Владимир Петров - Законы развития систем

Предложим проект будущего судна.

Суда будущего должны использовать только экологически чистые источники энергии и, прежде всего, все ресурсы моря (солнце, ветер, воду, волны, течения, статическое давление, соленость воды и т. д.).

Опишем проект, предложенный шведско-норвежской транспортной компанией Wallenius Wilhelmsen.

Пример 6.45. Концепция экологически чистого судна —E/S Orcelle .

Шведско-норвежская транспортная компания Wallenius Wilhelmsen представила на всемирной выставке EXPO-2005 в Японии концепцию экологически чистого судна — E/S Orcelle (рис. 6.19).

Этот большой транспортный корабль типа ро-ро (с погрузкой через откидную аппарель) предназначен для перевозки 10 000 автомобилей через океан, используя только возобновляемые, экологически чистые источники энергии — солнечный свет, ветер и волны.

Рис. 6.19. Проект экологически чистого судна E/S Orcelle

Судно содержит три паруса-крыла, на которых установлены солнечные батареи. Шарнирное крепление парусов позволяет им наклоняться и вращаться. Таким образом, в штиль, когда эти крылья не работают в качестве парусов, их можно сориентировать точно на Солнце, добиваясь максимальной отдачи фотоэлектрических пленок.

Это полупогруженное судно, выполненное из алюминия и пластмасс.

Между главным корпусом и боковыми (спонсонами) проходят 12 горизонтальных подвижных плавников-крыльев, утилизирующих энергию волн, когда судно идет под парусами или стоит на якоре.

Эти же плавники могут работать и движителями — в этом случае их силовой привод питается от корабельной энергетической сети. Судно движется подобно рыбе — за счет колебаний плавников.

Кроме того, имеются и традиционные движители — винты, вынесенные вниз на обтекаемых колонках. Электродвигатели находятся непосредственно у винтов — в обтекаемых герметичных капсулах.

В энергосистеме этого транспорта в качестве мощнейших накопителей энергии используются топливные элементы. Они питаются водородом, который вырабатывается из морской воды в то время, когда мощности солнечных батарей и волновой установки максимальны.

Ночью судно может использовать запасенную энергию для движения и питания систем вентиляции, освещения и т. д.

Площадь восьми грузовых палуб судна эквивалентна площади 14 футбольных полей (85 тыс. м 2).

Его длина составляет 250 метров, ширина — 50 метров, осадка — 9 метров.

Площадь парусов Orcelle — 4,2 (3 x 1,400) тыс. м 2, из которых 2,4 (3 x 800) тыс. м 2покрыты солнечными панелями. Их мощность достигает 2,5 мегаватта. Мощность топливных элементов составляет 10 мегаватт. Максимальная скорость судна составляет 20 узлов, а экономическая — 15 узлов.

Данный проект может быть распространен и на другие типы судов, в том числе и пассажирские. Для большей остойчивости и меньшей подверженности качке необходимо использовать корпус с двумя подводными цистернами. Судно следует оснастить парусной системой, ветрогенераторами типа MARS (рис. 6.15) и т. п. Кроме того, солнечные батареи могут быть вынесены на надувных плоскостях выше туч и постоянно получать электрическую энергию в дневное время суток.

Законы организации систем используются при построении новых систем и предназначены для создания жизнеспособной системы, отвечающей системным требованиям.

К законам организацииотносятся:

— закон полноты и избыточности системы;

— закон проводимости потоков;

— закон минимального согласования частей и параметров системы.

Законы развития технических системподразделяются на:

— Законы организации систем

— Законы эволюции систем

Законы развития технических систем

Содержание

7.1. Структура законов эволюции систем

7.2. Закон изменения степени идеальности

7.3. Закон неравномерности развития частей системы

7.4. Закон изменения степени управляемости и динамичности

7.5. Закономерность изменения управляемости веществом

7.6. Закономерность изменения управляемости энергией и информацией

7.7. Закономерность изменения степени вепольности

7.8. Закон перехода на микроуровень и на макроуровень.

7.9. Закон перехода в системы в надсистему или подсистему

7.10. Закон согласования — рассогласования

7.11. Закон свертывания — развертывания ТС

7.12. Использование системы тренд — анти-тренд

7.13. Закономерности использования пространства

7.14. Предназначение законов развития систем

Законы эволюции систем предназначены для усовершенствования существующих систем.

Схема законов эволюции технических систем представлена на рис. 7.1.

Рис. 7.1. Общая схема законов эволюции технических систем

Развитие технических систем осуществляется в направлении увеличения степени идеальности. Это главный закон эволюции систем. Вследствие неравномерности развития технических систем возникают противоречия , которые могут быть разрешены использованием законов изменения степени управляемости и динамичности, согласованием-рассогласованием, переходом в над- и/или подсистему, переходом на микро- и макроуровень, свертыванием-развертыванием.

Кроме того, имеется закономерность использования пространства.

Содержание раздела 7.2

7.2.1. Общие понятия

7.2.2. Виды степеней идеализации системы

7.2.3. Показатель степени идеальности

7.2.4. Способы и виды идеализации

7.2.5. Идеальное вещество

7.2.6. Идеальная форма

7.2.7. Процесс идеализации

7.2.8. Идеализация технологического процесса

7.2.9. Анти-идеальность

7.2.1. Общие представления