CC BY
89
Секция
«ЭКСПЛУАТАЦИЯ И НАДЕЖНОСТЬ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ»
УДК 629.7/621.01
В. Ю. Афанасьев, П. С. Чупряков, К. Н. Винокуров Научный руководитель - О. Г. Бойко Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ВРЕМЕНИ ПОЛЕТА С ОТКАЗОМ НА ВЕРОЯТНОСТЬ ОТКАЗА
ВОССТАНАВЛИВАЕМОЙ СИСТЕМЫ
Исследуются вопросы влияния времени полета с отказом в функциональных системах самолетов гражданской авиации на вероятность отказа системы.
В работах [1-3] изложен метод расчета безотказности сложных резервированных систем без использования теоремы умножения вероятностей, учитывающий восстановление в процессе эксплуатации.
Нами предлагается использовать в расчетах безотказности резервированных систем представление о том, что система должна рассматриваться в различных стационарных состояниях, таких как: исправное, работоспособное (с функциональными отказами) и неработоспособное. Такое представление позволяет использовать для расчета вероятностей нахождения в различных состояниях эксплуатации математический аппарат Полумарковских процессов. Метод расчета безотказности резервированной системы построен на поэтапном использовании графа состояний и переходов, приведенного на рис. 1 и стационарной части его решения относительно нахождения в исправном состоянии в виде выражения (1).
И
О
Рис. 1. Граф состояний и переходов стационарного процесса эксплуатации восстанавливаемых агрегатов: И - исправное состояние; О - состояние отказа, ю - параметр потока отказов, ^ - интенсивность восстановления
Ъ«) =
ю
-(ю+ц)г
ю+ц ю + ц
(1)
Особенностью метода является то, что время восстановления отказа агрегата в системе Твос, рассмат-
ривается состоящим из двух частей
т = т + т
вост п.о вост.3 •
(2)
где тп.о определяется временем полета самолета с отказавшим агрегатом, и твост.3 - временем восстановления системы на земле после приземления самолета
Поскольку время восстановления агрегата на земле, после посадки, на безопасность полета не оказывает влияния, то интенсивность перехода ц, определялась только с учетом времени полета с отказавшим агрегатом
=
ц = т~'
(3)
В работе рассмотрено влияние времени полета с отказом на вероятность отказа восстанавливаемой системы. Этот вопрос актуален, т.к. парк самолетов подразделяется на ближнее-, средне-, и дальнемагист-ральные самолеты. Рассматривались различные значения тп.о (табл. 1).
Расчет проводился для системы приближенного аналога гидросистемы самолета Ту-154М с раздельным и общим резервированием представленной на рис. 2, при одинаковом для всех агрегатов ю = 1-10-4
ч-1. Система рис. 2 перейдет из работоспособного в состояние отказа при реализации в ней минимум трех отказов агрегатов, максимум семи. Таким образом, для рассматриваемой системы возможны различные сценарии развития отказов, со своими условными вероятностями.
Таблица 1
Значения расчетных параметров
ю
Параметры Значения
Тп.о., (ч) 3,33 2 1,43 1,25 1
ц, (ч-1) 0,3 0,5 0,7 0,8 1
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
Таблица 2
Вероятности отказа системы на час полета при различных ц
№ Интенсивность восстановления ч-1 Вероятность отказа системы по сценарию с минимальным числом отказавших агрегатов на час полета, Q3(1) Вероятность отказа системы по сценарию с максимальным числом отказавших агрегатов на час полета Q7(1)
1 0,3 1,25 -10-20 8,34 -10-44
2 0,5 2,71-10-21 3,02 -10-46
3 0,7 9,89 -10-22 7,47 -10-48
4 0,8 6,62 -10-22 1,72 -10-48
5 1 3,73 -10-25 3,98 -10-53
Рис. 2. Расчетная схема для аналога гидросистемы самолета Ту-154М
Расчеты вероятностей отказа на час полета, по новому методу с учетом восстановления системы, для сценария с минимальным Q3 (1) и максимальным Q1 (1) числом отказавших агрегатов приведены в табл. 2.
Полученные результаты расчетов обеспечивают возможность сделать следующие выводы:
1. Вероятность отказа сложной резервированной системы по сценарию с минимальным числом отказавших агрегатов значительно выше, чем вероятность отказа по сценарию с максимальным числом отказавших агрегатов.
2. Вероятность отказа системы за типовой полет зависит от продолжительности полета. Чем больше время полета, тем выше вероятность отказа системы.
Библиографические ссылки
1. Бойко О. Г., Шаймарданов Л. Г. Совершенствование методов расчета надежности сложных функциональных систем самолетов гражданской авиации
(статья) // ПОЛЕТ. Общероссийский научно технический журнал. М. : Машиностроение, 2011. № 10. С. 81-87.
2. Бойко О. Г., Шаймарданов Л. Г. Новый подход в оценке надежности функциональных систем самолетов гражданской авиации //Актуальные проблемы авиационных и аэрокосмических систем : междунар. рос.-америк. науч. журн. Казань-Дайтона Бич, 2012. Вып. 2(35). Т. 17. С. 21-27.
3. Бойко О. Г., Шаймарданов Л. Г. О правомерности использования вероятности отказа за 1 час налета, как оценки надежности функциональных систем самолетов ГА // Актуальные вопросы развития воздушного транспорта «АвиаТранс-2011» : материалы науч.-практ. конф., Ростов-н/Д. Ростиздат, 2011. С. 46-51.
© Афанасьев В. Ю., Чупряков П. С., Винокуров К. Н., 2013
УДК 517.75.03
А. В. Берзина Научный руководитель - В. С. Фаворский Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
КОМПЕНСАЦИЯ ИСКАЖЕНИЯ ПОГРЕШНОСТИ ПРИ НЕЛИНЕЙНОМ ПРЕОБРАЗОВАНИИ ДАННЫХ В МЕТОДЕ НАИМЕНЬШИХ КВАДРАТОВ.
Изучается использование аппроксимационной зависимости и ее применение. Исследуется применение весовых коэффициентов.
Использование аппроксимации является обязательным в производственных и экспериментальных системах управления ЛА. Одним из этапов подготовки аппроксимации при использовании логарифмических, показательных или степенных зависимостей
является предварительное нелинейное преобразование исходных данных.
В рамках этого метода минимизируется сумма квадратов ошибок по всей совокупности данных. Из данного условия получают систему линейных уравне-
