Тема 5.  НАДЕЖНОСТЬ ТИПОВЫХ ЭЛЕМЕНТОВ                                                               И МЕТОДЫ ЕЕ ПОВЫШЕНИЯ.



5.1. Общая характеристика надежности типовых элементов в авиационном приборостроении.            Приборы любого назначения, в том числе и авиационные, состоят из большого числа типовых стандартных элементов, которые образуют функциональные схемы, каскады, узлы, блоки аппаратуры.

           В авиационном приборостроении все бортовые приборы и устройства можно разделить на следующие группы:

Авиационные приборы и устройства

состоящие из типовых электрических элементов состоящие из механических элементов состоящие из  электрических и механических элементов
Сопротивления, конденсаторы  Мембраны, барометрические коробки  Пилотажно-навигационные приборы, гироскопы
Полупроводниковые приборы (диоды, стабилитроны, транзисторы)  Передаточные устройства (рычаги, оси, зубчатые колеса, поводки …)  Приборы и датчики контроля силовых установок (систем управления)
Микросхемы  Пружины  Радиооборудование
Электродвигатели, сельсины  Клапаны  Антенны, локаторы …
Трансформаторы, дроссели  Муфты, редукторы  Системы взлета и посадки
Сигнализаторы, индикаторы  Подшипники, шестерни  Автопилоты
Реле, контакторы, переключатели, кнопки …  Шкалы, стрелки …  Системы наведения и управления огнем
Датчики, электрические преобразователи  Корпуса приборов  Специальные приборы (метеослужб, георазведки...)

 

5.2. Распределение отказов и сравнительная надежность типовых элементов приборов.            Статистические данные, полученные из опыта эксплуатации приборов и систем, показывают, что элементы различных типов вносят в работу приборов различную долю отказов в их общем количестве.

В таблице приводится примерное распределение отказов некоторых элементов авиационной аппаратуры:

Элементы авиационной аппаратуры Число отказов к общему числу отказов, %
Сопротивления, конденсаторы 13
Полупроводниковые приборы (диоды, транзисторы) 23
Микросхемы 10
Трансформаторы, дроссели 2
Сигнализаторы, индикаторы 7
Реле, контакторы, переключатели, кнопки … 15
Датчики, электрические преобразователи 12
Электродвигатели, сельсины 5
Генераторы электропитания 5
Прочие отказы 8

 

5.3. Условия работы авиационных приборов. Если величина интенсивности отказов λ изделия или его элемента определена при нормальных условиях, то эта величина – номинальная.      Нормальными условиями эксплуатации считаются:                                                                                                          - температура ……………………………………………………….. +25 ±10°С,                                                                        - относительная влажность ………………………………….. 45 – 80%,                                                                    - атмосферное давление ……………………….. 630 – 800 мм.рт.ст.*                                                         (*760мм.рт.ст.=1атм.=1,013Бар; 1Бар=105Па=106н/м2=10н/см2)

           Учитывая весь вышеизложенный материал, эксплуатационная интенсивность отказов λЭ изделия будет определяться с учетом электрических и тепловых режимов работы элементов, а также, что очень важно, должны быть учтены все внешние воздействия, возникающие во время эксплуатации на борту ЛА.

           Расчет эксплуатационной интенсивности отказов λЭ для большинства групп радиоэлементов и элементов конструкции АП рассчитывается по следующей формуле:

 Где  – исходная (базовая) интенсивность отказов элементов, определенная при                                    номинальной электрической нагрузке при температуре окружающей среды t ОКР =25 ° С; КР – коэффициент режима, учитывающий электрическую нагрузку и температуру                               окружающей среды;                                                                                                                                              КЭ – коэффициент эксплуатации, учитывающий изменение эксплуатационной                                       интенсивности отказов в зависимости от воздействующих внешних эксплуатационных                факторов.

