2. Основные понятия теории надежности
Надежность - свойство объекта авиационной техники сохранять во времени в установленных пределах значение всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.
Поддержание надежности авиационной техники на заданном уровне и безопасность полетов достигается:
- точным выполнением правил эксплуатации и ремонта:
- разработкой и проведение (внедрением) профилактических мероприятий на основе систематического пополнения и обобщения опыта эксплуатации и ремонта, в том числе анализа опыта об отказах и повреждениях авиационной техники и ошибках личного состава при ее эксплуатации:
- своевременным выполнением работ по бюллетеням и предъявлением рекламаций;
- точным и своевременным докладом, по установленной форме, о недостатках а. т.
Надежность авиационной техники оценивается следующими количественными показателями:
- налет на отказ, приводящий к невыполнению боевого полетного задания (основной показатель), Тпб:
- налет на отказ и повреждение, проявившееся в полете и выявленные экипажем, Тп:
- налет на отказ и повреждения, выявленные в полете и на земле. Тс.
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.
Что же подразумевается под этими свойствами объекта.
Долговечность - свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов, повреждений и устранению последствий этих отказов (повреждений) путем проведения ремонтов и технического обслуживания.
Сохраняемость - свойство объекта непрерывно сохранять исправное и работоспособное состояние во время и после хранения и (или) транспортирования.
Исправность - состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям, установленными нормативно-технической документацией.
Неисправность - состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований, установленных нормативно-технической документацией.
Работоспособность - состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных справочно-технической документацией.
Неработоспособность - состояние объекта, при котором значение хота бы одного заданного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует данным требованиям установленным нормативно-технической документацией.
Для авиационной техники может наступить момент времени, когда она достигнет своего предельного состояния, т.е. состояния при котором ее дальнейшая эксплуатация должна быть прекращена из-за неустранимого нарушения требований безопасности или неустранимого ухода заданных параметров за установленные пределы, или неустранимого снижения эффективности эксплуатации ниже допустимой, или необходимости проведения среднего или капитального ремонта. При этом становится невозможно поддержание безопасности и безотказности объекта.
Повреждение - событие, заключавшееся в нарушении исправности объекта или его составных частей вследствие влияния внешних воздействий.
Отказ - событие, заключающееся в нарушении работоспособности объекта. При анализе отказов рассматриваются: критерии отказа, причины, признаки, характер и последствия отказа.
Критерий отказа - нарушение работоспособного состояния из-за выхода хотя бы одного заданного параметра за установленный допуск.
Причинами отказов могут быть дефекты, допущенные при конструировании, производстве и ремонте, нарушения правил и норм эксплуатации, различного рода повреждения, 'а также естественные процессы изнашивания и старения.
Признаками отказа называются непосредственные или косвенные воздействия на органы чувств наблюдателя явлений, характерных для неработоспособного состояния объекта или процессов с ним связанных.
Характером отказа являются конкретные изменения в объекте, связанные с возникновением отказа (например, обрыв провода, деформация детали и т.п.)
К последствиям отказа относятся явления, процессы и события, возникшие после отказа в непосредственной причинной связи с ним. Некоторые последствия отказа могут одновременно служить и признаками.
Основные показатели надежности, применяемые при эксплуатации объектов бортового РЭО приведены в таблице 1.
Таблица 1
|
Свойство |
Показатель |
Безотказность |
Вероятность безотказной работы Средняя наработка на отказ Интенсивность отказов Параметр потока отказов Наработка на отказ |
|
|
Ремонтопригодность |
Вероятность восстановления Среднее время восстановления Интенсивность восстановления |
|
Долговечность |
Средний ресурс до списания (назначенный) Средний ресурс до капитального ремонта Средний ресурс между ремонтами |
|
Сохраняемость |
Средний срок сохраняемости |
Исходя из удобства использования и наличия исходных данных применяют следующие основные характеристики :
Вероятность безотказной работы - вероятность того. что в пределах заданной наработки t отказ объекта не возникнет.
P(t)=p(t,>=t)
где t, - интервал времени до отказа.
Статистическая оценка Р(t) определяется как
где N(О) - число исправных объектов в начальный момент времени t= 0: N(t) - число исправным объектов в момент времени t:
n(t) - число отказавших объектов за время t.
2. Величина противоположная вероятности безотказной работы вероятность отказа
Q(t)=1-P(t)
3. Плотность распределения наработки до отказа - плотность вероятности того, что время работы объекта до отказа окажется меньше t или плотность вероятности отказа к моменту времени t.
4. Интенсивность отказов - условная плотность вероятности возникновения отказа объекта, определяемая для рассматриваемого момента времени, при условии, что до этого момента отказ не возник:
Интенсивность отказов является наиболее употребительной характеристикой объектов и наилучшим образом позволяет сравнивать надёжность различный объектов в любой момент времени. График изменения надежности объекта по времени его наработки приводится на рисунке 1.
I участок - начальный период эксплуатации или период приработки, характеризуется повышением интенсивности отказов, т.к. в этот период выявляются все недостатки производственного характера. Чтобы не допустить высокой интенсивности отказов в период эксплуатации объекта на самолете, применяют так называемые "тренировки" аппаратуры в течении времени t0-t1 на специальных стендах в условиях завода-изготовителя или непосредственно в части. Продолжительность этого участка различна для различных систем, а интенсивность отказов может превышать нормальный период эксплуатации в 2..3 раза.
II участок - основной период эксплуатации a(t) - const и минимальна.
III участок - когда вследствие необратимых изменений объекта резко увеличивается интенсивность отказов. Обычно с началом этого периода эксплуатация а. т. прекращается.
Надежность как свойство а.т. закладывается на этапе разработки и изготовления. В условиям эксплуатации надежность поддерживается за счет плановый и внеплановых профилактические работ на а. т.
В следующих вопросах данной темы будут подробно рассмотрены мероприятия проводимые специалистами ИАС по поддержанию надежности а.т. на необходимом уровне.