1.1 Цели испытаний, определяемые погрешности и параметры.

Процесс изготовления любых изделий аэрокосмической техники заканчивается циклом контрольно-поверочных испытаний.

Испытания – экспериментальное определение количественных и качественных характеристик параметров изделия путем воздействия на него или его модель спланированного комплекса внешних возмущающих факторов (ВВФ).

Основными целями испытаний изделий аэрокосмической техники являются:

1. Экспериментальное подтверждение теоретических расчетов, принятых допущений и гипотез, заданных показателей качества, в условиях, близких к эксплуатационным, а также получение оценок позволяющих определить резервы повышения качества конструкторско-технологических решений и резервы надежности разработанных изделий.

2. Контроль качества технологии и организации производства, соблюдения в производстве и эксплуатации требований технической и технологической документации.

3. Устранение дефектов взаимодействия изделий в составе комплексов (систем) бортового аэрокосмического оборудования.

Выделяют три группы задач, решаемых в ходе проведения испытаний:

- получение эмпирических данных, необходимых для проектирования изделий;

- установление соответствия изделий тактико-техническим требованиям;

- определение предельного состояния изделий в процессе эксплуатации.

Таким образом, проведение испытаний направлено на выявление:

- недостатков конструкции и технологии изготовления изделий, которые не позволяют изделию качественно и надежно выполнять целевые функции в условиях эксплуатации;

- отклонений от конструкции или технологии допущенные в производстве;

- скрытых случайных дефектов материалов, комплектующих изделий, не поддающихся обнаружению при существующих методах технического контроля;

- резервов повышения качества и надежности конструктивно-технологических решений.

Наибольшее число испытаний при проверке изделий аэрокосмической техники связано с определением погрешностей.

Поскольку результаты измерения какой-либо величины с помощью прибора, как правило, не совпадают с действительным значением этой величины, то, не учитывая причин, вызывающих погрешности, следует различать абсолютные и относительные погрешности.

Абсолютной погрешностью измерения (∆А) называется разность между показанием прибора Апр и действительным значением измеряемой величины А:

∆А=АпрА

Поправкой называют величину, которую надо прибавить алгебраически к показанию прибора, чтобы получить действительное значение измеряемой величины. Поправка представляет собой абсолютную погрешность, взятую с обратным знаком. Для уточнения результатов измерения в условиях эксплуатации поправка вносится в аттестат прибора.

Во многих случаях удобнее пользоваться значением относительной погрешности, которая выражается отношением абсолютной погрешности к значению измеряемой величины:

∆А ∆А

ε = ──── или ε = ─── 100%.

А А

Иногда пользуются значением приведенной относительной погрешности, которое получают из отношения абсолютной погрешности к максимальному значению измеряемой величины:

∆А ∆А

ε' = ──── или ε' = ──── 100%.

Аmах Аmах

Класс точности измерительного прибора определяется по значению приведенной относительной погрешности, выраженной в процентах.

В зависимости от режима измерения различают погрешности статических и погрешности динамических измерений.

К статическим относятся погрешности, возникающие при установившемся значении измеряемой величины и постоянных внешних условиях, тогда как динамическими погрешностями считают погрешности, возникающие в процессе измерения измеряемой величины и при воздействии внешних влияний (вибрация, толчки, удары, и т.п.).

Если учитывать повторяемость погрешностей, то их делят на систематические и случайные.

К систематическим относятся погрешности, значение которых неизменно, либо меняется по определенному закону. Систематические погрешности могут быть вызваны, например, конструктивными недостатками, неточностью изготовления, износом, неправильной установкой, несоответствием внешних условий и т.п.

Влияние систематических погрешностей можно снизить соответствующими методами проверки изделий, определением величины погрешностей и указанием в аттестате изделия поправок по всем основным отметкам шкалы.

К случайным погрешностям относятся погрешности, не постоянные по величине и появляющиеся или изменяющиеся по неопределенным законам. Случайные погрешности проявляются, например, в различии результатов измерения одних и тех же величин при одних и тех же условиях и с одинаковой тщательностью.

Для снижения влияния случайных погрешностей на результат измерения последние производят неоднократно, принимая за результат среднюю арифметическую полученных значений.

Могут иметь место промахи или грубые погрешности, явно и существенно искажающие результат измерения. Промахи могут быть результатом не только неправильного отсчета, но и следствием измерения в несоответствующих условиях. Промахи легко замечаются при рассмотрении результатов измерения и особенно при построении поверочного графика.

В зависимости от причин, вызвавших погрешности, последние разделяют на методические и инструментальные.

К методическим относятся погрешности, обусловленные недостатками метода измерения. Так, например, известно, что атмосферное давление зависит от высоты, давления у земли, температуры на земле и температуры на данной высоте.

При расчете и тарировании барометрического высотомера все указанные значения, кроме высоты, принимают постоянными и соответствующими данным международной стандартной атмосферы (МСА). Таким образом, высотомер будет иметь методические погрешности при всех отклонениях указанных величин от принятых при расчете.

Инструментальные погрешности возникают из-за недостатков конструкции изделия или качества его изготовления. В зависимости от причин, вызывающих инструментальные погрешности, различают погрешности шкаловые, трения, положения, температуры и другие.

В зависимости от условий работы изделия различают погрешности: основную и дополнительные.

Основной погрешностью изделия называется его наибольшая погрешность в нормальных условиях, тогда как дополнительными являются погрешности, вызываемые воздействием на изделия внешних условий.

При определении погрешностей изделия его показания сравнивают с показаниями образцовых или эталонных изделий. Точность эталонных изделий должна быть по крайней мере втрое выше точности испытуемых изделий.

Динамической погрешностью δдн прибора называется наибольшая погрешность, обусловленная инертностью элементов изделия и проявляющаяся при измерении изменяющихся во времени процессов. Динамическая погрешность определяется для заданного рабочего частотного диапазона изделия.

Оценка динамической погрешности изделия производится при нормальных условиях по его амплитудно-частотной и фазово-частотной характеристикам. Для снятия частотных характеристик заданный диапазон частот изделия разбивается на поддиапазоны.