Варфоломеев В.И., Копытов М.И., Проектирование и испытания баллистиеских ракет (1049210), страница 40
Текст из файла (страница 40)
258 н сооружения не превышали 60 — 80ай, а на эксплуатацню— 100'Ь. Уровень затрат на этапе разработки зависит: — от характера работы (новая проблема, разработка.варианта существующего объекта, усовершенствование); — от категории и состава научно-исследовательских учреждений, привлекаемых к работам; — от сроков проведения работ и обеспечения опытных исследований. Длительность этапа разработки во многом определяется требованиями, предъявляемыми к системе. Существует тенденция всемерного сокращения сроков разработки и совмещения разработки с этапом производства и строительства объектов системы.
Для разных вариантов комплексов системы «Минитмен» на этап разработки приходится 2 — 3 года, на этап производства и строительства — около двух лет и на эксплуатацию планируется 1О лет. Приближенно затраты на разработку определяют по формуле т 1=! Затраты на контрольные пуски находят из выражения С;" = Агин Ср Кип, (7,33) где А7„ — число контрольных пусков; Со†стоимость ракеты; К„, — коэффициент, учитывающий дополнительные затраты в связи с контрольными пусками. Распределение ежегодных затрат по статьям (обслуживание, довольствие и контрольные пуски) для ракетных комплексов США приведено в табл. 7.2. Таблица 72 Распределение затрат на обслуживание ракетных комплексов [662 М пе пер. Рвсхелм, Ч Наименование статьи Техническое обслуживание и ремонт Денежное содержание, плата аа довольствие Контрольные пуски Остальаые расходы 12 42 30 16 Амортизационные расходы определяют по зависимости (7.34) а=1 где )в — число объектов; С, — стоимость объекта; ҄— нормативное время эксплуатации объекта.
9 73. ОпреДеление ОптимАльнОП эксплуАтАциОннОи НАДЕЖНОСТИ РАКЕТЫ где Є— вероятность того, что за установленное время с - момента подачи команды - ракетный комплекс 9в 259 В 9 1,2 уже отмечалось, что критерий эффективности ракетного комплекса зависит от характеристик надежности его действия. Под надежностьЮ боевого применения ракетного комплекса следует понимать вероятность того, что в.
нужный момент времени с помощью ракетного комплекса в район цели будет доставлена боевая часть и произведен взрыв боевого заряда (291. Если обратиться к формуле (1.3), то за критерий надежности ракетного комплекса нужно принять Р" " Р ПРО' (7.35) будет подготовлен к пуску ракет и не будет поражен противником; Рр — условная вероятность (при Р, 1) безаварийного пуска ракеты, доставки боевой части в район цели с допустимым''рассеиванием и безотказного действия боевого заряда; Рпро — условная вероятность (при Р„Рр= 1) прохождения боевой частью системы противоракетной обороны противника.
Величина Р, характеризует надежность технологического и испытательного оборудования пусковой установки. Параметр Рр является критерием надежности ракеты, а величина Р,„ро зависит от степени защищенности рассматриваемой группы целей средствами системы ПРО, а также от параметров боевой части. Каждому состоянию процесса разработки и создания ракетного комплекса соответствует определенный уровень надежности его элементов. Можно говорить о проектной надежности, надежности опытного образца, надежности серийного образца, эксплуатационной надежности. Надежность выполнения ракетным комплексом боевой задачи определяется в конечном счете эксплуатационной надежностью основных частей комплекса.
В то-же время' затраты средств на выполнение боевой задачи складываются из затрат на всех этапах разработки и создания комплекса и, следовательно, зависят от надежностей, характеризующих все эти этапы. Надежность ракетного комплекса' повышается с увеличением затрат иа проектирование и отработку, производство н . ремонт, она растет с увеличением времени на разработку, уменьшается при длительном хранении н восстанавливается полностью или частично после проведения регламентных работ и ремонта техники. Исследование надежности ракетного комплекса при его разработке производится с целью: — установления требований к надежности ракетного комплекса и к его элементам при составлении ТТТ; — анализа условий, при которых обеспечивается требуемая надежность; — определения надежности при эксплуатации по данным испытаний.
Одна из главных задач военно-технического проектирования ракетных комплексов заключается в определении оптимальной надежности комплекса. Эта задача может быть сформулирована так: требуется определить закон изменении надежности ракетного комплекса на различных этапах его создания, который обеспечивает минимальный расходсредств на выполнение боевой задачи. Впервые в аналогичной поста- 260 новке задача .оптимизации надежности рассматривалась в работе 176). Поскольку решение подобной задачи представляет, весьма сложную проблему,' то можно ограничиться исследова-' нием оптимальной надежности ракеты Рэ. Таким образом, предполагается, что надежность технологического и испытательного оборудования 'близка к единице, а система ПРО противником не применяется.
Средняя стоимость одной ракеты может быть выражена как сумма: р рз+ Соп+ пр+ в' ( где Ср', — затраты на разработку' проекта ракеты, прихо. дящиеся на одну серийную ракету; С,'„—.датраты на отработку и испытания опЫтного образца, приходящиеся на одну ракету серийного выпуска; С„' — стоимость производства одной ракеты, приведенная к базисным параметрам; С,' — эксплуатационные расходы, приходящиеся на одну ракету. Надежность ракеты на любом этапе ее создания зависит от объема мероприятий по повышению надежности и в конечном счете определяется затратами на проведение этих мероприятий и временем, т.,е.
