3.1. Безотказность конструкции

Одной из важнейших ЭТХ является безотказность – свойство конструкции объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки в заданных условиях эксплуатации. Условия эксплуатации задаются в нормах летной годности (авиационных правилах), заданное время – в нормативно-технической документации (НТД) по ТОиР (программа, регламент, приказы по установлению ресурсов и сроков службы).

В определении безотказности используется понятие “работоспособное состояние”. Имеется также понятие “исправное состояние” объекта эксплуатации. Дадим определение этих понятий и покажем взаимосвязь между ними.

Исправное состояние объекта означает его соответствие требованиям НТД по любому параметру.

Работоспособное состояние объекта означает его соответствие требованиям НТД лишь по тем параметрам, которые обеспечивают выполнение объектом заданных функций.

Событие, заключающееся в нарушении исправного состояния объекта, называется повреждением.

Событие, заключающееся в нарушении работоспособного состояния объекта, называется отказом.

Взаимосвязь между состояниями объекта показана на рис. 3.1.

В заимосвязь между состояниями объекта показана на рис.3.1.

S_ир S_нир S_нинр

t₁ t₂ Наработка t

Рис.3.1. Взаимосвязь состояний объекта эксплуатации

S_ир – объект исправен и работоспособен

S_нир – объект не исправен, но работоспособен

S_нинр – объект не исправен и не работоспособен

t₁ – момент наступления повреждения

t₂ – момент наступления отказа

На безотказность влияют различные факторы, определяемые условиями проектирования, производства и эксплуатации (рис.3.2). Однако, особое место в решении проблемы обеспечения безотказности объектов эксплуатации занимают этапы проектирования и производства. Низкий уровень безотказности, заложенный при проектировании и производстве, не может быть компенсирован в дальнейшем на этапах эксплуатации.

Воздействие приведенных факторов на ЛА приводит к возникновению необратимых структурных изменений в конструкционных материалах, изнашиванию сопряженных деталей, повреждению защитных покрытий, коррозии и, как следствие, к появлению повреждений, неисправностей, отказов, число которых со временем возрастает.

Время появления повреждений и отказов следует рассматривать как случайную величину, которая в зависимости от условий эксплуатации может принимать различные значения. Поэтому для учета факторов случайности при определении безотказности используется теория вероятностей и математическая статистика, которые позволяют определить количественные характеристики безотказности.

Рис.3.2. Основные факторы, влияющие на надежность авиационной техники

Объекты эксплуатации делятся на две группы: восстанавливаемые и невосстанавливаемые. К восстанавливаемым относят такие объекты, работоспособность которых в случае возникновения отказа восстанавливается без снятия с ЛА. Невосстанавливаемыми называют такие объекты, работоспособность которых в случае возникновения отказа восстанавливаются после снятия с ЛА.

Классификация отказов по некоторым из признаков приведена в табл.3.1

Внезапный отказ характеризуется скачкообразным выходом значения основного параметра объекта за пределы допусков. Такие отказы вызываются обычно механическими повреждениями (поломками, трещинами, обрывами и т.д.).

Таблица 3.1