Для отдельных групп сложных изделий, суммарный отказ которых складывается из отказов их составных частей, эксплуатационная интенсивность отказов рассчитывается следующим образом:

Где  – исходная (базовая) интенсивность отказов элементов i - потока;                                    К j  – поправочный коэффициент, учитывающий влияние  j – фактора в i - потоке;                              

Ниже приводятсянекоторые таблицы поправочных коэффициентов, учитывающие особенности эксплуатации авиационных приборов.

 Таблица 4.1.                                                                                                                                                           Значения поправочных коэффициентов, учитывающие вибрацию и ударные нагрузки.

Условия эксплуатации

Поправочные коэффициенты

Вибрация,      КВ Ударные нагрузки, КУ Суммарное воздействие
Лабораторная 1,0 1,0 1,0
Самолетные и вертолетные 1,5 1,2 1,8
Высокоскоростные (М˃1) 1,8 1,5 2,7

 

 

Таблица 4.2.                                                                                                                                                            Значения поправочного коэффициента, учитывающего влажность и температуру.

Влажность,  % Температура, ° С Поправочный коэффициент,         КВТ
60…70 20…40 1,25
70…90 20…30 2,00
90…98 30…40 2,50

Таблица 4.3.                                                                                                                                                            Значения поправочного коэффициента, учитывающего высоту полета ЛА.

Высота полета, км Поправочный коэффициент,      КВС
1…3 1,1
3…5 1,15
5…10 1,25
10…15 1,3
15…25 1,4
˃25 1,5

 

5.4. Режимы работы элементов авиационных приборов с учетом их электрической нагрузки. Помимо внешних факторов, реальные режимы работы элементов и приборов характеризуются электрическими и тепловыми режимами.

           Одним из параметров, оценивающих электрическую нагрузку элементов и приборов, является коэффициент нагрузки КН. Большие электрические нагрузки существенно снижают надежность элементов, поэтому в авиационной технике коэффициенты нагрузки элементов по току и напряжению выбирают в диапазоне 0,2…0,8 от максимальной их величины (чаще до 0,7).

           Т.е.  КН определяется отношением одного из параметров, оценивающих                        работу элемента или прибора в целом в реальном режиме к номинальному значению этих параметров, предусмотренных техническими условиями (например, значений I, U, P).

Например:                                                                                                                                                                                                                     коэффициент нагрузки резисторов                    

                                          коэффициент нагрузки конденсаторов               

                                          коэффициент нагрузки диодов          

                                          коэффициент нагрузки транзисторов .

Чем выше величина КН , тем больше величина токового разогрева элемента, т.е. в процессе его работы (когда через элемент протекает ток) выделяется дополнительное тепло, называемое рассеиваемым.

Если для рассеивания тепла недостаточно габаритов самого элемента, его устанавливают на радиатор и для охлаждения используют внешние потоки воздуха или вентиляторы. Причем потоки воздуха, в том числе и создаваемые вентиляторами охлаждения, должны просчитываться конструктором, с целью получения большего КПД систем охлаждения.                                             Помимо воздушного охлаждения, в авиационных приборах распространено жидкостное охлаждение нагруженных элементов. В таких системах радиаторы имеют полости для прохождения по ним специальных охлаждающих жидкостей – антифризов, спиртов, масел и т.п., имеющих повышенную температуру кипения. Сама охлаждающая жидкость также охлаждается в результате рециркуляции в отдельных выносных радиаторах потоками внешнего (забортного) воздуха.                                                                                                                                                                                           Главным параметром в расчетах систем охлаждения с твердотельными радиаторами является полезная площадь их поверхности, т.е. та часть, которая нагревается в результате работы элементов. Здесь уже учитываются теплопроводность материала радиатора, его конструкция (игольчатые, например, имеют большую площадь рассеивания тепла при меньших габаритах, чем пластинчатые) и направление         обдува.                                                                                                                                  Для систем охлаждения с пустотелыми (жидкостными) радиаторами помимо площади их поверхности, в расчет берется объем всей системы в целом, т.к. объем напрямую зависит от процессов теплообмена.                                                                                                                                                                 В обоих случаях, применительно к авиационной технике, конструкции систем охлаждения приборов должны иметь минимальную массу и габариты наряду с высокими параметрами обеспечения отвода тепла.