Р) — — )'(у, С', С(),/=1,2,3,4, (7.37) где р~ — коэффициент, учитывающий, какая часть затрат идет на повышение надежности ракеты; 1' — индекс„ относящийся к рассматриваемому этапу создания ракеты. Следовательно, существует обратная функциональная зависимость вида С,'=~ (Рл Р, Ф ), 7'=1,2,3,4. ' (7,38) Тогда суммарная стоимость выполнения боевой задачи представится выражением (7.39) где Ф„, Ф, — соответственно расходы ракет на опытную отработку и на поражение запланированных целей; С,'„— средняя стоимость ракеты на этапе опытной отработки; 264 С' — средняя стоимость ракеты иа этапе боевой эксплуатации, определяемая по формуле (7.36).
Учитывая соотношение (7.37), можно считать величину функцией вида Ср — — Р(Ррв~ Роп, Рпр, Рп, !?Л Хр), /=1, 2, 3, 4, (7,40) где Є— надежность о-го нерезервируемого элемента; т, — кратность резервирования. Стоимость очго резервируемого изделия определяется по формуле С! = Са! + Со! !и! = Со! (1 + !и!) (7.42) где См — стоимость о-го нерезервируемого изделия. Подставив величину (1+т!) из выражения (7.41) в формулу (7.42), получим 1и (1 — Р!) С,=С„,„ (7.43) Стоимость устройства из н изделий определится как и !п(1 — Рд С = Т ~ ~ Со! 1ц ~~ Р„) ! (7.44) где Т вЂ” коэффициент, учитывающий дополнительные расходы на устронство в целом, 2б2 где Рр,— надежность ракеты на этапе разработки проекта; Р,„— надежность опытного образца; Р„р — надежность серийного образца; Р, — эксплуатационная надежность ракеты.
Для решения поставленной задачи составляется схема процесса перехода надежности из одного состояния в другое. Одна из возможных схем такого типа приведена на рнс. 7.2. При составлении схемы устанавливаются связи междунадежностями состояний, затратами и объемом варьируемых мероприятий.
Надежность ракеты определяется надежностями ее основных частей и агрегатов (двигателя, системы управления, системы питания, корпуса и боевой части). Повышение надежности агрегатов и систем ракеты может быть осуществлено тремя путями: — путем резервирования элементов; — путем обеспечения избыточности (запаса); — путем уменьшения интенсивности потока отказов. В случае применения резервирования надежность о-го резервируемого соединения Р, определяется по формуле Р! =1 — (1-Ро!)"", (?.41) 3.
Р М О О У о 'О Ф О Сб О. м О Е О о и ха Я 3 Ф Ы ~ в ад а Ф 3 о ~б о ~ й Ф 5Р д .Я Р3 д ж О~ о ~», 'О о Ю Ф В случае.повышения надежностнг путем обеспечения из- быточности стоимость устройства ойределяется по формуле (7,45) где К-коэффициент, показывающий, во сколько раз уменьшена интенсивность отказов! С» — составляющая стоимости, не зависящая от надежности; С и р — статистические козффнциенты. При экспоненциальном законе распределения надежность определяют по формулам [74).' Р;= ехр ( — Х»г); (7.47) Р=ехр ~ — —,, Г), (7.48) где Р,— надежность до уменьшения потока отказов; Р— надежность после уменьшения потока отказов; Х вЂ интенсивнос отказов.
Из формул (7.47) н (7.48) следует, что !и 0 !пР ' (7.49) тогда стоимость устройства С=С~ — ',"„'" ) +С, (7.58) Для оценки стонмостн разработки проекта ракеты пользуются следующей приближенной зависимостью: ' (7,51) где С,— стоимость разработки ракеты, первый опытный образец которой имеет надежность Рп» Р, — базисная 'надежность первого опытного образца ракеты (надежность прототипа); где Р, н С» — дадежность н стоимость до введения избы-. точности; Р— надежность после введения избыточности.
В случае повышения надежностн путем. уменьшения ин. тенснвностц потока отказов'стоимость устройства изменяется согласно' зависимости (75) С=СК»+Се (7,.45) Р;, — проектируемая величина. наден1ности первого опытного образца нпи надежность ракеты на этапе разрабеткй проекта; Ц вЂ” коэффициент- '(рэ>0). Затраты на опытное производство по: аналогии с зависимостью (7.И) можно описать формулой С,'„'"-.— '-", - ' .(7г59) где С,'„ †затра йа опытное производство одной ракеты , с надежностью Р,"„;- Р„ — требуемая надежность опытного образца до его испытаний; — коэффициент (р!>О). В'процессе опытяой отработки надежность ракеты 'повышается, как будет показано в З! 11.3, Если принять за закон изменения надежности выражение,(76): Р 1 — а ехр ( — ЬМ), ' (7.53) то получим где Р„'э — надежность ракеты после опытной отработки, равная надежности первого серийного образца; М,„— число опытных.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
