Пункты « 1 » и « 7 » в полной функции управления всегда присутствуют. Промежуточные между ними можно объединить либо более глубоко детализировать, представив их как преемственную последовательность каких-то более мелких «этапов» соответственно потребностям практики.
Полная функция управления может осуществляться только в интеллектуальной схеме управления (разновидность схемы управления предиктор-корректор — предуказатель-поправщик[210]), которая предполагает творчество системы управления — субъекта-управленца — как минимум в следующих областях: выявление факторов среды, вызывающих потребность в управлении; формирование векторов целей; формирование новых концепций управления; совершенствование методологии и навыков прогноза при решении вопроса об устойчивости в смысле предсказуемости при постановке задачи управления и (или) в процессе управления по схеме предиктор-корректор.
Соответственно овладение эффективной личностной культурой познания и творчества (чему была посвящена глава 5) — объективная необходимость для управленца, если он не желает быть «зомби-автоматом», несущим возложенные на него извне некие функции в том или ином процессе управления, а желает действовать в русле Промысла Божиего (тем более, что только Бог властен над Различением как способностью — а без этого первый пункт полной функции управления в общем случае нереализуем, а в частных случаях реализуем с более или менее существенными ограничениями).
Если в реальном процессе управления какие-то этапы полной функции управления не проявляются, то это означает, что управление ведётся не по полной функции: т.е. некоторые этапы полной функции реализуются за пределами объекта (процесса), управляемого не по полной функции.
6.4. Устойчивость в смысле предсказуемости
Как было сказано ранее, объективной основой управления является субъективная способность управленца предвидеть поведение объекта управления под воздействием: внешней среды, собственных изменений объекта, управления. Это приводит к понятию:
Устойчивость в смысле предсказуемости поведения объекта (процесса) в определённой мере под воздействием: внешней среды, собственных изменений объекта (процесса), управления.
Как объективное явление — это свойство объекта управления (реального или потенциального) в восприятии субъектом-управленцем (или претендентом в управленцы) самого объекта и его взаимоотношений со средой.
Т.е. в явлении «устойчивость в смысле предсказуемости» сливаются воедино и объективность бытия объекта управления (либо объективная возможность осуществления проекта), и субъективизм его восприятия конкретным индивидом. Как понятие это — ключевое понятие теории и практики управления.
Однако прежде, чем обсуждать эту специфическую разновидность устойчивости, необходимо рассмотреть сложившееся понимание устойчивости как объективного явления. В большинстве случаев в науке устойчивость определяется как способность объекта (процесса), на который оказывается возмущающее воздействие, выводящее его из некоего режима, в котором контрольные параметры объекта (процесса) неизменны, — после снятия этого воздействия — возвращаться к тому режиму, в котором он пребывал до оказания на него возмущающего воздействия. Это определение распространяется практически на все явления безотносительно к природе самих явлений.
Данному определению явления устойчивости сопутствует понятие «запас устойчивости». Оно основывается на том, что при превышении возмущающим воздействием некоторой величины, объект, устойчивый в указанном смысле при меньших значениях возмущающего воздействия, может утрачивать это свойство. Но запас устойчивости в каждом конкретном случае выражается своеобразно, и в каждом конкретном случае параметр, определяемый термином «запас устойчивости», должен быть метрологически состоятельным.
Примеры:
· Устойчивость — неустойчивость:
Ø Сложенный из листа бумаги самолётик-стрела — аэродинамически устойчив (т.е. сам возвращается к углам своей ориентации относительно вектора скорости набегающего потока воздуха), благодаря чему летит, в общем-то, по предсказуемой плавной траектории: при некоторой сноровке им можно попасть в заранее намеченное место.
Ø Листья деревьев имеют иную форму и, опадая осенью с ветвей, иначе обтекаются потоком воздуха, летят по криволинейной ломано-прерывистой траектории и падают в непредсказуемое место (это хорошо видно в безветренное время).
· Запас устойчивости:
Ø Бумажный самолётик-стрела, если его просто уронить, — вне зависимости от своей ориентации по отношению к вертикали — под воздействием возникающих на его поверхности аэродинамических сил прекращает падение, подобное падению листа, и начинает планировать — главное, чтобы хватило начальной высоты. Т.е. он аэродинамически устойчив во всём диапазоне возможных отклонений от режима устойчивого планирования, и с оговоркой о начальном запасе высоты его запас аэродинамической устойчивости неограничен.
В отличие от бумажного самолётика-стрелы, история авиации знает примеры реальных самолётов, аэродинамические компоновки которых оказывались таковы, что, если в полёте угол атаки[211] (или крена) превысит некоторое критическое значение, то самолёт начнёт падать почти так, как падает осенний лист (это явление называется в авиации «плоский штопор»[212]).