60
           Итак, в зависимости от величины  КН собственный разогрев элемента в приборе может повышаться на несколько десятков градусов. Если принять во внимание, что авиационные приборы могут работать при температурах окружающей среды до +60…+85°С, становится очевидным, что суммарный разогрев элементов в аппаратуре может достигать и превышать +100°С, т.е. допустимые пределы.                                                                                                                                        В связи с этим существенно снижается допустимая величина КН:

КН =1,0
КН =0,2
КН =0
 

40
50

 

 


30
                                    

                                                                                                                                                               

Температура окружающей среды, С °
               20          30         40          50           60

 

На основании статистических данных в паспорте на все радиоэлементы приводятся рекомендации и графики для определения коэффициентов в зависимости от условий их работы.

ВЫВОД: При расчете прибора на надежность необходимо учитывать и условия его эксплуатации, и допустимые нагрузки. В правильно сконструированной аппаратуре не должно быть элементов, работающих на предельных или перегруженных режимах со значением коэффициентов нагрузки, близкой к единице, и ни в коем случае больше единицы.

 5.5. Расчет надежности изделий с учетом условий эксплуатации.

Полный расчет надежности изделия производится на этапе технического проектирования, когда:      1). Известны окончательные варианты структурной и принципиальной электрической схем.        2). Составлен полный перечень используемых комплектующих радиоэлементов, деталей, сборочных единиц, элементов конструкции и покупных изделий.                                                                               3). Рассчитаны все возможные электрические нагрузки элементов и узлов.                                          4). Определены тепловые режимы всех элементов и узлов.                                                                               5). Известны и согласованы все условия эксплуатации изделия на борту ЛА.

Пример расчета.

В качестве конкретной задачи рассчитаем основные показатели надежности с учетом всех коэффициентов эксплуатации для трех блоков авиационной аппаратуры А1, А2, А3 при условии, что:                                                                                                                                                                                                          - все три блока работают на борту ЛА при температуре +65 °С;                                                                     - блоки А1 и А2 работают при электрической нагрузке КН =0.8, а блок А3 – при КН =0.6;                  - коэффициент эксплуатации для всех блоков равен КЭ=2.5;                                                                           - интенсивность отказов всех блоков является базовой, т.е. λ1( t)= λБ1 , λ2( t)= λБ2 , λ3( t)= λБ3 .

Решение:                                                                                                                                                                                                 1). По справочным данным (из таблиц поправочных коэффициентов) определяем коэффициенты режима КР  для рабочей температуры +65 °С и заданных коэффициентов электрической нагрузки:                                                                                                                                                                          Блок А1:        КН=0,8             tОКР=+65 °С               КР=1,2                                                                            Блок А2:        КН=0,8             tОКР=+65 °С                    КР=1,2                                                                          Блок А3:        КН=0,6             tОКР=+65 °С                    КР=0,8                                                       Коэффициент эксплуатации для всех блоков                          КЭ=2,5.                                                                      Время работы на борту в данных условиях              t0=1000 часов.                                                           2). Рассчитаем интенсивность отказов λЭ с учетом приведенных выше факторов:                                                Блок А1:                                                                              Блок А2:                                                                                                 Блок А3:                                                                           Суммарное значение интенсивности отказов для трёх блоков:                                                                                                                                                                         3).Определяем:

 

5.6. Методы повышения надежности авиационных приборов с учетомвышеизложенного могут быть следующими:

