Разработка системы логистической поддержки жизненного цикла объекта техники СУВ - РЛПК

 

 

Таблица 2. Логистический структура изделия

		Функция	Конструкторский компонент
1		Управление ракетами в дальнем  и ближнем бою
	11	Выбор вооружения	ОЭПрНК	СУО
	12	Запуск ракеты по цели	ОЭПрНК	СУО
	13	Отслеживание перемещения ракеты	РЛПК
2		Обнаружение, захват, сопровождение  цели
	21	Обнаружение цели на дальнем расстоянии	РЛПК	БРЛС     БЦВМ	АВС ВПРМ ФИС
	22	Обнаружение цели на ближнем расстоянии	ОЭПрНК	ОЭПС   БЦВМ
	23	Захват цели	РЛПК ОЭПрНК	ОЭПС
	24	Сопровождение цели	РЛПК ОЭПрНК	ОЭПС
3		Определение госпринадлежности цели
	31	Отправка радиосигнала для идентификации  после обнаружения объекта	СЕИ-31
	32	Получение ответного сигнала и  идентификация объекта	СЕИ-31

 

Основная часть всего комплекса  СУВ – РЛПК. РЛПК состоит из трех основных частей:

• 4 антенны (АВС)
• Модуль приема радиосигналов (ВПРМ)
• Модуль формирования радиосигналов (ФИС)

 

 

 

Таблица 3. Долговечность  ограниченного перечня материалов.

№	Наименование и обозначение КИ или материала	НТД	Ресурс (час)	Срок службы (лет)	Cрок сохран. (лет)
1	Приборы электровакуумные СМНG -80-2	ИФМР.675100.002 ТУ	10000	15	15
2	Конденсаторы: К50-29	ОЖО.464.156 ТУ	60000	20	20
3	К50-68	АЖЯР.673541.005 ТУ	15000	15	15
4	КТ4-25	ОЖО.464.135 ТУ	60000	15	15
5	Резистор СП3-28	ОЖО.468.166 ТУ	50000	12	12
6	Транзисторы ТПП, ТН	ОЮО.471.000 ТУ	12000	12	12
7	Переключатель ПГ2В	ОЮО.360.068 ТУ	10000	12	12
8	Тумблер МТД	ОЮО.360.016 ТУ	5000	15	15
9	Контактор КМЕ	ТУ16-524.130-81	-	20	20
10	Автомат защиты АЗКЗ	8Ю3.619.272 ТУ	6000	10	10
11	Разъем СНЦ	ГЕО.364.245 ТУ	-	15	15
12	Соединение ВЧ СР-50-1ФВ	ВРО.364.008 ТУ	-	20	20
13	Предохранитель ВП1-1	ОЮО.480.003 ТУ	-	20	20
14	Кабель рад. РК50-2-11	ГОСТ 11326.1-79	5000	12	12
15	Вентилятор 2ДВО	ОСТ 16.0.539.032-76	-	15	15
16	Вентилятор 0,8 ЭВ	ОСТ В 160.539.090-82	3000	12	12
17	Реле РЭС48	ЯЛО.455.013 ТУ	-	12	12

 

Рассмотрим уровни вероятностей отказа для этих элементов системы.

 

Таблица 4. Уровни вероятности возникновения отказа

Уровень вероятности возникновения  отказа	Описание
A	Вентилятор, тумблер МТД,
B	Автомат защиты (составная часть ВПРМ), кабель
C	Переключатель
D	Приборы электровакуумные (составная  часть ФИС), транзисторы
E	Конденсаторы (составная часть АВС), Резисторы (АВС)

 

Зададим уровни критичности для  всех видов отказов и распределим  элементы по этим уровням.

 

Таблица 5. Распределение элементов по видам отказов

Вид отказа	Уровень	Элемент
Чрезвычайное происшествие	I	-
Невозможность использования изделия	II	Приборы электронновакуумные, транзисторы
Снижение эффективности	III	Конденсаторы, переключатель, вентилятор, кабель
Кратковременная задержка использования	IV	Автомат защиты, тумблер
Отказ, не влияющий на использование  изделия	V	Резисторы

 

Составим  матрицу критичности для элементов.

Таблица 5. Матрица критичности  для элементов.

	V	IV	III	II	I
A		Тумблер	Вентилятор
B		Автомат защиты	Кабель
C			Переключатель
D				Приборы электровакуумные, транзисторы
E	Резистор		Конденсаторы

 

4. Формирование программы технического обслуживания и ремонта.

Задачей составления графика ТОиР изделия  является обеспечение такой периодичности  профилактических работ, при которой  вероятность безотказной работы не ниже заданного уровня Р₀.  Величина Р₀ определяется по результатам КТПО, проведенной в процессе АВПКО. Поскольку в работе мы рассматриваем объект военной техники, то величина Р₀ не менее 70%.

Составим график ТОиР для следующих  частей РЛПК:

• 4 антенны (АВС)
• Модуль приема радиосигналов (ВПРМ)
• Модуль формирования радиосигналов (ФИС)

Поток отказов этих агрегатов – простейший (пуассоновский) с параметром (интенсивностью) l.

Таблица 6. Интенсивность отказов.

