Надежность СИСТЕМЫ ЭЛЕКТРОСНАБЖЕНИЯ КОСМИЧЕСКОГО АППАРАТА и ее расчет, страница 4

Неполное соответствие принятых при проектировании допущений реальным условиям имеет место практически всегда. Наилучший путь уменьшения влияния этого фактора – это улучшение и совершенствование расчетной модели, своевременный сбор, обработка и анализ условий, в которых эксплуатируется система и ее узлы.

Хороший проект – залог надежности. Первым шагом в этом направлении должно являться правильное, технически грамотное составление структурной схемы СЭС.

9.3  Основные расчеты показателей надежности

9.3.1  Структурные схемы. Условия применимости метода структурных схем

Структурные схемы – условные виды последовательных и параллельных соединений звеньев, отражающих событие безотказности работы отдельных элементов СЭС.

Метод структурных схем может применяться для расчета надежности изделия только при следующих условиях:

Все элементы изделия рассматриваются только как одноотказные.

События, изображенные в виде звеньев структурной схемы, должны быть независимыми.

В структурной схеме не должно быть событий, среди которых одно является отрицанием другого. Одно и то же событие должно представляться в виде одного звена, т.е. должна соблюдаться ординарность звеньев.

9.3.2  Нормирование надежности элементов схемы

Поскольку надежность СЭС определяется надежностью ее элементов, то возникает необходимость рационального распределения заданных в ТЗ требований надежности между ее элементами. Здесь показатель надежности задается в виде вероятности безотказной работы ФП. На стадии эскизного проектирования для решения этого вопроса можно рекомендовать метод «весовых» коэффициентов. Первым шагом при применении этого метода является анализ функциональной схемы системы и определение ее основных элементов с таким расчетом, чтобы структурная схема СЭС имела основное, т.е. последовательное, соединение звеньев (рис. 9.1). Надежность этой схемы

Рис. 9.1 Схема последовательного соединения СЭС

определяется формулой

(9.3.1)

где Р_i - показатель надежности i–го основного элемента;

N – количество основных (расчетных) элементов (звеньев) в системе.

Примем, что система удовлетворяет требованиям по надежности, если для основного показателя надежности выполняется условие

(9.3.2)

где Р_СЭС – действительное значение надежности;

Р^тр_СЭС  – требуемое значение этого же показателя.

Неравенство (9.3.2) может быть выполнено при различных комбинациях уровня надежности основных элементов, которые достигаются при различных затратах сил и времени.

В соответствии с методом ''весовых'' коэффициентов введем понятие коэффициента  стоимости и сложности С_i (табл.9.1). На стадии проектирования С_i задается на основании экспертных оценок с учетом предшествующих разработок. Он характеризует сложность и стоимость изготовления и доводки отдельных элементов.

Таблица 9.1 ''Весовые'' коэффициенты

Число элементов	1	2	3	…	i	…	N
ci	с1	с2	с3	…	ci	…	cN

Определяем величину, а затем требуемую надежность i-го элемента

,

(9.3.3)

где a=0,5…2,0 – экспертный коэффициент, определяющий уровень подготовки элемента к производству. На стадии проектирования следует принимать a=0,5…0,85.

Полученные значения надежности должны быть подтверждены с доверительной вероятностью d=0,9…0,95. Тогда число безотказных испытаний каждого элемента

(9.3.4)

9.3.3  Прочностная, физическая надежность элементов СЭС

Надежность СЭС, как и любого технического изделия, обычно зависит от нескольких конструктивных параметров. В большинстве случаев эти параметры являются случайными величинами. Рабочие характеристики СЭС выражаются математически в виде функции этих случайных величин. Полное описание рабочих характеристик можно получить только в случае, если собрать достаточный объем данных о поведении этих элементов и узлов СЭС, что не всегда оказывается возможным. Однако, если СЭС разбить на подсистемы и элементы, статистическое поведение этих отдельных элементов можно изучить и включить в полное описание работоспособности СЭС в целом.