Методы повышения надежности приборов и их элементов

На стадии проектирования
1 Выбор надежных вариантов функциональных и принципиальных схем прибора, обеспечивающих резервирование и облегченные режимы работы элементов
2 Выбор новых прочных материалов конструктивных элементов
3 Выбор подходящего конструктивного решения прибора с продуманными вариантами амортизации, герметизации и теплозащиты (термостатирование, охлаждение и т.д.)      
4 Испытание опытных образцов при всех возможных дестабилизирующих факторах
На стадии производства
1 Строгое соблюдение технологических процессов изготовления прибора
2 Тренировка и отбраковка отдельных элементов
3 Входной контроль материалов и элементов (например, закупаемых при изготовлении)
4 Высокое качество настройки прибора (качество технического персонала и оборудования)
5 Усовершенствование методов тренировки готового прибора (испытаний серии образцов)
На стадии эксплуатации
1 Статистический контроль отказов
2 Своевременное (в соответствии с регламентом) техническое обслуживание

               

    

 

 

 

 

Тема 6. РЕЗЕРВИРОВАНИЕ.

 

           Резервирование – это метод повышения надежности, при котором создаются параллельные цепи (каналы), позволяющие сохранить работоспособность устройств, при отказе их отдельных узлов, с условием рационального применения избыточных элементов. Под рациональностью применения понимается расчетное минимальное количество приборов или их элементов, обусловленное требованием снижения массы бортового оборудования.

Резервирование делится на две категории:                                                                                                                          - общее, когда резервируется группа элементов или блоков в целом;                                                     - поэлементное, когда резервируется каждый элемент в отдельности.

При этом количественной оценкой метода является кратность резервирования m – отношение числа резервных изделий к числу резервируемых, т.е. основных. В частности, дублирование имеет кратность резервирования m=1.

Существует два основных вида систем резервирования:                                                                           1). Постоянное резервирование, когда резервные элементы схемы или устройства включают (и нагружают) вместе с основными. Достоинством постоянного резервирования является отсутствие переключающих устройств и устройств индикации неисправностей.                                      2). Резервирование замещением или активное резервирование, когда подключение резервных элементов происходит при отказе основных. При разработке таких систем предполагается, что время переключения резервного элемента на место отказавшего должно быть небольшим, и им можно пренебречь при расчете надежности, а сам переключатель настолько надежен, что не влияет на общую надежность системы.                                                                                Поскольку в данном случае большое значение приобретают режимы работы ненагруженных элементов резерва до появления отказа, т.е. до перестроения схемы, принято различать три их режима работы:                                                                                                                           

Нагруженный резерв, при котором рабочие и резервные элементы находятся в одинаковых условиях работы (КН Рез.Н Раб.). Примером  является использование нескольких двигателей на самолете. В полете они работают в одном режиме, но при отказе одного или нескольких из них, аварийная ситуация не возникает. В топливных системах обеспечивается перекрестное или закольцованное питание двигателей от различных групп топливных баков. Наконец, два резистора, включенные параллельно, резервируют друг друга в случае обрыва (если речь идет, например, о сигнальных цепях, где уменьшение тока в 2 раза не повлияет на работу схемы;             в случае же с конденсаторами, с целью защиты участка цепи от пробоя, их включение будет последовательным). Следует обратить внимание на то, что в случае выхода из строя одного резервного элемента может увеличиться нагрузка на другой, т.е. при этом увеличится интенсивность отказов второго.

Облегченный резерв, при котором резервные элементы находятся в облегченных условиях работы (КН Рез.Н Раб.). Примером такого резерва может служить усилитель мощности, находящийся под напряжением, но не подключенный на основную нагрузку до отказа основного усилителя.

Ненагруженный резерв, при котором резервные элементы включаются только после отказа работающего элемента (КН Рез.=0). Примером этого резервирования могут служить элементы воздушной системы самолета, обеспечивающие аварийный выпуск шасси при отказе основной системы – гидравлической.

           При использовании резервирования следует помнить, что оно приводит к увеличению габаритов, массы и стоимости оборудования. Поэтому метод резервирования целесообразно применять только в тех случаях, когда исчерпаны все другие методы.

Для оценки методов резервирования сравним надежность последовательного и параллельного соединения элементов.  

