Локк А.С. Управление снарядами (1957) (1242424), страница 111
Текст из файла (страница 111)
Так как изменения, необходимые для устранения отказов, могут быть очень малы, то отсюда следует, что малые изменения надежно работающей аппаратуры могут создать новые источники ее отказов. Из этих соображений испытания на удары и вибрации следует вести в течение всего времени выполнения программы опытного строительства. Если появилось изменение, в особенности приводящее к различию между образцом и серийной продукцией, то эти испытания необходимо тщательно повторить. Установки для исследований на внешние условия чаще всего очень специализированы и поэтому должны разрабатываться особо для каждого типа снаряда и управляющей аппаратуры.
В число поверочных установок обычно входят термобарокамеры для высокой и низкой температур, в которых могут быть созданы предельные потребные изменения давления, температуры и влажности. Кроме того, должны иметься: а) установки для исследования на удар двумя способами: путем сбрасывания и путем ударов молота, б) вибрационные столы, дающие возможность воспроизводить в широком диапазоне частоты и амплитуды и в) центрифуги для исследования на перегрузки. 1Б.1б. Приемочные испытания на внешние условия Исследования, производимые в области влияния внешних условий на аппаратуру, иногда смешивают с приемочными испытаниями на внешние условия.
Исследования аппаратуры производятся поставщиком по его усмотрению, чтобы усовершенствовать работу аппаратуры В заданных нли более трудных внешних условиях. Приемочные испытания на внешние условия также производятся поставщиком, но по требованию военного ведомства с целью проверить, насколько аппаратура удовлетворяет предъявляемым к ней требованиям. Исследовательская работа есть средство проектирования; поверочные испытания определяют правильность результата проектирования. Приемочные испытания устанавливаются в соответствии с заданными требованиями.
Нужно тщательно проверить, чтобы этн испытания сами действительно соответствовали своему назначению. Поверочные испытания на внешние условия представляют собой главную гарантию обеспечения надежности в боевом применении. 1Б.11. Надежность Надежность была определена выше как вероятность того, что в самом управляемом снаряде или элементах системы управления не будет' отказов, вызывающих невыполнение комплексом своей 15.! 1! нлдвжнооть тактической задачи.
Управляемый снаряд состоит из нескольких сот элементов, правильная работа каждого из которых существенна для выполнения нм своего назначения. Комплекс управляемого снаряда, включая сам снаряд, состоит, вероятно, более чем из тысячи элементов; правильная работа каждого из них также существенна для нормального функционирования комплекса. Большинство элементов, которые должны работать безотказно, чтобы снаряд мог выполнить свое назначение, входит в систему управления.
Кроме этих элементов, внутри системы управления имеется много тысяч спаев, от как~кого из которых зависит работа системы как целого. Общая надежность (или вероятность безотказного проведения операции) системы управления равна произведению надежностей каждого нз жизненно важных элементов. Следовательно, (!5.4) Р=Ре Ра Рэ Р,~ где Р— общая надежность, р„р,, ..., Є— надежности отдельных элементов. Предположим, что каждый элемент системы управления имеет одинаковую надежность.
Далее, для определенности предположим, что некоторая гипотетическая система управления состоит из пятисот элементов, причем для выполнения снарядом своего назначения необходимо, чтобы каждый из них работал правильно. Если каждый из элементов имеет надежность 99,5%, то общая надежность будет (0,995)шз, нли всего 8,13%. Надежность 99,5% (т. е. один возможный отказ из 200 различных экземпляров) в большинстве гражданских стандартов рассматривается как отличная. Однако для комплекса управления может быть задана общая надежность в 90%, а для системы управления 95% или даже больше (см. гл.
8). Отсюда следует, что взятая нами для примера надежность каждого элемента в 99,5% для комплексов управления снарядами недостаточна. Предполагая, что система управления, состоящая из пятисот элементов, должна иметь надежность 95%, мы получим, что надежность каждого элемента должна быть равна ~/0,95, или 99,99з!э. Это означает, что допустим только 1 отказ нз 10 000 экземпляров, Чтобы обеспечить столь высокую надежность, требуется особый контроль качества продукции. На рис. 15.7 представлена зависимость между надежностью системы управления н средней надежностью ее элементов. Эти кривые построены в предположении, что отказ системы вызывается отказом только одного элемента. Если их может быть больше одного, то надежность системы падает еще сильнее, Надежность системы управления есть чрезвычайно важный экономический фактор.
