创新研发管理,实现协同演进和螺旋式发展
为了支持武器装备一体化发展,加快网络中心战概念和新技术尽快地转变为实际作战能力,美国海军采取了多种创新的发展方法,比较重要的有共同演化法和螺旋式发展法。
“一揽子任务能力(MCP)”共同演化法
共同演化法把发展新的作战概念并使这个概念成为现实所需要的条令、组织、训练、装备、领导、人员以及设施的综合集成在一起,并在对该概念进行分析、建模与仿真、演示与验证、实验和演习的一系列过程中,使概念、条令、组织、训练、装备、领导、人员以及设施等能够协调一致地发展。
一揽子任务能力概念在最近几年里一直在发展,在美国国防部门,该管理方法现在也还处于发展之中。目前还没有任何特定的术语能描述一揽子任务能力的发展或管理,或类似一揽子任务能力的方法。然而,根据网络中心战,一揽子任务能力确实提供了前进的框架,许多现有的创新都具有一揽子任务能力特征。
螺旋式发展法
美国国防部提出了“螺旋式发展”新概念。美国国防部长拉姆斯菲尔德称,在今后开发武器系统的过程中,美国将抛弃过去那种先设计一个完善的概念,然后不计时间,不计费用地开发研制的过程,而是先以基础性的简单设计,采用短期可以投入使用的方式,然后不断地开发统的薄弱环节。
分析系统的振动可靠性,首先要保证系统有足够高固有频率,以免发生共振。同时,要根据各阶振型找出系统的薄弱环节,由于前 3阶对系统的影响最大,因此主要分析前 3阶的固有振型,第 1,2阶振型上部和侧壁位移最大,第 3阶振型侧壁位移最大。因此,侧壁是该舰载机柜的主要薄弱环节。
优化分析
该舰载机柜的第 1阶固有频率较低,是影响机柜抗振性能的主要因素,第 1阶固有频率越高,抗振性能越好,因此,应采取措施根据前面的结论进行优化,提高舰载机柜的第 1阶固有频率,这里通过对侧壁增加加强筋以及在两侧壁间增加支架等措施进行优化分析。
在侧壁加加强筋对机柜的第 1阶固有频率有较大提高,其中,不同加强筋形状也有差别,通过在侧壁增加支架对机柜的第 1阶固有频率有较大影响。
结束语
舰载机柜的模态分析结果显示,其第 1阶固有频率较低,在低频激励下容易发生共振,因此可采取在侧壁上加井字形加强筋和侧壁间加连接支架等方法提高系统的固有频率,从仿真数据看,效果良好。此外,还可以采取反向思维,降低舰载机柜的固有频率,如在机柜底部增加阻尼器等,但是此类方法如果阻尼器损坏,可能带来严重后果。
其次,采用提取有效模态质量的方法分析系统的固有振型,可以大大节省计算机资源,准确判断系统的薄弱环节,为后续优化分析提供依据。