6.1. Последовательное соединение элементов. На основании теоремы умножения вероятностей независимых событий вероятность безотказной работы изделия РИЗД(t) равна произведению вероятностей безотказной работы последовательно соединенных элементов:                             

Из формулы следует, что вероятность безотказной работы изделия будет всегда ниже самого ненадежного элемента схемы. Например, изделие состоит из пяти последовательно соединенных элементов с вероятностью безотказной работы за время полета t =3ч: Р1(3)=0,997, Р2(3)=0,995, Р3(3)=0,993, Р4(3)=0,985 и Р5(3)=0,999. Вероятность безотказной работы изделия:                                                                                                                 т.е. будет ниже даже, чем у четвертого элемента.                                                                                                  Включение в схему изделия хотя бы еще одного элемента, даже высокой надежности (Р6=0,99999) неминуемо приведет к снижению надежности всего изделия.                                                     Научно-технический прогресс приводит, наряду с повышением точности и эффективности изделий, к усложнению их схем, что увеличивает остроту проблем надежности. Сохранение надежности с увеличением последовательно соединенных элементов, в этом случае, возможно только при увеличении надежности самих элементов, зависящей от интенсивности их отказов  λ i (или увеличения наработки на отказ  Т0 i=1/ λ i) и определяемой по ним вероятности отказа QИЗД.              Нетрудно догадаться, что увеличение числа последовательно соединенных элементов особенно неблагоприятно сказывается на надежности изделия при относительно низкой надежности самих элементов. Так, при  РЭЛ( t)=0,98 увеличение числа этих элементов с двух до четырех приведет:                                                                                                                                                                    к снижению вероятности безотказной работы изделия на:

                                                     Р2( t)- Р4( t)=0,96-0,92=0,04 , т.е. на 4%.

Такое же увеличение числа элементов при более низкой их надежности, равной, например 0,9, приведет:                                                                                                                                                                                         к снижению вероятности безотказной работы изделия на:

                                                          Р2( t) - Р4( t) = 0,81 - 0,66 = 0,15 , т.е. на 15%.

6.2. Параллельное соединение элементов. В этом случае выход из строя одного элемента не приводит к отказу изделия в целом, т.е. оно может выполнять свои функции при наличии повреждения, но с меньшей надежностью. Поэтому при любом виде резервирования резервный элемент на структурной схеме надежности (см. пример с конденсаторами при нагруженном резерве) подключают параллельно основному. При таком соединении полный отказ изделия наступает лишь при отказе всех резервных плюс хотя бы одного основного. В этом случае при постоянно нагруженном резерве вероятность отказа изделия будет равна произведению вероятностей отказа всех параллельно соединенных элементов:

Тогда вероятность безотказной работы изделия будет равна:

Из формулы следует, что вероятность безотказной работы изделия будет всегда выше самого надежного элемента схемы при параллельном резервировании. Возьмем предыдущий пример, когда изделие состоит из пяти параллельно соединенных элементов с вероятностью безотказной работы за время полета  t =3ч: Р1(3)=0,997, Р2(3)=0,995, Р3(3)=0,993, Р4(3)=0,985 и Р5(3)=0,999. Вероятность безотказной работы изделия по формуле 6.2:                                                            т.е. будет выше даже, чем у пятого элемента.                                                                Включение в схему изделия хотя бы еще одного элемента, даже самой низкой надежности (Р6=0,7) неминуемо приведет к увеличению надежности всего изделия. Нетрудно доказать, что увеличение числа параллельно соединенных элементов благоприятно сказывается на надежности изделия даже при относительно низкой надежности самих элементов. Так, при РЭЛ( t)=0,7 увеличение числа этих элементов с двух до четырех приведет:                                                                              к увеличению вероятности безотказной работы изделия на:

                      Р4( t)- Р2( t)=(1-0,3·0,3·0,3·0,3)-(1-0,3·0,3)=(1-0,008)-(1-0,09)=0,082 , т.е. на 8%.

