Описание системы планер "Юниор" (стр. 2 из 4)

I.2 Обоснование выбора функционального описаниясистемы.

Перед тем, как сесть за эту работу, я долго думал, какую систему мне взять. Я понимал, что нужно взять такую систему, которая удовлетворяла бы трем условиям:

1. Система должна быть достаточно емкой для описания, иметь строго иерархичную структуру.

2. Система должна быть оригинальной и необычной.

3. Система должна быть знакомой и известной и мне настолько, чтобы я знал ее, что называется "до последнего винтика".

Я очень люблю конструировать различные модели кораблей и планеров. Около трех лет назад я купил планер "Юниор" о котором и пойдет речь в моей работе. Этот планер представляет собой достаточно точную копию спортивного самолета "Як-16" он выполнен из пенопласта и оснащен легким двигателем на углекислом газе. На мой взгляд эта система полностью удовлетворяет трем основным условиям, о которых я сказал выше: во-первых он состоит из большого числа деталей, что дает большой простор для описания; во-вторых применение в планере экзотического двигателя на углекислом газе делает систему необычной; в-третьих я сам собирал его и знаком с работой и наладкой каждой из его деталей.

После выбора системы, естественно я стал выбирать метод ее описания. Мне было трудно сразу решить, какой из них лучше использовать и я решил рассмотреть их все и выделить один методом исключения.

Первым я исключил информационный метод описания. Почему? Потому что во-первых информационное описание связано с внутренней информацией системы, а также с информацией, поступающей в систему извне, в моем же случае изменение информации в системе планер практически равно нулю, так как планер не является средством восприятия или обработки информации и представляет собой достаточно устойчивую систему в том смысле, что число изнашиваемых деталей мало, а время изнашивания велико. С другой стороны в информационном описании много цифр, переменных и формул, что очень сильно затрудняет, а то и вовсе сводит на нет возможность понятия и осмысления такой работы. Особенно это плохо для первоначального ознакомления с системой, ведь, не поняв ее основ, не возможно разобраться в ее глубинном устройстве и функционировании. Другими словами информационное описание можно делать только после глобального и всестороннего ознакомления с системой как выполняющего описание, так и его проверяющего или использующего.

Теперь мне осталось выбрать из морфологического и функционального описания. И я сделал выбор в сторону функционального. На это меня толкнуло несколько причин.

1.Во-первых главная цель существования любой системы - функционировать, то есть выполнять какую-либо основную функцию или несколько основных функций, осуществляемых за счет выполнения подфункций каждого из его элементов. То есть для конечного пользователя системы практически не важно как устроена и из чего состоит система, для него главное - чтобы система выполняла предназначенную ей функцию, а уж как это делается - не его дело.

2.Во-вторых, на мой взгляд, функциональное описание более емко, чем морфологическое, ведь при описании той или иной функции, делается указание на то, от каких параметров зависит ее выполнение, обычно это - качественные характеристики элементов, которые обеспечивают данную функцию. И мы сразу получаем функциональное описание и список элементов "в одном флаконе". К тому же можно легко добавить к функциональному описанию иерархическую структуру системы, и, фактически мы потеряем из морфологического описания лишь характеристики связей между элементами (которые можно определить по их функциям).

3.В-третьих, функциональное описание больше подходит для сравнения двух систем, так как морфологическое сходство отнюдь не означает функционального, вследствие того, что незначительное морфологическое отклонение может вызвать качественное функциональное различие. Так в ряде случаев морфологическое различие обнаружить невозможно, и проявляется оно в существенном и легко наблюдаемом различии функциональных свойств (например два полушария головного мозга человека).

II. Функциональное описание системы:

II.1 Общая характеристика системы.

Как я уже сказал, выбранная мной система планера "Юниор" является моделью самолета "Як-16", у которой все важнейшие узлы (крылья, хвост, фюзеляж, стабилизаторы) выполнены из пенопласта. Ходовой частью системы является двигатель, использующий энергию сжатого углекислого газа, который потребляется из специальных баллончиков от сифона. В цилиндре газ расширяется, толкает поршень, тот в свою очередь коленчатый вал, а тот - ось винта. На основании этого можно выделить системоразрушающие (то есть те, которые нарушают внутреннюю структуру подсистем или элементов системы) и системообразующие факторы (то есть наличие которых просто необходимо для нормальной работы системы).