Чтобы показать это, возьмем предельный, но [гл. 15 зкономичебкне соозяажени» вполне возможный случай. Пусть некоторая система класса поверхность — воздух разработана, построена и введена на вооружение. Для использования этого оружия создается специальная воинская часть с личным составом, снаряжением и т. п. Личный состав в течение ряда лет обучают, кормят, оплачивают и предоставляют ему жилище с единственной целью — использовать оружие в бою, когда неприятель будет обнаружен. Враг появляется, снаряд выстреливается, но получается отказ. Отсутствие надежности в этом слу/Ж Жй дп да~ даунпп нааннснпспн Напхйппп нпанпнп~а а пппапнп~ах Рнс.
15.7. Общая надежность управляемого снаряда кэк функция средней надежности его элементов в случае возможности отказа только одного иэ элементов (М вЂ” чзсло элементов). чае обошлось во много сотен тысяч долларов плюс годы потерянного времени. Когда снаряд отказывает, убытки составляются не только из стоимости самого снаряда, но в известной пропорции из обшей стоимости программы вооружения, обучения и содержания личного состава, а также строительства оборонительных сооружений.
Войны могут быть длительными, но использование оружия в бою отдельной воинской частью обычно ограничивается очень коротким промежутком времени, иногда порядка минут. Оружие во что бы то ни стало 15.Ц) 577 нлдежность лолжно быть надежным, когда этот короткий промежуток времени наступает. Ниже иалагаются некоторые соображения, которые могут помочь обеспечению надежности боевого применения комплексов управляемых снарядов.
а) Выбор метода управления. Неблагоприятные внешние условия менее опасны для работы той части системы управления, которая нахолится вне снаряда, чем для работы бортовой управляющей аппаратуры. Отсюда следует, что тот метод управления, который сводит к минимуму количество бортовой аппаратуры, при прочих равных условиях может считаться более надежным, чем метод„ который требует наличия на снаряде ббльшего количества управляющей аппаратуры. б) Простота системы. Иа рис. 15.7 видно, что чем меньше отдельных элементов имеется в системе, тем меньшие требования можно предъявлять к их надежности.
Отсюда следует, что из двух систем, имеющих элементы одинаковой средней надежности, при прочих равных условиях та из них будет более надежной, которая состоит из меньшего числа элементов. Простые системы, вдобавок к увеличению надежности, имеют и другие преимущества: упрощается обучение личного состава, падает стоимость самого оборудования и запасных частей к нему. При проектировании всегда следует использовать наиболее простые устройства из возможных.
в) Перечень внешних условий. Этот перечень должен быть составлен на основе опытов, статистически обработанных и дополненных такими расчетами, которые окажутся необходимыми. Перечень должен представлять собой реалистическое определение наиболее невыгодных условий, возникновение которых в действительности может считаться вероятным. г) П р о е к т и р о в а н и е. Ответственность за надежность или отсутствие ее падает главным образом на систему управления снарядом. Поэтому: 1) Необходимо применять достаточные коэффициенты безопасности с таким расчетом, чтобы были учтены как производственные допуски на отдельные элементы, так и некоторое ухудшение обслуживания при переходе аппаратуры из рук заводских инженеров в руки военных. 2) В технических условиях на отдельные элементы должны входить только такие допуски, которые совместимы с требованиями надежности.
3) Выбор электрических схем должен основываться на том, чтобы аппаратура была надежной не только в лаборатории, но и в действительных боевых условиях. 4) Наконец, при проектировании необходимо интенсивно использовать исследования на внешние условия в качестве средства усовершенствования аппаратуры. д) Н о в а я т е х н и к а.
Новую технику следует испытывать и применять как при разработках, так и в серийном производстве 37 змь йпа. А. С. лаки 878 [гл. 1б ЭКОНОМИЧЕСКИЕ СООБРАЖЕНИЯ в том случае, если путем многочисленных испытаний будет неопровержимо доказано, что таким путем можно улучшить надежность при обеспечении высокого качества. Полупроводниковые приборы и печатные схемы, не являющиеся сами по себе особенно новыми, показательны в качестве типа усовершенствования, проведение которого в жизнь может улучшить надежность. Одобренный Морским ведомством проект Т!Б[гег!Оу '), разработанный Бюро стандартов, представляет собой метод автоматического производства электронных элементов и схем, включая сюда и.
производственный контроль. Начиная с необработанных материалов или полуфабрикатов, машины автоматически изготовляют керамические материалы и угольные сопротивления, печатают схемы и монтируют сопротивления, емкости и другие миниатюрные элементы на стандартных стеатитовых панелях. Панели стыкуются между собой примерно как блоки, из которых строители собирают дом, и образуют полосковую ячейку' ), которая выполняет все функции одного или нескольких электронных каскадов. Собранная полосковая ячейка есть стандартизованная, взаимозаменяемая подсборка, в которой все свойства электронной схемы сочетаются с прочностью, надежностью и чрезвычайной компактностью.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
