які засвідчили істотне зростання ролі високотехнологічних систем та інноваційних підходів до їх створення. Зокрема, значний вплив на розвиток військової техніки мають технології штучного інтелекту, робототехніки, нових матеріалів та енергетичних систем, що формують нові вимоги до характеристик технічних засобів. У результаті встановлено, що ефективність функціонування сучасних зразків військової техніки значною мірою визначається рівнем науково проєктування їх основних систем. Аналіз структури та номенклатури бойової броньованої техніки, що використовується Збройними силами України, показав значну частку колісних бойових машин у загальному спектрі озброєння. При цьому колісні платформи охоплюють повністю класи MRAP і бронеавтомобілів та займають істотну частку в інших класах військової техніки. Така тенденція зумовлена їхньою високою мобільністю, відносно нижчою вартістю експлуатації та широкими можливостями застосування у різних типах бойових завдань. Вказано, що досягнення необхідних показників рухомості, маневреності, прохідності та енергоефективності бойових колісних машин значною мірою залежить від ефективності функціонування їх трансмісійних систем. Сучасні механічні ступінчасті трансмісії характеризуються складною структурою, значною кількістю параметрів проєктування та системою технічних обмежень. У результаті обґрунтовано доцільність використання системного підходу до визначення раціональних параметрів трансмісійних систем. Процес раціонального проєктування механічних ступінчастих трансмісій характеризується наявністю великої кількості змінних параметрів, числових та функціональних обмежень, а також декількох критеріїв оцінювання ефективності. У таких умовах задача оптимізації набуває багатоекстремального та нелінійного характеру, що ускладнює застосування класичних детермінованих методів оптимізації. Крім того, взаємозв’язок між окремими параметрами системи може формувати суперечливі вимоги до конструктивних рішень. Показано, що ефективним інструментом розв’язання складних задач оптимального проєктування можуть бути стохастичні та метаевристичні алгоритми, які забезпечують глобальний пошук у складному просторі можливих рішень. Їх використання дає змогу враховувати випадковість, уникати «застрягання» у локальних екстремумах та забезпечувати робастність процесу раціонального проєктування. Завдяки поєднанню стратегій глобального та локального пошуку такі алгоритми здатні формувати раціональні параметричні розв’язки навіть за наявності складної системи обмежень. Це дає підстави розглядати метаевристичні алгоритми як перспективний «механізм» раціонального проєктування комплексу елементів механічних ступінчастих трансмісій колісних бронемашин.