Файл: Соломонов, П. А. Надежность планера самолета.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 111

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Однако, являясь функциями случайных величин, значения иссле­ дуемых характеристик сами становятся случайными. Для того чтобы количественно оценить вероятность выполнения требова­ ний в отношении характеристики у, необходимо знать возмож­ ное рассеивание этой характеристики при заданных допустимых пределах изменения аргументов х{. Подобного рода задачи в некоторых случаях могут быть решены с помощью методов ли­ неаризации функций случайных аргументов. Так, если функция (3.1) линеаризуется в области практически возможных значений всех аргументов хи то параметры распределения характеристи­ ки у могут быть определены следующим образом:

 

у ср(лу, Х %

Хл),

 

(3.2)

df

п

df

 

y ~ TipX ?Xj> (3.3)

L + 2

 

dX!

 

ю

/=1

 

 

 

 

 

где xv о^,..., Xj,

z2Xl,...,xn,

°хп средние

значения

и

дисперсии

аргументов;

 

и дисперсия

исследуемой

характе­

у, ау — среднее значение

ристики;

 

 

 

 

 

 

ГД — коэффициент корреляции аргументов хг-, Xj.

когда аргу­

Особенно простой вид принимают формулы (3.3),

менты хи х2.......хп не коррелированы,

Г^ = 0 при i=f=j или, когда

1Д=1.

 

 

 

 

 

 

Определив цараметры распределения исследуемой характе­ ристики у и зная закон ее распределения, можно произвести ко­ личественную оценку вероятности требований, предъявляемых к

данной характеристике:

 

Я = Вер{г/>г/тр),

(3.4)

т. е. решить задачу количественной оценки надежности исследу­ емой системы (узла, элемента).

Для определения показателей надежности изложенным мето­ дом необходимо знать закон и параметры его распределения каждого из аргументов xit влияющих на исследуемую характе­ ристику у, а также закон и его параметры исследуемой характе­ ристики у, определяющей работоспособность системы (узла, элемента). Иногда трудно применить предлагаемый метод из-за отсутствия этих сведений. Однако во многих случаях можно при­ нять нормальный закон распределения аргументов Хг и характе­ ристики у. На основании принятых допущений и требований технических условий к значениям аргументов Хг параметры рас­

пределения последних' могут быть определены следующим обра­ зом:

4

533

97

 

 


— если поле допуска Ах, аргумента х, задано техническими

условиями или чертежом симметрично относительно

номиналь­

ного значения х*‘н, то

 

(3.5)

х,*— Хг;

2

Xi \2

(3. 6)

0х' =

1 Г ’

 

где za— квантиль нормального распределения нахождения ар­ гумента Х{ с вероятностью а в пределах установленного допу­ ска Ах,-;

■— если поле допуска Ах* аргумента х,- задано односторонне

относительно номинального значения х,л (в сторону

соответст-

венно «+ » или «—»), то

 

 

Xl ~ Xtn +

Д-*ч>

(3.7)

 

 

(3.8)

В каждом конкретном случае оценка вероятности а должна производиться на основе анализа достоверности методов контро­ ля величин х*. Если аргумент х, в формуле (3.1) является поп­ равочным коэффициентом, то параметры его распределения оп­ ределяются по формулам

 

**чпах “Ь -^mln .

 

(3.9)

Х‘

2

 

 

 

д2

(-^max -^mln)^

,

(3. Ю)

 

2

 

 

где хтах, Хщщ — соответственно минимально и максимально воз­

можные величины аргумента х,-,

выбранные на

основании спра­

вочных данных.

 

 

 

 

 

 

Определив по формулам (3.2), (3.3) параметры закона

рас­

пределения исследуемой характеристики

у, можно оценить на­

дежность системы (узла,

элемента) в соответствии с уравнени­

ем (3.4). При нормальном распределении этой

характеристики

уравнение (3.4) принимает вид

 

 

 

 

 

+оо

.Утр)2

 

 

 

Р = ---- W

f e

 

Ц

dy = F0(U),

(3.11)

Qy У Z71

J

 

 

 

 

 

^тр

где F0(U) — нормированная функция нормального распределе­ ния.

Безусловно, что точность и достоверность получаемых при проектировании расчетных показателей надежности исследу­

98


емых систем (узлов, элементов) в значительной степени опреде­ ляются точностью и достоверностью исходных данных. Опре­ деленные погрешности при расчетах неизбежны. Однако следует иметь в виду, что результаты расчетов могут быть проверены и откорректированы уже на ранней стадии производства исследу­ емых систем (узлов, элементов) по фактическим данным о рас­ сеивании характеристик.

