Акопян ЛР / са5

Цель работы

Изучение базовых методов расчета показателей безотказности сложной технической системы и повышения ее надежности путем резервирования.

Ход Работы

Вариант 16

Исходные данные:

Расчет показателей надежности сложной технической системы делается на основе

данных о составе подсистемы, определяемом индивидуальным вариантом и об

интенсивности отказов составных частей СТС.

В данной работе расчет производится с учетом следующих обстоятельств:

- интенсивности отказов составных частей системы определены для одинаковых условий

эксплуатации (группа аппаратуры – аппаратура дозвуковых самолетов, размещаемая в

носовой части фюзеляжа, включая кабину экипажа, максимальная температура

окружающей среды при эксплуатации +55°С);

- показатели надежности программного обеспечения не учитываются;

Для расчетов следует использовать общие для всех вариантов показатели:

– ожидаемый средний налет за один календарный год 𝑡сн=3000 ч (показатель, обычный

для самолетов гражданской авиации);

– ожидаемая средняя наработка на земле за один календарный год 𝑡з=25 ч (для самолетов

гражданской авиации);

– календарный период, за который производится расчет - один год (𝑡𝜏=8760 ч);

– параметр потока отказов подсистемы при работе на земле λз ≅ 0,33λоп;

– параметр потока отказов подсистемы при хранении λхр = 0,01λоп.

Вариант 4.3

Система раннего предупреждения приближения к земле (СРППЗ)

Система раннего предупреждения приближения к земле предназначена для предотвращения столкновения воздушного судна с землей в управляемом полете путем выдачи звуковой и визуальной сигнализации в случае опасности.

Прибор обеспечивает взаимодействие с бортовым оборудованием воздушного судна:

- прием и обработку информации от бортовых систем и устройств, в том числе от

внешнего приёмоизмерителя спутниковой навигационной системы (СНС);

- выдача соответствующей звуковой и визуальной сигнализации;

- передача информации на индикатор и регистратор.

Перечень составных частей СРППЗ и параметры потока отказов для каждой из частей приведены в таблице 1.

Таблица 1 – Состав подсистемы СРППЗ и варианты параметров потоков отказов элементов

Рисунок 1 – Структурная схема системы

Расчет основных показателей надежности системы:

Параметр потока отказов системы с учётом структуры надежности СТС и заданных локальных потоков отдельных элементов вычисляется по следующей формуле:

Для нахождения средней наработки системы на отказ Т используем формулу:

Для определения средней наработки системы на отказ и повреждение используется формула:

– ожидаемый средний налет за один календарный год, 3000 ч;

– ожидаемая средняя наработка на земле за один календарный год, 25 ч;

– календарный период, за который произведен расчет, 8760 ч;

– параметр потока отказов подсистемы при работе на земле, ;

– параметр потока отказов подсистемы при хранении, .

Определим среднюю наработку системы на отказ и повреждение:

Задавая время работы системы t в диапазоне от 5% до 100% времени средней наработки на отказ T, рассчитаем соответствующие значения вероятности безотказной работы системы p(t) и построим график. Для этого воспользуемся формулой:

Таблица 1

T	730	1460	2190	2920	3650	4380	5110	5840	6570	7300
P(t)	0,95	0,91	0,86	0,82	0,78	0,74	0,71	0,67	0,64	0,61
T	8029	8759	9489	10219	10949	11679	12409	13139	13869	14599
P(t)	0,58	0,55	0,53	0,50	0,48	0,45	0,43	0,41	0,39	0,37

Рисунок 2 – График работы системы без резервирования

Рассмотрим варианты резервирования:

Рисунок 3 – Первый вариант резервирования

Таблица 2

T	730	1460	2190	2920	3650	4380	5110	5840	6570	7300
P(t)	0,97	0,95	0,92	0,89	0,86	0,84	0,81	0,78	0,76	0,73
T	8029	8759	9489	10219	10949	11679	12409	13139	13869	14599
P(t)	0,71	0,68	0,66	0,63	0,61	0,59	0,57	0,55	0,53	0,51

Рисунок 4 – График системы с первым вариантом резервирования

Рассмотрим ещё один вариант резервирования

Рисунок 5 – Структурная схема системы со вторым вариантом резервирования

Рассчитаем вероятность:

Таблица 3

T	730	1460	2190	2920	3650	4380	5110	5840	6570	7300
P(t)	0,98	0,96	0,94	0,92	0,90	0,88	0,86	0,84	0,82	0,80
T	8029	8759	9489	10219	10949	11679	12409	13139	13869	14599
P(t)	0,78	0,76	0,73	0,71	0,69	0,67	0,65	0,63	0,61	0,59

Рисунок 6 – График для системы со вторым вариантом резервирования

Вывод

В ходе выполнения лабораторной работы были изучены способы расчета показателей безотказности сложной технической системы и методы повышения надежности с помощью резервирования. Для улучшения ВБР системы лучше всего способствует резервирование наибольшего количества элементов.