Системоразрушающие факторы:

1.Сильный ветер (разрушает систему в результате непрочности материала системы - пенопласта).

2.Сильная механическая деформация (тоже разрушает систему в результате недостаточной прочности пенопласта).

3.Излишний перегрев (деформирует пенопластовые элементы системы в следствии их низкой температуры плавления (порядка 60 градусов С )).

4.Воздействие химических растворителей (проедают пенопластовые элементы из-за низкой химической стойкости пенопласта).

5.Избыточная влажность среды (образует ржавчину на стенках поршня и цилиндра, разрушая двигатель).

6.Излишне низкая температура (при низкой температуре (отрицательной) двигатель перестает работать, вследствие сильного снижения к.п.д., из-за низкой температуры окружающей среды (газ просто не будет расширяться).

Системообразующие факторы:

1.Работа системы в строго определенном диапазоне температур от 20С до 45С.

2.Слабый ветер.

3.Наличие смазки на поршне, валах и цилиндре двигателя.

4.Наличие достаточного количества углекислого газа в зарядочном устройстве.

5.Прочность крепления несущих частей планера.

6.Обладание некоторой стартовой скоростью и высотой (без обладания ими планер может уйти в штопор).

Таким образом, можно сделать вывод что выбранная мной система очень надежна только в строго определенном состоянии окружающей среды, при выходе из которых она может разрушиться или перестать функционировать. Связи в данной системе преимущественно вещественные, однако встречаются энергетические (преобразование энергии в двигателе) и смешанные (вещественно-энергетические, например в устройстве "топливной системы" - по трубкам переносится вещество - газ, а также энергия).

II.2 Иерархическая структура системы.

Я долго думал, с чего начать описание системы, и наконец понял, что лучше всего начать ее описание с иерархической структуры, так как она дает сжатое, емкое, наглядное, понятное, удобное описание любой системы. Ведь зная, из чего состоит каждая подсистема, каждый узел системы, какие элементы в каждом из них, значительно проще расписать их функции. К тому же иерархическая структура помогает не забыть про некоторые функции, ведь каждому элементу иерархической структуры обычно соответствует одна функция. Итак, начну.В процессе построения иерархической схемы мне пришлось ввести сокращение "К." - крепление.

Иерархическая структура :

Замечание 1:

В иерархическом описании я применял сокращение "К." - то есть крепление и, хотя крепление состоит из нескольких частей, я счел нецелесообразным применение пятого уровня иерархического описания ради описания одного единственного крепления. Я лишь поясню текстом из чего оно состоит: в данной модели самолета каждое крепление представляет собой жесткую один пластиковый стержень, который пронизывает соединяемую деталь, и соединяется с другим соответствующим стержнем на другой детали посредством замкнутого резинового шнура. Исключение составляет двигатель и крепления шасси, которые крепятся к пластиковому носу и пластиковому дну фюзеляжа при помощи винтов и крепления закрылков, элеронов и.т.п., которые насаживаются на пластиковый стержень, в свою очередь крепящийся в вырезе крыла в форме закрылка.

II.3 Функциональное описание системы.

Теперь перейду к самому важному - к цели моей работы - функциональному описанию системы. Сразу хочу отметить, что для удобства восприятия уровни и подуровни иерархической и функциональной систем совпадают.

Замечание 2:

Так как название любой функции состоит из нескольких слов, то написать их в одной строчке не представляется возможным, применение же сокращений лишь усложнит и запутает описание. Я принял решение, и оно не ново, применять для обозначения функции цифровой код, причем функция или функции каждого элемента буду обозначать так: 1 - главная функция, 1.1 - функция первой подсистемы (функция несущей системы), 1.2.3 - функция, выполняемая третьей подподсистемой второй подсистемы (функция заправочной системы), 1.2.3.2 - функция второй подподподсистемой, третьей подподсистемы, второй подсистемы главной системы (функция запирающего шарика).

Замечание 3:

Я делаю функциональное описание в таком виде: сначала идет сама функция системы, подсистемы или элемента, а потом в скобках - от каких факторов внутренних и внешних зависит ее выполнение.

Функциональное описание системы: