Обеспечение надежности на этапе проектной разработки.

2.1 Расчет надежности элемента системы.

2.2 Расчет надежности систем с последовательным

соединением элементов.

2.3 Расчет надежности резервированных систем.

2.4 Расчет надежности систем произвольной структуры.

2.5 Нормирование надежности систем.

 

Обеспечение надежности на этапе экспериментальной отработки.

3.1 Оценка надежности по результатам испытаний.

3.2 Планирование автономной отработки элементов систем.

3.3 Согласование результатов испытаний на различных этапах ЭО.

 

Обеспечение надежности на этапе производства.

4.1 Оценка стабильности технологического процесса.

4.2 Статистический приемочный контроль продукции (метод Неймана-

-Пирсона).

4.3 Статистический приемочный контроль продукции (метод

последовательного анализа).

Обеспечение надежности на этапе эксплуатации.

5.1 Стратегия аварийных замен.

5.2 Стратегия технического обслуживания по гарантированному ресурсу.

5.3 Техническое обслуживание систем по состоянию.

5.4Стратегия минимального аварийного восстановления.

5.5 Стратегия строго-периодического восстановления.

5.6 Стратегия восстановления с зонами бездействия.

 

Литература.

Приложение.

Введение

 

Современный этап освоения космического пространства характеризуется ростом масштабности научных и народно-хозяйственных задач, решаемых с помощью различных космических аппаратов.

Реализация перспективных космических программ требует дальнейшего совершенствования методических и организационно-технических основ обеспечения эффективности и надежности ракетно-космических систем(РКС).Решение задачи обеспечения высоких уровней надежности РКС связано с большими затратами материальных средств на их экспериментальную отработку(ЭО) и эксплуатацию. Снижение затрат на ЭО достигается путем повышения информативности испытаний, использования ускоренных испытаний, обеспечения высоких уровней имитации при проведении испытаний, а также введением различных видов избыточности.

Очевидно высокие уровни надежности на начальном этапе эксплуатации еще не гарантируют безотказности функционирования объектов РКС, так как при их эксплуатации происходит снижение работоспособности, связанное с процессами износа, коррозии, усталости и др. Это обуславливает необходимость технического обслуживания (ТО) объектов РКС с целью предупреждения неисправностей и устранения возникающих отказов. При решении этой задачи определяющее значение приобретают вопросы прогнозирования технического состояния РКС. Их решение позволяет обосновывать оптимальные стратегии технического обслуживания, обеспечивающие удовлетворение заданных требований к надежности объектов РКС в течении всего периода их эксплуатации при минимальных затратах средств.

В дальнейшем, в предлагаемой пособии, излагаются методы решения рассмотренных выше задач.

Лекция №1

Теории надежности.

1.1. Основные понятия и термины.

Надежностью объекта называется свойство объекта выполнять заданные функции, сохранять во времени значения установленных эксплуатационных показателей в заданных приделах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.

Надежность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения объекта и условий его эксплуатации может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость в отдельности или определенное сочетание этих свойств, как для объекта, так и для его частей.

Безотказность – свойство объекта сохранять работоспособность непрерывно в течение некоторого времени или некоторой наработки. Свойство безотказности проявляется в зависимости от назначения объекта, как в режиме его работы, так и в режиме ожидания работы.

Долговечность – свойство объекта сохранять работоспособность до перехода в предельное состояние с возможными перерывами для технического обслуживания и ремонтов.В отличие от свойства безотказности долговечность характеризует продолжительность работы объекта по суммарной наработке, перерываемой периодами для восстановления его работоспособности в плановых и неплановых ремонтах и техническом обслуживании.

Ремонтопригодность – свойство объекта, заключающегося в его приспособленности к предупреждению и обнаружению отказов и повреждений, к восстановлению работоспособности и исправности путем проведения технического обслуживания и ремонта. Свойство ремонтопригодности количественно характеризует компоновочные решение МС (машин, агрегатов, сборочных единиц и деталей), а также их доступность и легкосъемность.

Сохраняемость – свойство объекта непрерывно сохранять исправное и (или) Работоспособное состояние после режима ожидания, хранения и (или) транспортирования. Свойство сохраняемости характеризует способность объекта противостоять отрицательному влиянию факторов длительного его хранения или транспортирования и обеспечивать его применение после режима ожидания с заданными показателями функционирования с сохранением показателей безотказности и долговечности как объекта в целом, так и его элементов.

Проведенный анализ показывает, что конкретный уровень носителей должен назначаться с учетом особенностей его целевого назначения, а так же возможных последствий отказа ЛА.Для большинства существующих носителей уровни надежности не достигают значения 0.99.Для иллюстрации в табл. 1.1 представлены статистические данные по результатам пуска зарубежных ракет-носителей.

Таблица 1.1.

ЛА	Число успешных пусков	Общее число пусков	НЛА
Титан 3С/34			0,83
Атлас Центавр			0,85
Дельта			0,93
Скаут			0,87
Ариан			0,79
Сатурн – 1
Сатурн – 1, В
Сатурн – V			0,92
Тор-Анджена			0,92
Тор-Дельта			0,95
Титан-Центавр			0,88
Атлас-Анджена			0,75

 

 

Уровни надежности, приведенные в последнем столбце таблицы, характеризуют точечную оценку надежности, рассчитанную по соотношению

,

где k - общее число испытаний; d - число безотказных испытаний.

При ограниченных объемах испытаний эта оценка не дает гарантированный результат. В частности при проведении безотказных испытаний (k = d) точечная оценка будет равна 1 для всех К, в том числе и для К = 1. Очевидно, доверие к этой оценке мало. Поэтому для получения гарантированного результата необходимо переходить к интервальным оценкам.Границы доверительного интервала для некоторых ракет-носителей представлены на рисунке 1.1

 

Рис.1.1 Оценки надежности ракет-носителей.

Методы расчета границ доверительного интервала будут рассмотрены в третьей главе пособия.