Такое же увеличение числа элементов при более низкой их надежности, равной, например 0,5, приведет к увеличению вероятности безотказной работы изделия на:

                                                          Р4( t) – Р2( t) = 0,875 - 0,75 = 0,15 , т.е. на 12,5%.

4
4
3
3
2
1
2
1
Из приведенных примеров следует, что чем больше в изделии резервных элементов, тем выше его надежность. На практике применяются два типа параллельного соединения

4’
3’
4’
3’
2’
1’
2’
1’
общее:                                                                        поэлементное:

 

Из анализа этих двух соединений следует, что при общем резервировании элементов надежность изделия при прочих равных условиях ниже, чем при поэлементном. Это объясняется тем, что отказ всего изделия наступает при отказе любых двух элементов – одного основного и одного резервного. При поэлементном резервировании отказ изделия наступает только при отказе двух одинаковых элементов – основного и его замещающего резервного. Очевидно, что вероятность второго события меньше, чем первого. Сравним надежность изделия, состоящего из четырех последовательно соединенных элементов с вероятностью безотказной работы Р1( t)= Р’1( t)=0,90, Р2( t)= Р’2( t)=0,85, Р3( t)= Р’3( t)=0,80, Р4( t)= Р’4( t)=0,75, при применении общего и поэлементного постоянного нагруженного резервирования, т.е. определим вероятность безотказной работы: 

           а). Без резервирования:

           б). При общем резервировании:

           в). При поэлементном резервировании:                                                                                                                 сначала вычислим надежность каждого резервированного блока

           т.к. блоки соединены последовательно, то

Действительно, поэлементное резервирование дает существенное увеличение надежности изделия – в рассмотренном примере вероятность безотказной работы выросла на 0,87-0,71=16%.

ВЫВОД: 1. Чем больше резервных элементов, тем выше надежность изделия.                                            2. Надежность изделия (блока элементов) при резервировании всегда выше надежности самого надежного элемента.                                                                                                                                           3. Для обеспечения требуемой надежности изделия чаще бывает экономически выгоднее применить резервирование, т.е. ввести в изделие дополнительные элементы, чем повышать недостаточную надежность отдельных элементов.

6.3. Последовательно-параллельное соединение элементов. Смешанное резервирование. Большинство реальных изделий состоит из элементов, соединенных последовательно. Резервирование же применяется для повышения надежности элементов, имеющих низкую надежность относительно других элементов (принцип равнонадежности). После сравнительной оценки всех элементов предпочтение в резервировании отдают тем элементам, которые дешевле, или там, где это технически проще реализуется, с тем, чтобы добиться требуемой надежности изделия в целом, но при минимальных затратах.                                                                                При расчете надежности таких изделий сначала по уравнению 6.2 определяют вероятность безотказной работы блока параллельно-соединенных элементов, а затем по уравнению 6.1 – вероятность безотказной работы всего изделия.                                 

 

Для примера рассмотрим методику составления структурной схемы и расчета надежности системы управления стабилизатором самолета со следующей принципиальной схемой:

17
16
14
15
 
 
 
 
 

 
11
1
10
18
12
9
8
2
3
4
8
7
5
13
6

 


                                          Схема управления стабилизатором самолета.                                                                          

Ручка управления стабилизатором, установленная в кабине летчика;                                                                  2 – система жестких тяг проводки от ручки до стабилизатора;                                                                                        3 – узел герметизации вывода тяг управления из кабины самолета;                                                                           4 – пружинный механизм, создающий на ручке управления 1 усилия, пропорциональные ее отклонению;            5 – механизм триммерного эффекта, обеспечивающий удержание ручки в требуемом положении;            6 – автоматический регулятор управления (АРУ), изменяющий передаточное число от ручки управления                     к стабилизатору при изменении скорости и высоты полета;                                                                         7 – блок управления АРУ, в который подается сигнал, пропорциональный напору набегающего воздуха;                  8 – система качалок, обеспечивающая подвижную подвеску тяг проводки;                                                            9 – электрический датчик системы аварийного привода стабилизатора (АПС);                                                     10 – гидроусилитель (бустер);                                                                                                                                                11 – коленчатая качалка проводки стабилизатора;                                                                                                                   12 – аварийный привод стабилизатора (реверсивный двигатель с редуктором);                                                     13 – управляемый стабилизатор;                                                                                                                                         14 – насос высокого давления системы гидроусилителей, установленный на коробке приводов двигателя; 15 – трубопроводы и арматура бустерной гидросистемы;                                                                                          16 – трубопроводы и арматура основной гидросистемы;                                                                                            17 – насос высокого давления основной гидросистемы самолета;                                                                            18 – электропроводка управления АПС.

