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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 110

Скачиваний: 0

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

Вероятность безотказной работы п лидеров согласно теореме умножения вероятностей для независимых событий составит:

Г

Р*

In

Ял( Л )= [/3(Л)] "

1 - \ f { t ) d t

(5. 22)

 

о

 

При этом допускается, что все лидеры имеют одинаковый на­ лет и одинаковую вероятность безотказной работы. Аналогично вероятность безотказной работы самолета парка в диапазоне на­ лета от нуля до t

_

t

(5.23)

P ( U ) = \ — ^f{t)dt.

о

Если распределение налета самолетов парка является равно­ мерным, что подтверждается практикой эксплуатации, плотность распределения налета самолетов парка

(5. 24)

где r —ttmin\ t — налет самолетов;

^min — минимальный налет самолетов.

При этом допускается, что диапазон разброса по мере увеличе­ ния налета парка остается неизменным. Вероятность совместного осуществления двух событий: на любом самолете парка отказов нет и его налет лежит в пределах от t—dt до t

t ( t)d (t) { ^ J / w

 

(5. 25)

Интегрируя по интервалу (tr,

t), получим

 

Г

<|>(*) {1 — j

/

(t) dt\ dt.

 

(5. 26)

t-r

 

 

l

о

 

J

Тогда для всего парка вероятность безотказной работы

 

 

 

1 ~ j

f [ t ) d t \ d t

N

(5.27)

I

+ м

 

/—Г

О

 

 

 

 

Вероятность того, что хотя бы на одном из самолетов парка

произойдет отказ

 

 

 

 

 

 

Р '( П ) = 1 -

I

 

о

Г.

(5.28)

 

J -r

 

J

 

Самолет состоит из большого количества элементов. Вместе с тем каждый элемент в отдельности имеет относительно большой

210


срок службы и отказывает редко. Таким образом, поток отказов системы есть сумма большого числа редких потоков восстановлеления. Для каждого элемента вероятность отказа в общем пото­ ке отказов самолета очень мала. В потоке отказов самолета за­ висимы только те отказы, которые принадлежат одному элементу, но они с вероятностью, равной единице, разделены большим чис­ лом отказов других элементов. Отсюда следует, что появление от­ казов на одном участке времени не меняет (точнее, почти не ме­ няет) вероятности появления какого-либо количества отказов на другом участке, не пересекающемся с первым. Из этих соображе­ ний следует, что в потоке отказов должно отсутствовать послед­ ствие. Нетрудно показать, что поток отказов является ординар­ ным, так как вероятность одновременного появления . двух отка­ зов равна нулю, и что ординарный поток с непрерывной функцией f(t), в котором отсутствует последствие, является простейшим нестационарным потоком. Это означает, что вероятность появле­ ния k отказов на любом участке (4, 4) выражается формулой

 

h

л*

 

 

l~K(t)dt

.ftiHt)dt

(5. 29)

4)

k !

 

 

 

и для любой системы неперекрывающихся интервалов события, заключающиеся в появлении заданного числа отказов на каж­ дом интервале, независимы.

Из формулы (5.29) видно, что число отказов на каждом ин­ тервале распределено по закону Пуассона с переменным пара­ метром. Этим переменным параметром является интенсивность потока отказов k(t). Если %{t) ж const = к, то

(5-3°)

Постоянство к справедливо для всех агрегатов и систем, ко­ торые миновали период приработки, но еще не испытывают влияния износа и ухудшения прочностных характеристик сило­ вых элементов. Если в период нормальной эксплуатации в ста­ дии, предшествующей износу и ухудшению прочностных харак­ теристик, обеспечивать замену агрегатов, приборов, уплотнений, усилений силовых элементов планера и др., т. е. проводить сво­ евременно профилактические мероприятия, то постоянство ин­ тенсивности потока отказов будет сохраняться достаточно дол­ го, что подтверждается практикой.

Если на участке от нуля до t интенсивность потока отказов

постоянна и 6 = 0, то из формулы (5.29) вероятность

безотказ­

ной работы

 

Р0 ( / ) = е - “

(5.31)

211


Тогда вероятность появления хотя бы одного отказа

 

Q1( t ) = \ - P 0( t ) = l - e ~ ^ .

