Жидкостные ракетные двигатели Волков Е.Б. Головков Л.Г. Сырицын Т.А. (1014157), страница 96
Текст из файла (страница 96)
иы>1 >1!1:1'1[ нв 1як>1СЯ Сооь>3$$Я>>И исси[Пи! и>133ми. В 53СЙС>ВИ Гс,п.ио>>и >ьазаиис г 5>онсцгии>$ ис вгс>ла Оправдывасгся, 1 >к кзк ио.теис ииьн >>ка;ы мог)т Привес[и к писзаииым отки и!и и; .>а >л>дп11$>пя:>арактсрис>ики э>смси10В. .->лгмс и>о>$ спггсм>1 иазниаг[ся элгмспг, бнок, узел, для к~>1>)рсис> мс>лсис> си>(идсх>Н3ь ко,>и [се[В>>ии) н> харак!Срнс[ику и*'1 >со[~31~>е>и. 111>и $>пал>>зс н.>,1, .1 и:111 линга>~ и и> и сс>ап пки эл мсн[,!Ии м>>- яд 1> г б>,!>ь: ьа ис р>1 5[3$$3га ° >с,>я, 1$ >и>оиагогиып агр>ы. !Ати С>с>1>е>>с>е .е э >Пенне элечен- рСГН>,;>ЛИИНИЫ И ЛР. >ее ЛУ 1!ри расчг>>! Иа >ю кпс>- г>и ракс>ы этсисп«>м )жс являс[ся вен,спи>агельная уста- ИОКК;1.
<'>!с'[ол рщ'и 1,1 >щ, сел.щю>и завиа[г от ! Нпа соединения ;>ЛС>[СИ>ОП И >я[О[ СМС. Слс $>ст разу с и.>а[к оговорку, чго >гхннческое сосднисипс элсмсн>оп (сослиисиис сир.татов в двигательной установке) ис Всщ,[а эквивалентно сосдипсишо элементов по Палс и. и сютн. С!или>>синс э.>$ $1$ >с[сев с юыиипи [сории иа [с кностн хариктерпз)ст прежде вссто влияние огказз одного >ю элементов иа иадежпость всей системы.
Различают слсдующ«е виды сгклпнсний: основное (последовательное), соединение резервирова>аем и смешси[ное, Основным соединением (рис. 14.2) называется такое соединение, при котором отказ одного л[обого элемента приводит к огказу всей систомы. Соединение агрегатов и элемги ГОВ В двпга>сл> ПОН усГаиовкс явлистся Осиовныы, хОГЯ >сю[ичщ кп оии мог) г с с.п>ня>ью> н параллельно, наиримср, сосдиисиис насосов, камер дзига>еля в бточной схеме и т.
Сь Резервным сос[иисппем называется такое соединение, при котором отказ сисгемы наступает только при опсазе всех элементов. В этом случае система кроме основных элементов имеет еще и резервные. В свою очередь резсриирование может быть разных типов. Например, общее резервирование, когда вся двигательная установка имеет себе подобную в резерве.
Раздельное резер- 1>ироваиие, когда рсзсрвирун гся го[ько отдельные элементы ,31>и! $3>е>>ь>[о[1 ус.таис>вки. Сх А[л об[пего и разде.>ьио>о резервирования показана иа рпс. 11.5>. По спосос>у ьзключеиия резервных э>ге>ге>гсов резервирование >го кет быьм холодным )эахгещеииссь) и гх>рячгьхг (постояппо включсипым). При холодном резервировании резервные элемептьг вк,почаются в работу. только а момент отказа основных эггехгеггтогь.
Холодггое резервировапие может применяться для повышепия иадежиостп двигательной установки постановкой резервных элементов автоматика, папример гьиросгартсров турбипы, элекгрс>пиевмоклапаиов и др. В пеюморых г>учаях пожег применяться резервирование палых тгвигагнльиых успапгаок (блоков). ~П-И-И-П) Ю'т)П~П В Рнс. Г4 т, г:ое ь гн нн- кь ненгнн нргг Гн срнг~р. ннннн Горячее резервпроваиие прпмеиястси дггя повышспия иа .те.кпосги лвигагсльиых усгаиоанк, ракет-нос>мелей, сосгояпцгх из пссьо и ких отоков, ))од блоками иоиамается камера дгьггггьтеггьг с авто>гитиса>й и системой подачи В двигательной установке ракет общими для всех блоков являк>тся только топливпьгс баки. г> качестве примера горячего рсзервировапия можно прииссмг двгггатслшпю установку первой ступсгги ракеты-ьгоситсльь сгг:атурьгж Дгсггггьтс.гььгггя тстаиовка сос>чшт из восьми блоков с гьг>гггггсггг оаьнмгг комгггиьшмов тс>гьтьгва.