Критический угол атаки, по превышении которого самолёт сваливается в плоский штопор либо в пикирование, для выхода из которых требуется управление[213], — одна из возможных мер запаса устойчивости режима нормального полёта.
Ø При опрокидывании предмета, стоящего на твёрдой поверхности (например, табуретки), он теряет устойчивость, когда момент сил (тяжести и равнодействующей реакций опоры) изменяет свой знак, после чего момент названных сил начинает способствовать дальнейшему опрокидыванию предмета даже в случае исчезновения накренившей предмет силы. Одна из возможных мер запаса устойчивости в этом случае — механическая работа, которую необходимо совершить для того, чтобы привести предмет в положение, в котором момент сил тяжести и равнодействующей реакций опоры изменяет свой знак.
Однако в теории и практике управления применимость приведённого выше определения устойчивости носит ограниченный характер. Дело в том, что жизни встречаются объекты и процессы, которые сами по себе свойством устойчивости не обладают (т.е. обладают нулевым запасом устойчивости); либо их запас устойчивости настолько близок к нулю, что в практических задачах его можно считать нулевым, а сами объекты (процессы) — неустойчивыми, но при этом:
Организация соответствующего управления может придать устойчивость течению процессов, которые без управления (или при несоответствующем управлении) оказываются неустойчивыми.
Наиболее широко известным примером такого рода организации соответствующего управления, придающего устойчивость заведомо неустойчивому процессу, является вся история конструирования и строительства вертолётов одновинтовой схемы[214]. Хотя практически все видели такие вертолёты хотя бы в кино, но большинство не задумывается и не знает, что обеспечивает возможность полёта такого вертолёта.
Дело в том, что, если вращающийся винт перемещается в направлении, перпендикулярном оси своего вращения, то воздушный поток с разными скоростями набегает на лопасти винта. Вследствие этого на лопастях винта (если углы атаки лопастей одинаковые) возникают разные по величине аэродинамические силы, которые порождают кренящий момент. По этой причине вертолёт с таким несущим винтом во время полёта обречён завалиться на один из бортов и после этого, потеряв подъёмную силу, «упасть камнем»; практически же он вообще оказался бы не способен взлететь. В терминах теории управления это означает, что желательный режим функционирования устройства объективно неустойчив.
210
Значение этих терминов будет пояснено далее в разделе 6.7.
211
Если не вдаваться в рассмотрение профиля крыла, его характеристических точек и линий, то угол атаки это — угол в продольной плоскости симметрии самолёта между проекцией на неё вектора скорости набегающего потока и следом на ней «плоскости» крыла; либо ещё примитивнее — угол наклона «плоскости» крыла по отношению к вектору скорости набегающего потока.
212
Причём из режима падения в плоском штопоре далеко не всякий самолёт способен выйти за счёт средств нормального управления. Для того, чтобы такой самолёт можно было вывести из плоского штопора, на нём необходимо устанавливать специальные устройства — например специальные парашюты, которые подтормаживая хвост, переводят самолёт из плоского штопора в режим пикирования, в котором восстанавливается нормальная управляемость самолёта, после чего противоштопорный парашют сбрасывается.
Сваливание в плоский штопор вследствие ошибок пилотирования — причина гибели нескольких авиалайнеров Ту-154 со всеми находившимися на их борту (последний случай — гибель рейса «Пулковских авиалиний» 22 августа 2006 г. под Донецком). Эта особенность Ту-154 была известна ещё на стадии проектирования, по какой причине опытные экземпляры, проходившие испытания, были снабжены противоштопорными парашютами. Однако с целью увеличения весовой отдачи и экономичности лайнера их не стали устанавливать на серийные самолёты, предполагая, что квалифицированные лётчики не будут допускать полётов на углах атаки, близких к критическим.
213
Если управление не требуется, то реальный самолёт по своим аэродинамическим характеристикам аналогичен бумажному самолётику-стреле. Так советский истребитель Як-3 (времён Великой Отечественной войны), если срывался в пикирование из-за превышения критического угла атаки, набрав в пикировании скорость, сам выходил из него.
214
Вертолёт одновинтовой схемы имеет:
· один несущий винт, который вращается вокруг вертикальной оси, создаёт подъёмную силу и силу тяги в направлении полёта;
· один рулевой винт, расположенный на хвостовой балке, который вращается вокруг горизонтальной оси, перпендикулярной диаметру несущего винта — он предназначен для компенсации реактивного момента от вращения несущего винта и тем самым — для предотвращения вращения фюзеляжа вертолёта в направлении, противоположном направлению вращения несущего винта, а также — для изменения ориентации вертолёта по курсу.