 

(5. 32)

Плотность распределения Пуассона

 

 

 

 

/(*)= Х е-« .

 

(5.33)

Имея значения f(t) и ф(7),

получим

 

 

Р(Л П ) = 1

-

\e~xtdtГ

" 1

 

 

 

Ь -

 

 

1

J

 

о

/ J

0

 

1

Lt-r '

 

 

 

 

 

 

(5. 34)

Раскрываем первую квадратную скобку в формуле (5.34):

9‘

(5.35)

1 —(

X e-^ d t

6

 

 

Далее путем преобразований получаем необходимое количе­ ство самолетов-лидеров:

 

e- 4 t - r ) __ e-M\N

 

1—

п = — In

r l

(5.36)

хр*

р (Лп,)

После исследования технического состояния самолетов, про­ шедших летные испытания эксплуатационной надежности или лидерные испытания, проводится испытание их на повторные нагрузки. При этом определяется влияние налета самолетов на снижение статической выносливости, определяются возможности и разрабатываются рекомендации по ремонту планера с целью восстановления и повышения статической выносливости. По ре­ зультатам испытаний «а повторные нагрузки самолетов с нале­ том и самолетов без налета производится расчет статической выносливости основных элементов конструкции планера. На ос­ новании расчета и анализа проведенных исследований устанав­ ливается предельный срок службы Тпр (технический ресурс) планера самолета, который затем может уточняться.

Имея результаты испытаний на повторные нагрузки самоле­ тов с различным налетом, можно получить линейную функцию

N= f(T)

N

КNT Т -)-Шдг

Knt mГ’

(5. 37)

 

D*T

 

D*T

 

где mN /=i

среднее

арифметическое значение

коли­

n

чества циклов повторных нагрузок,

при

 

2 1 2


 

 

которых произошли разрушения пла­

 

п

нера самолета;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V

Т ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

шг = - —

— среднее арифметическое значение, налета

 

п

самолетов, испытанных на повторные

 

 

 

 

нагрузки;

циклов

повторных

нагрузок,,

 

и Тi — количество

 

 

при

которых

произошло

разрушение и

 

 

налет t-го самолета;

 

 

 

 

 

D*T= ct2 (Г)—ttir — статистическое

значение дисперсии;

K*NT= an{NT)—mNmT— статический

корреляционный

момент;

2

N‘T‘

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а* —

----- — статический начальный момент;

 

 

1

п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

П

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У т2.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а*(Г) =

^ --------статический

второй начальный

момент;

 

 

Т — налет самолета

в часах;

испытанных на

 

 

п — количество самолетов,

 

 

повторные нагрузки

 

 

 

 

Зная K tn,

От, mN и

тг, можно

получить

технический

ресурс самолета Грео.

установления

технического

 

ресурса

Большое значение для

 

планера и всего оборудования, а также для повышения

эксплу­

атационной надежности авиационной

техники

имеет

анализ

неисправностей. Отказы

и дефекты

необходимо

классифици­

ровать но различным признакам,

к числу

которых

относятся

такие признаки, как их принадлежность, вид, причины их появ­ ления и, наконец, возможности и способы устранения. К неисп­ равностям планера самолета, а также агрегатов и узлов, из кото­ рых он состоит, относятся трещины и деформации кон­ струкции, изменение точности форм и размеров деталей, узлов, точности их взаимного расположения, надежности соединений, а также коррозия и нарушение предохранительных покрытий и

т. д.

Анализ результатов расчета, испытаний на повторные наг­ рузки маневренных и ограниченно маневренных самолетов, а также опыт эксплуатации показывают, что необходимости час­ той (через 300—400 ч налета) периодичности испытаний на пов­ торные нагрузки нет. Во-первых, несмотря на довольно большое количество проведенных испытаний, в большинстве случаев не выявляется линейная функция N=f(T), по которой можно было бы определить технический ресурс планера самолета или хотя бы большинства его агрегатов. Во-вторых, расчеты, как прави­ ло, показывают высокую статическую выносливость. Для опре-