CC BY
22вой номер самолета и другая служебная информация [2].
Программа позволяет вывести на монитор карту мира, СНГ, области, аэроузлы аэропортов (с зонами подхода) и любой иной участок земной поверхности в любом масштабе. Такой подход позволит при создании надежной радиосвязи (адаптивной радиосвязной, адаптивной через ретранслятор, установленный в средних широтах, дублированный в СВ диапазоне) обеспечивать УВД с наибольшей экономической эффективностью [3].
Благодаря этой системе отпадает необходимость в радиолокационном слежении при управлении самолетами гражданской авиации, возникает возможность управления воздушным движением всей страны из двух-трех пунктов. При организации ретрансляционной сети становится возможным управление воздушными судами, находящимися в любой точке планеты. Всё это, безусловно, приведет к повышению безопасности полетов, решит многие технические проблемы трасс.
Библиографические ссылки
1. Вовк В. И., Липин А. В., Саранский Ю. Н. Зональная навигация : учеб. пособие. СПб. : Академия ГА, 2004. 145 с.
2. Бочкарев В. В., Крыжановский Г. А., Сухих Н. Н. Автоматизированное управление движением авиационного транспорта / под ред. Г. А. Крыжановского. М. : Транспорт, 1999. 298 с.
3. Вычужанин В. Б., Борсоев В. А. Методы повышения достоверности передачи данных по спутниковым каналам связи при УВД с автоматическим зависимым наблюдением // Современные проблемы радиоэлектроники : сб. науч. ст. Краснояр. гос. техн. унта. М. : Радио и связь, 2006. С. 446-450.
References
1. Vovk V. I., Lipin A. V., Saranskij Ju. N. Zonal'naja navigacija: uchebnoe posobie. SPB. : Akademija GA, 2004. 145 s.
2. Bochkarev V. V., Kryzhanovskij G. A., Suhih N. N. Avtomatizirovannoe upravlenie dvizheniem aviacionnogo transporta / pod red. G. A. Kryzhanov-skogo. M. : Transport, 1999. 298 s.
3. Vychuzhanin V. B., Borsoev V. A. Metody povyshenija dostovernosti peredachi dannyh po sputnikovym kanalam svjazi pri UVD s avtomaticheskim zavisimym nabljudeniem // Sovremennye problemy radiojelektroniki : sb. nauch. st. Krasnojar. gos. tehn. unta. M. : Radio i svjaz', 2006, s. 446-450.
© Фрольченко К. В., Акзигитова И. А., 2013
УДК 629.7/621.01
К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ НАРАБОТКИ ДО ОТКАЗА НЕВОССТАНАВЛИВАЕМЫХ
ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ
Е. А. Фурманова, Я. И. Демченко, Д. С. Герасимова, Л. Г. Шаймарданов
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Россия, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31. E-mail: furmula@mail.ru
Рассмотрены особенности статистических оценок безотказности невосстанавливаемых функциональных систем, предложено по статистическим данным оценивать математические ожидания времен до отказов элементов в системе с учетом среднеквадратических отклонений.
Ключевые слова: безотказность, невосстанавливаемые системы, времени до отказа, элемент функциональной системы, среднеквадратическое отклонение.
TO THE ESTIMATION OF NONRESTORABLE FUNCTIONAL SYSTEM USAGE UNTIL
THEIR FAILURE
Y. A. Furmanova, Y. I. Demchenko, D. S. Gerasimova, L. G. Shaimardanov
Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russia. E-mail: furmula@mail.ru
The features of statistic estimations of failure-free nonrestorable functional systems are considered. Estimating expected values of system failure time elements according to statistic data considering standard deviations is proposed.
Keywords: failure-free, nonrestorable systems, time to failure, functional system element, standard deviation.
Безотказная работа невосстанавливаемых технических объектов в течение длительного срока службы невозможна без обеспечения высокой надежности функциональных систем. Условия работы элементов
таких объектов соответствуют плану испытаний без восстановления [1].
Надежность необслуживаемых объектов закладывается при проектировании и обеспечивается при
Эксплуатация и надежность авиационной техники
q*(t)
О 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 f
Рис. 1. Функция распределения вероятностей отказов невосстанавливаемых элементов
изготовлении и испытаниях. В связи с этим разработка адекватных методов оценки надежности таких систем представляется проблемой, заслуживающей внимания.
Применяемые в настоящее время методы расчета надежности невосстанавливаемых систем основываются на методологическом подходе, использующем теорему умножения вероятностей [2; 3].
В качестве математической модели вероятности безотказной работы элементов принята экспоненциальная модель. В ней свойство безотказности элементов оценивается одним параметром - интенсивностью отказов, определяемой в виде отношения плотности вероятности отказа элемента в точке t к вероятности безотказной работы. Недостатки такой модели рассмотрены в работах [4; 5]. Здесь следует отметить, что в теории вероятности интенсивность отказов как условная плотность вероятности в качестве характеристики функции распределения неизвестна.
При построении математической модели безотказности системы нарушено фундаментальное ограничение, наложенное в теории вероятности на применение теоремы умножения вероятности к вероятностям непрерывных случайных величин [6]. Вместе с этим традиционно получаемая функция распределения вероятности отказа системы Q(t) оценивает надежность на отрезке времени [0, /]. В пределах этого отрезка момент времени отказа никак не определен, что обесценивает результат.
Ниже в порядке обсуждения предлагается оценка наработки до отказа для расчета безотказности необслуживаемых систем, основывающаяся на использовании фундаментальных положений теории вероятностей.