')пьбьг вышь.гнпп, за,шчу, пеобхоспгмо имгть ьгигть, Г>,гг>. и'ьв, 'Гва ьг г когорьгх ггахо'глтся и горгиштг ргзгьрнс, ))!>и письма.гшиьи раоотс фуьггсгггггьгги)ьукьт всс восемь блоков. )! случаг. аварийиых сить аций могут бьгть о>мслгочепы два пеисгьравпых блока и ракета иродол>касс ныполиять за.сачу с п>остью блокамгг. Осиовггьг>г парамегром резервирования является сто кратность, под которой попямается отношение числа резервных элсмситов к числу резервируемых )осиовиых).
Кратггг>сть резервироваиия опрелеляегся соотггошеггиеэг г — а гп = гг где ! — общее число элемеитов; Ь -- число элементов, ггеобходгзлгых для иормальной работы; 1 в й — число резервных элементов, Так, для двигательной установки ракеты ссСатурн» ) =8, г — а а — в в 6=6, тогча ш = — = — = —,, т. е. для падежного вы!с иолнсиия задачи необходимо иметь шесть основных блоков и двз резервггьп. й !4 а. КНЛИЧГС ТВЕННЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ НАДЕЖНО!'ги Теория иадсжиости базируется па теории г|ероятнсптей и на матсмам|чсской статистике, поэтому и коли'|сствсипыс характеристики надежпости носят статистически-вероят|юстпый характер.
В теории иадежиости рассматривается много количественных характеристик, выбор которых определяется иазиачеиием и свойством систем. Двигательные установки относятся к певзсстанавливасыыы светел|ам, поэтому зля оцсики их иалсжиосги цезгссообразно примепять следующие количественные характеристики: вероятность !!сирс|в!!ой работы, иггтеггсивиость отказов, сре;гпее время псправиой работы. Между всеми указанными количественными характеристиками существует вполне опред|'- ленная фпзяче кзя н математическая связь. Вс роятиосз ь исправной работы Р( с), Веров|и|ос.гшо и правиой рабо|ы иззывае|ги вероятность того, чго в условия;с эксплуатации в прелелах за таиной про.
лолжигсльиости работы в двигательной )становке не воз|шкас т отказ. Пусть Т вЂ” время, в течение которого ггсоблоцгглго опрелслить вероятиосп, исправной работы,; — время иагтупленпя пс'рвого о!каза. Тогда вероятпость испрзвпой работы (игхо. ля из определс.иия) можно выразим с|тногпениел! Р(т) ..= Р (т:- Т). (14,1) Практическ|г вероятность исправной раооты можно определить статистическим ггутелс г|о ггсчгытзнггялг элементов или целых цвгггательиых установок иа иадежногть.
При этом следует иметь а виду, что такие вся!|таяня должны проволптьгя с одиотиг|гггглггг лг|игггтелшгылги установками и в оцпиаковых условиях. Обозначим через п(т) количество оггсггсгггвгггих элементов за промежуток времени -., Ага — начальное число элементов, боЗ взятых для испытаний, тогда вероятность Р', опр«зе,тит«ч по известной форм!те. Ма — и 00 ~т) Л'а (14.2) Величина, полученная по форх|уле (!4.2), называется частостью и датм только оценку вероятности. Из теории вероятности известие, что тол|ко при Йа — ос мы получим вероя гность исправной работы, Точность опреде.пения веамй . -- ' . - р ~ятно«ти исправной рзбо. 1ь Фо! «;ч (!4 2); р :„»" 1сризу«г я вовс ри ~с илип1 .л*2 нероятч!осгькь (.тати«тип«скис мс годы / позвсхчяют определить доверительные интервалы истинной вероятности п доверительную вероятность того, что истинная вероятности находится в этпп пределах.
В самом теле, если при испытании нити двигательныхх устзяовок не пмеег я ии отиог» отката, ~о можно по- лучить Рис. !4А. Пава пмыта веровтпо тп исправной работы от почта отватов и числа испит,шиит чл~ см шов л--0 Р' св 554 т. е. вероятность исправной работы равна !00$ .
