Расчет надежности в полете

Методы повышения надежности АП н ИBK можно разделить на следующие группы:

1. Структурные методы — это методы, с помощью которых может быть выбрана наиболее рациональная структура прибора по возможности

ослабляющая влияние отдельных элементов на погрешность входного сигнала.

2. Конструктивно-технологнческие методы — направлены на улучшение

качества отдельных элементов прибора, а также облегчающие режимы их работы.

3. Методы технической диагностики, связанные с применением систем автоматического и полуавтоматического контроля исправности приборов и датчиков в процессе их эксплуатации.

В данной курсовой работе мы можем повысить надежность бортового комплекса навигации и самолетовождения с помощью структурных методов, к которым следует отнести резервирование элементов.

Рассмотрим случаи, когда отказ отдельного элемента может вывести из строя весь прибор (комплекс).

Рисунок 26 – Схема последовательно соединенных элементов без

резервирование.

Вероятность безотказной работы всей системы найдем как вероятность события, для осуществления которого все элементы должны проработать больше времени :

.

При последовательном соединение элементов системы вероятность безотказной работы вычисляют по формуле:

При одинаковой надежности элементов вероятность безотказной работы равна:

.

Данная вероятность недопустимо низкая для приборных устройств и , следовательно, для комплекса целом. Поэтому для повышения надежности применяют резервирование – создают дублирующие элемента. При выходе из строя 1-го элемента система не прекращает работу.

На рисунке 27 элементы соединены параллельно между собой, а также подсоединены к основному и находятся в постоянном режиме работы.

Пусть вероятность отказов за время для каждого из элементов Отказ системы наступает при отказе всех элементов:

Следовательно, вероятность безотказной работы вычисляют по формуле:

При одинаковой надежности элементов вероятность безотказной работы равна:

Рисунок 29 – Схема горячего резервирования

Резервирование таким методом весьма эффективно, но при этом увеличиваются габариты и вес изделия, а также усложняется система резервирования.

Возможно также ненагруженное или холодное резервирование. В этом случае новый элемент подсоединяется к цепи только тогда, когда отказал основной.

Достоинства холодного резервирования является снижение износа резервных элементов, а недостатками - необходимость в дополнительном устройстве, распознающим отказы и подключающим резерв.

Следует отметить, что на практике данная система резервирования приводит к сложным конструкциям и на практике в авиационных приборах и комплексах используется крайне редко. Поэтому при расчете надежности в соответствии с вариантом работы и ТЗ будем использовать горячего резервирования.

Для расчета надежности комплекса принимается средняя наработка на отказ каждой цифровой системы (датчика информации, вычислителя, индикатора), входящей в комплекс навигации и самолетовождения, условно принята равной 5000 часов, как задано в ТЗ на ее разработку. Кроме цифровых систем, входящих в комплекс, дополнительно необходимо учитывать два блока трансформаторов напряжения 115/36 В 400 Гц, работающих параллельно на правый и левый борт с Т_ср = 5000 ч. Каждый и группу резервных приборов параллельно КСЭИС с общей наработкой на отказ также Т_ср = 5000 часов. Для примера возьмем самолет АН-148-100А. Он выбран так как у него максимальная дальность полета 3000 км. Путевая скорость V=850 км/час. Время прохода и посадки соответственно возьмем равными 0,5 и 0,25 часов.