В результате обработки статистических материалов испытаний элементов системы по плану невос-станавливаемых объектов строится функция распределения вероятностей их отказов вида, приведенного на рис. 1.
Функция (рис. 1) получена в [1] по результатам испытания 507 ламп накаливания, которые отказали в течение 8 000 ч. Подобные функции распределения
обеспечивают возможность определения математических ожиданий времени до отказа и среднеквадра-
тических отклонений с.
Рассмотрим функциональную систему, состоящую из п последовательно соединенных элементов (рис. 2).
Рис. 2. Система с последовательным соединением п элементов
Поскольку рассматривается необслуживаемая система, то все ее элементы начинают работать одновременно, т. е. имеют общий ноль отсчета времени работы t. Тогда на временной оси могут быть отображены точки математических ожиданий времен отказов всех п элементов.
Рис. 3. Распределение математических ожиданий времени отказа элементов
Естественно, что в качестве математического ожидания времени до отказа рассматриваемой невосста-навливаемой системы следует принять отрезок времени от 0 до ближайшей точки математического ожидания времени до отказа наименее надежного элемента. Если время до отказа /-го элемента и определять с учетом среднеквадратического отклонения а,- как
(<г)=<0,
где 1 < / < п, то взамен рис. 3 можно построить на оси t точки минимальных значений времени до отказа элементов системы.
Таким образом, в работе показана возможность определения математического ожидания времени
до отказа системы непосредственно по экспериментальным функциям распределения вероятностей отказов элементов, составляющих систему. Математическое ожидание времени до отказа системы может рассматриваться в качестве основной числовой характеристики ее безотказности.
Библиографические ссылки
1. Воробьев В. Г., Константинов В. Д. Надежность и эффективность авиационного оборудования. М. : Транспорт, 1995. 245 с.
2. Гнеденко Б. В. Математические методы в теории надежности. Основные характеристики надежности и их статистический анализ. М. : Наука, 1965. 524 с.
3. Рябинин И. А. Надежность и безопасность структурно-сложных систем. СПб. : Изд-во С.-Петерб. ун-та, 2007. С. 6; 52.
4. Бойко О. Г. Надежность функциональных систем самолетов гражданской авиации // Избр. тр. Рос. шк. по проблемам науки и технологий. М. : РАН, 2009. 119 с.
5. Бойко О. Г., Шаймарданов Л. Г. Проблемы и перспективы методов расчета надежности сложных функциональных систем // Проблемы и перспективы развития авиации, наземного транспорта и энергетики // АНТЭ-2011 : материалы VI Междунар. науч.-техн. конф. Т. 1. Казань : КазГТУ-КАИ, 2011. С. 24-30.
6. Венцель Е. С. Теория вероятностей. М. : Физ-матлит, 1962. 563 с.
References
1. Vorobev V. G., Konstantinov V. D. Nadezhnost i effektivnost aviatsionnogo oborudovaniya. M. : Transport, 1995. 245 s.
2. Gnedenko B. V. Matematicheskie metody v teorii nadezhnosti. osnovnye kharakteristiki nadezhnosti i ikh statisticheskij analiz. M. : Nauka, 1965. 524 s.
3. Ryabinin I. A. Nadezhnost i bezopasnost strukturno-slozhnykh sistem. SPb. : Izd-vo s.-peterb. unta, 2007. S. 6; 52.
4. Bojko O. G. Nadezhnost funktsionalnykh sistem samoletov grazhdanskoj aviatsii : monogr. // IZBR. tr. ros. shk. po problemam nauki i tekhnologij. M. : Ran. 2009. 119 s.
5. Bojko O. G., Shajmardanov L. G. Problemy i perspektivy metodov rascheta nadezhnosti slozhnykh funktsionalnykh sistem // Problemy i perspektivy razvitiya aviatsii, nazemnogo transporta i energetiki // ANTE-2011 : Materialy vi mezhdunar. nauch.-tekhn. konf. T. 1. Kazan, kazgtu-kai, 2011. S. 24-30.
6. Ventsel E. S. Teoriya veroyatnostej. M. : Fizmatlit, 1962. 563 s.
© Фурманова Е. А., Демченко Я. И., Герасимова Д. С., Шаймарданов Л. Г., 2013
УДК 629.7.03
ПУЛЬСИРУЮЩИЙ ВОЗДУШНО-РЕАКТИВНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ
А. П. Шевченко, Н. В. Никушкин
Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Россия, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
Работа посвящена бесклапанным ПуВРД. Выполнен анализ конструктивных особенностей бесклапанных ПуВРД, предложен вариант ПуВРД с аэродинамическим клапаном и эжекторным наддувом, рассмотрена методика визуализации процессов течения в газодинамическом тракте двигателя.
Ключевые слова: пульсирующий воздушно-реактивный двигатель.
PULSEJET
A. P. Shevchenko, N. V. Nikushkin
Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russia
Valveless pulsejets are considered. The design features of valveless pulsejets are analysed, the variant of the pulsejet with an aerodynamic valve and ejector boost is proposed, the visualization technique of flow process in a gas-dynamic engine channel is presented.
Keyword: pulsejet.
ПуВРД - бескомпрессорный воздушно-реактивный двигатель периодического действия с теплопод-водом к рабочему телу при повышенном давлении газового потока, изобретён русским изобретателем Николаем Телешовым, получившим патент от 19 ок-
тября 1864 года на проект самолёта с пульсирующим воздушно-реактивным двигателем. Наиболее известным летательным аппаратом c ПуВРД Argus As-014 производства фирмы Argus-Werken, явился немецкий самолёт-снаряд Фау-1.