Все элементы основной системы управления (1…8, 10, 11, 13…15) соединены последовательно, т.к. отказ любого из них приведет к отказу всей системы. Для повышения надежности этой системы она имеет следующее резервирование.                                                                                                                        В случае падения давления в гидросистеме ниже нормы срабатывает клапан-реле, и бустер 10 автоматически подключается к основной гидросистеме, предотвращая отказ.  Резервные элементы 16 и 17 основной гидросистемы самолета подключены параллельно элементам системы управления стабилизатором  14 и 15. Для дальнейшего повышения надежности системы и сохранения ее работоспособности при полном отказе гидроусилителя автоматически включается аварийная система привода стабилизатора (АПС). Она состоит из электрического датчика  9, электропроводки  18 и реверсивного электродвигателя  12. Замыкание требуемых контактов в датчике зависит от направления движения ручки управления  1, которое передается от нее через элементы  1, 2, 3, 6, 8. Отказ любого из этих элементов приводит к отказу и основной, и резервной цепи.                                                                                                                                        В соответствии с учетом резервирования и описания принципа работы системы ее структурная схемы будет следующая:

1
2
3
4
5
6
7
8
 10
 11
 13
 14
 15
 16
 17
 18
 12
9
 I
 II
 III
 IV
 V
 VI

 


Расчет надежности системы проведем по экспоненциальному закону распределения наработки на отказ за время полета t=2ч в соответствии с примерными значениями интенсивностей отказов всех элементов, приведенных в таблице:                                        

Поз. Элемент λ ·10-3, ч-1
1 Ручка управления 0,05
2 Тяга проводки 0,052
3 Узел герметизации 0,05
4 Пружинный механизм 0,04
5 Механизм триммерного эффекта 0,24
6 АРУ 0,26
7 Блок управления АРУ 0,06
8 Качалки проводки 0,048
9 Датчик АПС 0,5
10 Гидроусилитель 2,5
11 Коленчатая качалка 0,23
12 АПС 0,4
13 Стабилизатор 0,27
14 Насос гидроусилителей 5,0
15 Гидросистема бустеров 5,0
16 Основная гидросистема 5,0
17 Насос основной гидросистемы 5,0
18 Электропроводка АПС 0,5

 

Эти значения получают на основании обработки данных эксплуатации и испытаний.

Формулы 6.1 для последовательного соединения и 6.2 – для параллельного в случае, когда рассматриваемое время намного меньше наработки на отказ (t<T0), имеют упрощенный вид: Р( t) ≈ 1 - λ t, Q( t) ≈ λ t . Далее, подставляя данные из таблиц, получим:

Для блока I :                                                          

Для блока II :                                                        

Для блока III :

Для блока IV :       

Для блока V :                                       

Для блока VI : .

Интенсивность отказов всех остальных последовательно включенных элементов системы и блоков (за исключением блока II):                                                                                                                                                                   

 

Вероятность безотказной работы всей системы за 2 часа полета при условии полной ее исправности к началу полета будет равна:

            

Помимо приведенного расчета интенсивность отказов в большой степени зависит от условий применения изделия (температуры, механических воздействий, влажности и т.п.). В справочниках по надежности приводятся коэффициенты, учитывающие влияние этих факторов.


Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 1133; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!