Разработка методики выбора параметров структур резервирования подсистем летательных аппаратов
ВВЕДЕНИЕ
Настоящий период развития техники характеризуется созданием и внедрением сложных технических систем и комплексов. Разрабатываются и успешно применяются полностью автоматизированные технологические процессы производства новых видов техники. Однако необходимо отметить что на данном этапе развития обостряется противоречие между увеличением мощности техники и возросшей вероятности отказа отдельных ее компонентов. Это приводит не только к огромным затратам на ее ремонт, но и к большим экономическим потерям и социальным последствиям, связанным с разрушением крупных объектов и человеческими жертвами.
Например, современные атомные электростанции, авиационные комплексы, спутниковые системы состоят из сотен тысяч комплектующих и компонентов, отказы в которых наносят большой ущерб. Разработка методов и средств повышения качества изделий и связанных с этих способов предупреждения и предотвращения аварий, является важнейшей задачей современного этапа развития.
В связи с научно-тех
СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 7
1 ОСОБЕННОСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКИ ПАССИВНО РЕЗЕРВИРОВАННЫХ ПОДСИСТЕМ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ С УЧЕТОМ ДОПУСКОВ 12
1.1 Пассивное резервирование как способ повышения надежности и его свойства 12
1.2 Виды, определение и характеристика допусков 15
1.3 Кратное и некратное пассивное резервирование и их взаимосвязь с допуском 20
1.4 Анализ влияния величин допусков и кратностей резервирования на значения критических вероятностей элементов пассивно резервированы подсистем ЛА 26
2 РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ АНАЛИЗА ПАССИВНО РЕЗЕРВИРОВАННЫХ ПОДСИСТЕМ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ С УЧЕТОМ ДОПУСКОВ 31
2.1 Формирование модели исследования 32
2.2 Постановка задачи анализа 34
2.3 Методика решения задачи анализа 35
2.4 Исследование зависимости показателя безотказности от кратностей резервирования для различных вероятностей элементов и реализуемых допусков 39
3 СИНТЕЗ СТРУКТУРЫ ПАССИВНО РЕЗЕРВИРОВАННЫХ ПОДСИСТЕМ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ С УЧЕТОМ ДОПУСКОВ 47
3.1 Обсуждение проблемы синтеза структуры пассивного резервирования подсистем ЛА 47
3.2 Постановка задачи синтеза структуры пассивного резервирования подсистем ЛА 52
3.3 Методика решения задачи синтеза структуры пассивно резервированных подсистем с учетом допусков 57
3.4 Решение задачи синтеза по комплексному линейному критерию 61
3.5 Решение задачи синтеза по комплексному относительному критерию 84
3.6 Сравнение результатов решения задач синтеза структур пассивного резервирования по линейному и относительному комплексным критериям 101
4 ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНВЕСТИЦИЙ В РАЗРАБОТКУ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ДЛЯ РЕЗЕРВИРОВАНИЯ ПОДСИСТЕМ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ 109
5 БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ ИНЖЕНЕРА- РАЗРАБОТЧИКА 118
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 129
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 132
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Агамиров Л.В., Райхер В.Л. Вероятностные методы расчета показателей надежности авиационных конструкций при переменных нагрузках / Л.В. Агамиров, В.Л. Райхер. - М.: МЭИ, 2018. - 203 с.
2. Агамиров Л.В., Агамиров В.Л., Вестяк В.А. Статистический анализ результатов испытаний изделий авиационной техники в условиях случайного цензурирования / Л.В. Агамиров, В.Л. Агамиров, В.А. Вестяк // Программные продукты и системы. - 2017. - №1. - С.124-129.
3. Анатолий Бойко, Александр Бондаренко, Виктор Савченко. Исследование динамики изменений показателей надёжности пассивно резервированной системы при исправном и дублирующем элементах / Анатолий Бойко, Александр Бондаренко, Виктор Савченко // MOTROL. Commission of Motorization and Energetics in Agriculture. - 2013. - No 3. - C. 306-312.
4. Анищенко В. А., Северин Л. А. Методика выбора невосстанавливаемых резервированных систем управления технологическими процессами / В. А. Анищенко, Л. А. Северин // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. - 2008. - № 2. - С. 5-10.
5. Анищенко В. А. Надежность и точность троированных измерений аналоговых технологических переменных / В. А. Анищенко // Энергетика. Изв. высш. учеб. заведений и энерг. объединений СНГ. - 2017. - № 2. - С. 108-117.
6. Анцелиович Л.Л. Надежность, безотказность и живучесть самолета / Л.Л. Анцелиович. – М.: Машиностроение, 1985. - С. 98.
7. Байков И.Р., Китаев С.В., Файрушин Ш.З. Оценка показателей надѐжности насосов типа НК, НКВ и НПС / И.Р. Байков, С.В. Китаев, Ш.З. Файрушин // Надежность. - 2016. - № 16(4). - С. 11-16.
8. Байков И.Р., Китаев С.В., Смородова О.В. Комплекс показателей для оценки надежности газоперекачивающих агрегатов / И.Р. Байков, С.В. Китаев, О.В. Смородова // Надежность. - 2018. - № 18(4). - С. 16-21.
9. Бессонов А.А., Мороз А.В. Надежность систем автоматического регулирования / А.А. Бессонов, А.В. Мороз. - Л.: Энергоатомиздат, - 1984. - 36с.
10. Богачев А.П., Попов И.Л. Проектирование технической системы связи по заданным показателям надежности: Учебно-методическое пособие / А.П. Богачев, И.Л. Попов. - М.: РУТ (МИИТ), 2017. - 23 с.
11. Бойко А.И. Математическая формализация описания состояний и переходов пассивно резервируемых технических систем / А.И. Бойко // Вестник ХНТУСГ им. Василенка. - 2013. - Вып. 133. - С. 216-219.
12. Бондарь Д.С., Прохоров А.В. Анализ показателей надежности аэродромных систем управления воздушным движением / Д.С. Бондарь, А.В. Прохоров // Научный Вестник МГТУ ГА.
Как активное, так и пассивное резервирование может быть кратным и некратным. Под кратностью в работе понимается отношение общего числа элементов к числу основных элементов [47]. В некоторых источниках под кратностью понимается отношение числа резервных элементов к числу основных [74]. При кратном резервировании кратность всегда целочисленная величина. При некратном резервировании кратность резервирования может быть, как целочисленной величиной, так и дробной.
Таким образом, подсистемы ЛА с некратным пассивным резервированием представляют собой класс подсистем, одним из свойств которого является дробная кратность резервирования, записываемая в виде дроби даже в случае, когда отношение общего числа элементов к числу основных является целочисленной величиной. Другими словами, дробная кратность является лишь одним из признаков некратного резервирования, не определяющим его суть.
Главным признаком некратного резервирования, являющимся необходимым условием его реализации является то, что при некратном резервировании любой резервный элемент может заменить любой основной элемент.
Класс подсистем с некратным пассивным резервированием входит в более широкий класс – класс пассивно резервированных подсистем ЛА с учетом допусков на изменение их выходного параметра. Подсистемы этого класса, как будет видно в дальнейшем, могут иметь