	Антенна	Приемник	Источник
Интенсивность отказов - l	0,000043	0,000137	0,0003

 

Средняя наработка  на отказ:

    (1)

Наработка может исчисляться в различных  единицах измерения. Для нашего изделия наработка будет складываться из часов работы в небе и на земле.

 

Таблица 7. Средняя наработка на отказ.

	Антенна	Приемник	Источник
Интенсивность отказов - l	0,000043	0,000137	0,0003
Средняя наработка на отказ (час)	23255,81395	7299,270073	3333,333333

 

Для пуассоновского потока отказов распределение времени  между отказами – показательное, т.е. плотность вероятности:

     (2)

Вероятность отказа к моменту времени t_пр составит:

     (3)

а вероятность  безотказной работы:

                                                (4)

Тогда с учетом (4) должно быть выполнено условие

 ≥ P₀                            (5)

Решая неравенство (5), можно найти

     (6)

Расчет  по этой формуле дает крайне «пессимистическую» оценку длительности интервала между  профилактиками.

Таблица 8. Оценка длительности интервалов между ТО.

	Антенна	Приемник	Источник
Время между ТО (негатив)	8294,766138	2603,466744	1188,91648

Чтобы получить более оптимистическую оценку, вычислим среднюю вероятность отказа на достаточно продолжительном интервале времени         Т >> t_пр. Эту оценку можно получить следующим образом:

          (7)

где - целая часть, а δ – дробная часть отношения Т/ t_пр .

Полагая, что (Т/ t_пр ) >>1 и δ = 0, получим:

     (8)

Выполняя  интегрирование и несложные преобразования, получим из (8):

     (9)

Из (9) следует, что средняя вероятность безотказной работы на интервале [0, T] равна:

     (10)

Для определения  величины t_пр необходимо, как и выше, решить неравенство:

               (11)

Ввиду очевидной  сложности аналитического решения  этого неравенства, преобразуем  его к виду

     (12)

и разложим экспоненциальную функцию в степенной  ряд, удерживая три  члена этого  ряда (погрешность разложения ). Тогда получим:

   (13)

Отсюда:

     (14)

Таблица 9. Оценка длительности интервалов между ТО.

	Антенна	Приемник	Источник
Время между ТО (позитив)	13953,48837	4379,562044	2000

 

На практике можно для выбора величины t_пр пользоваться условием:

     Р₀ ³ 0,2   (15)

Таблица 10. Оценка длительности интервалов между ТО.

	Антенна	Приемник	Источник
Время между ТО (негатив)	8294,766138	2603,466744	1188,91648
Время между ТО (позитив)	13953,48837	4379,562044	2000
Назначенное время между ТО	10 800	3 600	1 800

 

 

Рассчитаем  значение среднего ресурса и средний  срок службы.

Согласно  ТЗ средний ресурс Т_{рес.назн.}≥4000 часов, а срок службы Т_{служ.назн.}≥25 лет.

Исходя  из данных проектирования:

- Т_{р.ср.эрэ} – средний ресурс электро-радио элементов (ЭРЭ), определенный по наименьшим значения минимальной наработки ЭРЭ или гарантийной наработки ЭРЭ, указанной в ТУ на ЭРЭ;

- К_и1=1 – коэффициент использования ЭРЭ в изделии (нахождение ЭРЭ в рабочем состоянии);

- К_н=0,8 – коэффициент нагрузки ЭРЭ в изделии;

- К_п.с.>0 – критерий предельного состояния изделия по долговечности ЭРЭ (предельному состоянию соответствует выработка ресурса хотя бы у одного ЭРЭ от общего числа ЭРЭ, входящего в состав изделия);

- К_и=160/8760=0,01826 – коэффициент использования изделия в течение года, где : 160 ч. – величина ресурса изделия, вырабатываемого в течении           одного года его эксплуатации (рассчитана исходя из назначенных величин Т_{рес.назн} и Т_{служ.назн}, по формуле Т_{рес.назн} /Т_{служ.назн}=4000/25=160 ч.); 8760 ч. – количество часов в году.

Численные значения среднего ресурса ЭРЭ и  процентные содержания этих ЭРЭ от общего количества ЭРЭ в изделии  указаны в таблице 11.

 

Таблица 11. Средний ресурс ЭРЭ

ТР.ср. ЭРЭ, ч	Процент от общего числа ЭРЭ, %
до 5000	6,5
до 6000	4,3
до 10000	13,0
до 12000	8,7
до 15000	6,6
до 20000	4,3
до 25000	23,9
до 50000	4,3
до 55000	2,1
до 60000	4,3
до 80000	15,2
до 100000	2,1
до 130000	2,1

 

Из таблицы  следует, что при суммировании процентов  ЭРЭ снизу последнее слагаемое, при котором ресурс не выработан  у 100% ЭРЭ изделия Н035, соответствует  величине Т_Р.ср. эрэ  =  5000 ч.

Уточненный  средний ресурс ЭРЭ изделия вычислен по формуле:

Т_Р.ср  =  Тр.ср.эрэ / (K_И¹ × K_Н) = 5000 / 1∙0,8 = 6250 ч

Средний срок службы изделия при указанном  коэффициенте использования ресурса  изделия в течение года вычислен по формуле:

Т_СЛ.ср  =  Т_Р.ср / (8760 × K_И) = 6250 / (8760 × 0,01826) = 39 лет.

 

 

Рис. 1. План ремонтов изделия