←предыдущая следующая→
1 2 3 4
Тема 23. МЕРОПРИЯТИЯ ИАС ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ ВЫСОКОЙ НАДЕЖНОСТИ
АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ И БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТОВ
Занятие 1.1. _Надежность авиационной техники
Обеспечение надежной работы авиационной техники является одной из
главных задач ИАС и составляет важнейшую сторону всего процесса ее
технической эксплуатации и ремонта. Уровень надежности АТ влияет на
эффективность ее боевого применения, боеготовность, безопасность поле-
тов.
Надежность - это свойство объекта АТ сохранять во времени в уста-
новленных пределах значения всех параметров, характеризующих способ-
ность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях при-
менения, технического обслуживания, хранения и транспортирования
(НИАО-90).
Надежность - комплексное свойство,которое включает в селю безот-
казность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость. Примени-
тельно к АТ основным из перечисленных свойств является безотказность -
свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течении оп-
ределенного времени или наработки. Наработка - продолжительность или
объем работы изделия, измеряемые в определенных единицах (часах, днях,
циклах, посадках и т.п.).
Различают работоспособное состояние и неработоспособное состояние
объекта, а также исправное и неисправное состояния.
Событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния
объекта (т.е. переход его в неработоспособное состояние, при котором
значение хотя бы одного заданного параметра, характеризующего способ-
ность объекта выполнять заданные функции, не соответствует установлен-
ным требованиям) называется отказом.
Исправное состояние - состояние объекта, при котором он соответс-
твует все требованиям эксплуатационной и ремонтной документации.
Неисправное состояние (неисправность) - состояние объекта, при
котором он не соответствует хотя бы одному из требований эксплуатаци-
онной и ремонтной документации.
Событие, заключающиеся в нарушении исправного состояния объекта
при сохранении его работоспособного состояния, называется повреждением.
Таким образом, понятие "исправность" является более широким, чем
понятие "работоспособность". В результате повреждения объект неиспра-
вен, но работоспособен. Однако повреждения могут со временем приводить
к отказам.
По эксплуатационным свойствам объекты разделяются на невосстанав-
ливаемые и восстанавливаемые. Невосстанавливаемые объекты те, работос-
пособность которых в случае возникновения отказа не подлежит восста-
новлению. Восстанавливаемые объекты те, работоспособность которых под-
лежит восстановлению при отказах. Такое разделение объектов во многом
определяется конкретными условиями эксплуатации. Например, отдельные
элементы систем авиационного оборудования ( реле, эл. двигатели, при-
боры и т.д.) в условиях эксплуатации не восстанавливаются и рассматри-
ваются как невосстанавливаемые, хотя многие из них в определенных ус-
ловиях могут быть восстановлены и фактически ремонтируются. Самолет в
целом, системы авиационного оборудования, состоящие из множества эле-
ментов, агрегатов и блоков, как правило, рассматриваются как восста-
навливаемые, т.к. при отказе отдельных элементов и систем они заменя-
ются и система вновь функционирует.
Надежность функционирования элементов и систем АТ характеризуется
их безотказностью. Поскольку заранее точно предсказать моменты наступ-
ления отказов элементов и систем невозможно, с математической точки
зрения события отказа объектов являются случайными и количественные
характеристики процессов появления отказов носят вероятностный харак-
тер.
В условиях эксплуатации обычно находится большое число однотипных
устройств АТ, условия применения которых практически одинаковы. Если
фиксировать отказы устройств и наработку их от начала эксплуатации до
момента появления отказа, то в результате наблюдения оказывается, что
события образуют поток однородных случайных событий (рис.1.).
Вероятность безотказной работы - это вероятность того, что слу-
чайная величина времени наработки до отказа Т будет больше заданного
времени:
p(t) = p(T>t)
или другими словами, это вероятность того, что за время наработки объ-
ект не откажет.
Статистическое значение вероятности безотказной работы P (t) оп-
ределяется как отношение числа объектов К (t), безотказно проработав-
ших до момента времени t, к числу объектов М, работоспособных в на-
чальный момент времени t = 0:
К (t)
p (t) = ───────
M
Если n (t) статистическое значение числа отказавших за время t
объектов, то
где Q (t) - статистическое значение вероятности отказа объекта за дан-
ное время t.
Вероятность безотказной работы P(t) и вероятность отказа Q(t)
объекта составляют полную группу событий, т.к. объект находится в од-
ном из двух состояний - работоспособном и неработоспособном, т.е.
P(t) + Q(t) = 1
Важным является по какому закону изменяется вероятность появления
события отказа объекта (или вероятность безотказной работы) от време-
ни. Оказывается, что поток событий отказов объектов АТ часто обладает
следующими тремя свойствами:
- стационарностью - это означает, что вероятность попадания собы-
тия отказа на участок времени t не зависит от его положения на оси
времени;
- ординарностью - невозможностью появления в один и ото же момент
времени двух и более отказов;
- отсутствием последейстия - число текущих и предыдущих отказов
есть независимые случайные величины.
Такие потоки называются простейшими пуассоновскими потоками. Для
них вероятность появлений событий отказов носит экспоненциальный ха-
рактер, т.е. вероятность совершения P (t) за время t равно n событий
отказов равна:
где m - математическое ожидание числа событий отказов.
_Для невосстанавливаемых объектов . m= *t, где - интенсивность отка-
зов.
Статистическое значение интенсивности отказов равно отношению
числа отказавших объектов в единицу времени к числу объектов, остаю-
щихся работоспособными к данному моменту времени:
где n - число объектов, отказавших за время t;
t - рассматриваемый интервал времени.
Чтобы определить вероятность безотказной работы объекта P(t) при
известной интенсивности отказов, надо в формулу Пуассона подставить
n = 0:
P(t) = e (рис.2)
Эта формула часто называется основным законом надежности.
P(t)
│
│
1├
│
│
│
│
│
└─────────────────────────────────t
Интенсивность отказов является наиболее употребительной характе-
ристикой невосстанавливаемых объектов и наилучшим образом позволяет
сравнивать надежность различных объектов.
Если рассматриваются нестационарные потоки отказов, т.е. такие,
для которых (t) = const, то они также подчиняются закону Пуассона. Но
объектов этом случае обладают так называемыми - характеристиками:
Многочисленными статистическими исследованиями установлены три
основные зависимости интенсивности отказов от наработки устройств АТ
(рис.3, 4, 5).
(t) (t) (t)
│ │ │
│ │ │
│ ─────────── │
←предыдущая следующая→
1 2 3 4
|
|