CC BY
28
Kolkovsky Yuriy Vladimirovich, doctor of technical sciences, professor, deputy general director, llMinakovahk.ru, Russia, Moscow, JSC «S&PE «Pulsar»,
Minnebaev Vadim Minhatovich, candidate of technical sciences, docent, head of department, llMinakovahk.ru, Russia, Moscow, JSC «S&PE «Pulsar»
УДК 623
КОМПЛЕКСНОЕ ОПИСАНИЕ ПОВЕДЕНИЯ ПАРТИИ БОЕПРИПАСОВ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ СТРАТЕГИЯХ
ЭКСПЛУАТАЦИИ
А.В. Евсюткин, Д.Н. Рыжов
Разработана модель поведения боеприпасов в многорежимной эксплуатации, представлен математический аппарат, для реализации модели поведения боеприпасов в многорежимной эксплуатации при управлении эксплуатацией по ресурсу позволяющий получить предельную вероятность пребывания боеприпасов в работоспособном состоянии.
Ключевые слова: управление эксплуатацией боеприпасов, техническое состояние.
При разработке документов по организации эксплуатации и контроля технического состояния (ТС) вновь создаваемых образцов артиллерийских боеприпасов, а также при доработке нормативно-технической документации существующих образцов требуется оценка различных стратегий организации эксплуатации боеприпасов, которая невозможна без организации контроля их ТС и последующего обоснования рациональной программы эксплуатации. Решение этой задачи связано на первом этапе с формализацией описания многорежимной эксплуатации партии боеприпасов с применением единого подхода и обобщенного критерия оценки программ. Задача в общем виде может быть сформулирована следующим образом: обеспечить разработку такой программы проведения эксплуатационно-технических мероприятий, при которой достигаются наименьшие затраты на поддержание ТС боеприпасов с учетом возможности его восстановления при величине коэффициента готовности на уровне не ниже заданного требования, который и будет являться критерием оценки программ эксплуатации.
В основе решения предлагается использовать модель поведения боеприпасов в многорежимной эксплуатации.
В качестве типовых режимов эксплуатации технических систем рассматриваются их освоение А0, хранение и ожидание Аь контроль технического состояния А2, техническое обслуживание А3, ремонт А4, транспортирование А5, и применение по назначению А6, [1]. При эксплуатации
208
Компьютерные технологии в исследовании, проектировании и производстве ...
артиллерийских боеприпасов в воинских частях, с момента их поставке от заводов промышленности, в качестве режимов эксплуатации рассматриваются режимы: Аь А2, А3, А4, А5, А6, а также следует в качестве режима эксплуатации выделить погрузо-разгрузочные работы А7, так как здесь боеприпасы и их элементы испытывают значительные нагрузки и неправильное выполнение работ может привести их в состояние негодное для боевого применения, а так же режим утилизации (уничтожения) боеприпасов А8 который является в настоящее время широко востребованным. Модель поведения боеприпасов в многорежимной эксплуатации приведена на рисунке. Каждый из режимов модели связан с комплексом воздействий, направленных на изменение ТС боеприпаса. В одних это изменение осуществляется целенаправленно (А3, А4) в сторону улучшения и является управляемым, в других (Аь А2, А5, А6, А7, А8) изменение происходит эволюционно под воздействием внешней среды и нагрузок.
Длительное хранение боеприпасов в запасах
Модель поведения боеприпасов в многорежимной эксплуатации
В условиях мирного времени основным и самым продолжительным режимом эксплуатации является режим хранения, его продолжительность может составлять несколько десятков лет. Из рисунка видно, что режимам эксплуатации Аь А3, А4, А6, А7 всегда предшествует режим контроля ТС
А2.
Для синтеза обобщенной модели поведения партии боеприпасов в многорежимной эксплуатации важным является вопрос формирования матрицы безусловных функций распределения времени их пребывания в различных режимах. Вид матрицы зависит от используемого в программе принципа управления проведением контрольных мероприятий, технического обслуживания и ремонта. В связи с этим целесообразно рассмотреть возможные принципы управления и особенности их реализации в программах эксплуатации. При эксплуатации боеприпасов можно реализовать следующие принципы управления:
- управление по ресурсу;
- управление по состоянию;
- управление по уровню надежности.
Управление по ресурсу может использоваться при длительном хранении боеприпасов в режиме хранения Аь Переход из режима хранения в режим, технического обслуживания А3, ремонта А4, утилизации А8 осуществляется после выработки заданного ресурса, календарного срока хранения (при достижении боеприпасами назначенных показателей технической пригодности - срока сохранеяемости или назначенного срока службы). Переходы А1-А3, А1 -А4, А1-А8, осуществляется после истечения заданного срока хранения с обязательным контролем ТС в режиме А2. Поэтому для описания рационально использовать ступенчатую функцию
распределения
Prj(t) =
О,/1 < t
хр.