Достоверность полученного результата очень низка. Гели же произвести болгиште колю!«ство испыгоиий, то мы и« можем утверждать, что и и атом слу ии и~ получится ип ~ зинич~ отказа. Полученная оцснкв при опыте дли данных у«лений яв. ляется максимальным значением всроятпстсти исправной работы. Теория верояг!юсгч позволяет в каждом конкретном случае определить дт вери тельные интервалы вс роя гносыь 11л рпс, !4,4 показан характер изменения верхней и нижней границ вероятности исправной работы в завимимости от доверительной вероятности, числа испытаний (ЛГ) и числа отказов (и).
Из рисунка следует, что толысо при значительном числе испытав!ий верхняя и пиакияя гранины сходятся к и, . тинной вероятши ти, Для того чтобы подтвердим, ис!итяпшить ш ирвиной рл" боты Р=-099 лонтри~«льшп и и1 09, псобхоаимо ир,и, ~и 23!! и«пытииий и и ' и~в!)ч1!! с ии опии ~ огкл си Если ир ш . лг!ш йй и! и! !з апий, зо с допер!полиной вероятностью 0,96 по.!у !Ом слсдлнмпис ги!силн пероя!!ншм! Осиравиои рагюгы в .!аяиспмос!» о! числа огкымм!.
! Приведенные примеры показывают, ~!!о,!.!н оценки всроягпосли исиравноы ры!!о!!! необходимо проводить значи!с.!ьио. коли !ел во иш!ытаний лвпга!с,!ьиых лс!аиовок. В э!оч и заключасзгя о пояиыя !.! ькиость проблемы и !'!г ьио:!!!. йи! и! ! и в!, я!и!ьзи !! правя и О,'!;3 — 1 0,88 — 1 О,я!! — 0,88 рл!оо!ы лиля; !ю! ягр !я!Огш!ь ом азы г1(т). 1 як к;!к и!'Орлиная рабо!ы и о!на ! яяза!Отея сооь!- !Оям!! Оро!Овон!.нокнь!ми, !о Р(т) и д(«) связаны между соГюи сооиюшсиисм (14.3) интенсивное!ь О!кап!в ),(е) !1и!сиспг!Оо!чыо !ши оиасностьил озьамш называется отношение числа озказавших элсменлси и.!и дгигы!сльных установок в сдннипу врсл!гни к среднему числу исправно рабогаклщпх в дзинь!й отрс.шк времени. Интенсивность отказов определяется по формуле (14.4) где л(т) — число отказов за промежуток времени Л«. По статистическим данным интенсивность отказов рассчитывается для каждого промежутка времени и строится график (рис, 14.5), Кривая интенсивности отказов элементов илн системы в полом имеет три явно выраженных участка.
У !асгок 0 -- «! соответствует начальному периоду работы. Б этот период наблюдается повышенное число отказов из-за различных производственных недостатков и выхода из строя элементов, имеющих внутренние дефекты. )этот период называется периодом приработки илп «выжигания». По мере выхода нз строя дефектных элементов интенсивность отказов понижается. Учасзок т! — -«з соответствует периоду нормальной эксплуатации и характеризуется пониженным уровнем и примерно постоянным значением интенсивносп! отказов. В этот пярнод отказы в основном носят внезапный характер.
У !асзок «а -~ о обусловлен повышением интенсивности о!казин за счез износа и старения. !'а3сма3ри3шя !рафик (рис. !4 5), мо кио с.!ССЗН3! Нр333СЗН- ЧЕГКИй ПЫВ33 3,. )!Об!а "3 вгч33ин!рл надежиос3 ь двиги3 стьиых устан013ок и агрегатов в период пормас3ьиой эксплуагации, необходимо ИРЕЛУСМатРИВа ! Ь В ИРОИЗВОДСГВЕ ОГПСВЫЕ ИСПЬгтаи3Н! (кВЬЫКП- гаиияэ), нри которых оудут выявлены и устранены вес дс- фскхы как производсгва. так и внугреииис, В этом с уча! в ирои! ссс нормальной экснлуатаиии булсг исключен период приработки. Характер изменения интенсивности отказов но вр! мснп (пис.
)4.5) нс являсгся ун33версальных!. Есть элемснты, у которых отсутстх г) пуст иериол прирабопси, 3 ст1, '3г3с 3!сил 1, кг3торыс ирактичеши! не сгарсют.Однако у большинства элементов имеется длительный псрпад, на котором интенсивкость отказов практически !Остоянна, Периодом приработки (сели он имеется) можно г!рснсбречь, так как боль- и!инств.3 элементов лнигатсльной установки п)3ахоли! испь3таиия еще на заводе. Срок службы элементов, как пра- вило, кончается раньше, чем наступает заметное их ста- рение. Можно сдетать вывод, что практически интенсивность от- казов есть величина постоянная, т.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