3.3. Обеспечение надежности самолета в процессе серийного производства

Работы по созданию нового самолета не ограничиваются выполнением проектных работ, постройкой опытных образцов изделия, проведением лабораторных и летных испытаний. Про­ должением процесса проектирования с учетом требований серий­ ного производства и эксплуатации является конструктивно-тех­ нологическая доводка. Необходимость совершенствования конст­ рукции изделий вызывается спецификой опытного производства. В процессе проектирования и создания опытного' образца, в первую очередь, решаются вопросы обеспечения необходимых летно-технических характеристик самолета. К моменту оконча­ ния летных испытаний самолета вносится большое количество конструктивных изменений. Необходимость большого количест­ ва изменений становится ясней только к концу испытаний и ана­ лиза полученных при этом данных. Поэтому в процессе запуска самолетов в серийное производство производится конструктивно­ технологическаяотработка. Процесс конструктивно-технологи­ ческой отработки и подготовки серийного производства самолета необходимо максимально использовать для повышения показа­ телей его надежности и ресурса.

Повышение надежности самолета на этом этапе достигается в результате значительного улучшения его производственной,

эксплуатационной и ремонтной технологичности,

продолжения

и расширения объема начатых ранее ресурсных

испытаний, ис­

следований действительных условий и режимов работы и нагру­ зок элементов конструкции планера, силовых установок, агрега­ тов их оборудования и систем, уточнения технических условий и программ испытаний готовых агрегатов. В процессе совершен­ ствования конструкции проводят анализ всех систем и элемен­ тов конструкции планера, силовых установок и оборудования самолета с точки зрения обеспечения технологичности, надежно­ сти и удобства эксплуатации. Кроме этого, в этот период реша­ ются многие вопросы рационального размещения оборудования, коммуникации, их увязки с элементами конструкции планера са­ молета. Важным средством увязки чертежей является плаз-чер­ теж в натуральную величину, выполненный с высокой точностью на жестком носителе размеров. Плаз предназначается для увяз­ ки сложных контуров самолета с деталями внутреннего набора.

4* 99



Параллельно с плазовыми работами ведется разработка техно­ логии монтажных работ. При этом необходимо обращать внима­ ние на выбор баз, относительно которых должны фиксироваться агрегаты силовой установки, системы управления, топливной и гидросистем, связанные трубопроводами.

Окончательную отработку сложных пространственных эле­ ментов всех систем целесообразно проводить на макете самоле­ та или головном самолете. Это позволяет изыскать еще более простые решения компоновки агрегатов, монтажа элементов коммуникаций, сократить число соединений, повысить эксплу­ атационные качества самолетов. Монтажные работы на макете следует производить строго в соответствии с чертежами. Обна­ руженные при этом недостатки конструкции, снижающие каче­ ство и надежность изделия, должны устраняться. На макете ус­ танавливается все оборудование и приборы для отработки мон­ тажей. По мере отработки монтажей должны быть изготовлены эталоны всех элементов систем (трубопроводы, электрожгуты, коллекторы и т. д.). Эти детали в дальнейшем используются при изготовлении всей заготовительной, монтажной и контрольной оснастки. Отработку монтажей целесообразно производить по зонам.

В процессе подготовки производства и в ходе серийного производства целесообразно продолжать лабораторные иссле­ дования и испытания агрегатов и систем самолета. Необходи­ мость в проведении этих исследований и испытаний объясняется рядом причин. Во-первых, в процессе проектирования и построй­ ки опытного образца самолета не всегда удается в желательном объеме провести необходимые испытания. Кроме того, в процес­ се летных испытаний, конструктивно-технологической отработки самолета вносится целый ряд конструктивных и технологических изменений, которые требуют лабораторной проверки. Необходи­ мо также углубить и расширить исследования нагрузок и усло­ вий работы элементов конструкции планера, силовых установок, агрегатов оборудования и систем. Во-вторых, необходимость испытаний объясняется большими разбросами результатов ис­ пытаний. Испытания одного или даже нескольких образцов не всегда могут отражать действительную картину надежности из­ делий. Для принятия решения и разработки рекомендаций не­ обходимо провести максимально большее количество испытаний. В-третьих, проведение исследований и испытаний необходимо для выявления причин отказов в процессе серийного производ­ ства и эксплуатации первых партий серийных самолетов. Пери­ одические лабораторные испытания в процессе серийного произ­ водства необходимы также для проверки стабильности произ­ водства.

В процессе серийного производства целесообразно проводить испытания агрегатов и жизненно важных систем, от надежной работы которых зависит безопасность полетов и эффективность

100