U>t
(1)
хр '
Анализ работ, выполненных в сфере теории надежности сложных технических устройств [2, 3, 4], к которым относятся артиллерийские боеприпасы, показал, что для описания безусловного времени пребывания технической системы в фазе ожидания относительно перехода в режимы А3, А4 наиболее приемлемым является распределение Вейбула
Pj.j (0 = 1 ~ ехр(-Ь —). (2)
J а
Переход боеприпасов из фазы хранения в режим транспортирования А$ осуществляется при поступлении заявки на транспортирование боеприпасов. Если время поступления заявки равномерно распределено на интервале [0, tw\ то РХ5 рассчитывают по зависимостям
Л 5(0 =
хр
,0 <t<t
хр,
(3)
1 J>t
хр-
Для описания /41(1:) может быть использован логарифмически-нормальный закон, в соответствии с которым плотность распределения времени оценивается по выражению вида
у2
1
С741Л/2л:
ехр
(lnf-lncr41y
2 <7,
41
(4)
где tc
,041 - математическое ожидание времени пребывания партии боеприпасов в состоянии А4 относительно перехода в состояние А^ - среднее квадратическое отклонение безусловного времени пребывания боеприпасов в состоянии А4 относительно перехода в состояние Аь
210
Компьютерные технологии в исследовании, проектировании и производстве ...
При обосновании вида функции распределения Р31(£) в качестве исходной посылки используется свойство конечности объема контрольно-профилактических работ, выполняемых при проведении технического обслуживания боеприпасов. На основании этого переход боеприпасов из состояния А3 в состояние А1 рассчитывается по зависимости
1
РзХ{г) = [1 -Р(т)]|/то(*№. (5)
0
где Р^то) - функция распределения времени работоспособного состояния; /то - плотность распределения длительности технического обслуживания; 1то - периодичность проведения технического обслуживания.
Для описания плотности распределения /то (7) по результатам анализа может быть использован логарифмически-нормальный закон.
Приведенные выражения для Ру (7) дают возможность вычислить
величины стационарных вероятностей пребывания боеприпасов в различных состояниях. Однако детальное рассмотрение показывает наличие некоторых трудностей определение условных вероятностей перехода из состояния А1, в состояние технического обслуживания и ремонта. Это обусловлено тем, что непосредственное использование общего выражения при ступенчатом виде Ру (7) возможно только в предложении единственности
перехода через неслучайное время, что противоречит практике эксплуатации боеприпасов и времени проведения мероприятий технического обслуживания и ремонта только в случае возникновения дефектов. Поэтому в данном случае по данным контрольных мероприятий (технических осмотров) определяется время необходимости проведения технического обслуживания и ремонта.
Приведенные соотношения являются реализацией модели поведения боеприпасов в многорежимной эксплуатации при управлении эксплуатацией по ресурсу, они позволяют получить предельную вероятность пребывания боеприпасов в работоспособном состоянии.
Список литературы
1. Алчинов В.И. Информационное обеспечение управления эксплуатацией восстанавливаемых систем: монография. Пенза: Изд-во Пенз. гос. ун-та, 2007. 273 с.
2. Левин Б.Р. Теория надежности радиотехнических систем (математические основы). М.: Сов. Радио, 1978. 264 с.
3. Алчинов В.И., Партала С.В. Надежность систем вооружения: учеб. пособие. Пенза: ПАИИ, 2015. 263 с.
211
4. Чухнин В.Н. Надежность технических и технологических систем: монография / под ред. проф. В.Б. Моисеева. Пенза: изд-во Пенз. гос. тех-нол. акад., 2010. 400 с.
Евсюткин Алексей Владимирович, канд. техн. наук, докторант, niri-opaii@mail.ru, Россия, Пенза, филиал Военной академии материально-технического обеспечения,
Рыжов Дмитрий Николаевич, начальник отдела, niriopaii@,mail.ru, Россия, Киржач, ФКУ «Войсковая часть 63341»
A COMPREHENSIVE DESCRIPTION OF THE BEHA VIOR OF AMMUNITION IN DIFFERENT STRATEGIES OF OPERATION
A. V. Evsutkin, D. N. Ryzhov
The developed model of the behavior of ammunition in multi-mode operation, the mathematical apparatus for the implementation of behaviors ammunition in multi-mode operation in the management operation on the resource allows to obtain the marginal probability of stay ammunition in a serviceable condition.
Key words: management of munitions, technical condition.
Evsutkin Aleksei Vladimirovich, candidate of technical sciences, doctoral student, ni-riopaii@,mail. ru, Russia, Penza, Penza branch of the Military Academy of logistics,
Ryzhov Dmitry Nikolaevich, head of division, Russia, Kirzhach, FKU "Military unit
63341"
УДК 623
ОБОСНОВАНИЕ ОБЪЕМА ВЫБОРКИ ПРИ КОНТРОЛЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ АРТИЛЛЕРИЙСКИХ БОЕПРИПАСОВ
А.В. Евсюткин, Е.А. Пафиков
Предложены варианты обоснования объема выборки при контроле технического состояния запасов артиллерийских боеприпасов в процессе эксплуатации с использованием статистических методов выборочного контроля. Варианты обоснования объема выборки предназначены для разработки программ контроля боеприпасов находящихся на хранении с целью оценки их технического состояния и определения годности для дальнейшей эксплуатации при организации контроля их технического состояния.
Ключевые слова: объем выборки, техническое состояние артиллерийских боеприпасов, статистические методы, статистический выборочный контроль, организация контроля технического состояния.
Задачами контроля технического состояния (ТС) боеприпасов являются:
