РАЗДЕЛ 2.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ЭКСПЛУАТАЦИИ ЭКСПЛУАТИРУЕМЫХ И ПЕРСПЕКТИВНЫХ СИСТЕМ И
ПРОЦЕСОВ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫХ КОМПЛЕКСОВ
2.1. Применение метода статистического моделирования для оценки
показателей отказоустойчивости и безопасности полетов
Применение метода статистического моделирования позволяет автоматизировать
процесс множества переборов возможных сочетаний по жребию. Перебор технических
состояний системы при наложении нормированных (ранжированных) выходных
эффектов, задаваемых в частности, требованиями нормативно-технической
документации по производству полетов, ТОиР позволяет проанализировать полную
картину влияния отказов системы и ее блоков (в том числе и оператора) на
выходные эффекты (реакцию системы). Для эксплуатируемых функциональных систем
результаты эксплуатации апостериорны, для проектируемых систем – ожидаемые
(экстремальные).
Для решения задач по автоматизированному анализу показателей
отказоустойчивости и прогнозированных показателей безопасности полетов
разработан универсальный алгоритм [40, 46, 70], который используется в двух
вариантах:
при проведении многофакторного анализа влияния функциональных отказов изделий и
агрегатов ВС на показатели безопасности полетов;
при анализе функциональной эффективности бортовых систем ВС и прогнозировании
особых ситуаций полета.
В алгоритме (рис. 2.1) используются идентификаторы переменных массивов,
приведенные в Приложении А.
Программное обеспечение «Модель-4» и «Модель-5» разработано на кафедре НАУ и
широко применялось при исследовании надежности различных функцио-
нальных систем самолетов Ту-154, Ил-86, Як-42 и др. В частности, применение
«Модели-4» позволило решить в диссертации задачи диагностирования
электрифицированных систем управления закрылками, интерцепторами,
кондиционирования различных типов ВС.
Функциональное назначение блоков 1…54 алгоритма оценки показателей
отказоустойчивости и отказобезопасности указано в Приложении А.
Укрупненно назначение блоков 1…4 заключается в установлении начального
значения переменных массивов, выбора программы, установления признака
модификации («Модель-5»), включение файла – времени наработки на отказ.
Блок 5 обеспечивает ввод количества изделий системы N, запускает датчики
случайных чисел с массивами (ресурсы, интенсивности отказов, моделируемый налет
и др.). При использовании «Модель-4» вводится диагностическая модель
работоспособности ФС, техническое состояние в режимах работы, модель
последствий отказов (включая опасные).
Блок 6 формирует в массив Е «отказ системы».
Блок 7 определяет ближайших момент наступления отказа t и накапливает время
работы до следующего отказа.
Блок 8 контролирует время налета.
Блок 9 определяет величину оставшегося количества летных часов до окончания
моделирования tОСТ; накапливает суммарное время неработоспособного состояния
изделий ФС ВС
Распечатываются следующие массивы и переменные:
статистика последствий отказов, связанных с особыми ситуациями полета (ВРАС);
статистика последствий отказов с учетом парирования опасных последствий
экипажем (ВРАС1);
коэффициент безопасности полета для изделий ФС ВС
где - число отказов изделий, не повлиявших на безопасность полетов;
- количество самолетовылетов;
- коэффициент регулярности полета ,
где - количество обнаруженных отказов в процессе контроля ТС;
количество самолетовылетов
где - количество имитации процесса эксплуатации ВС; - средняя продолжительность
полета;
- моделированный параметр потока отказов
где - количество отказов, повлиявших на безопасность полетов;
- коэффициент готовности
где - суммарное время неработоспособного состояния изделия ФС;
- вероятность отказа ФС ВС в полете
где - моделируемое количество отказов ФС;
- математическое ожидание наработки на отказ ;
- вероятностные значения возможных последствий отказов с учетом парирования
опасных действиями экипажа
cтатистика обнаружения отказов (MACOO);
- cтатистика отказов ФС ВС (MACFS);
- гистограмма наработки на отказ ФС ВС .
Программа «MODEL 4» работу заканчивает.
Блоки 10, 11 распознают изменения системы и идентифицируют.
Блоки 12, 13, 14 контролируют изменения состояния за период t, идентифицируют
строки массива.
Блоки 15, 16, 17, 18 осуществляют функции: изменения вектора состояния,
накопления информации об отказах для формирования времени контроля, возможность
отказа всей системы, определение последствий при сформированных путях успешного
функционирования.
Блоки 19…22 устанавливают: управление, значение случайного числа, разыгрывают
(«по жребию») вероятность переходов отказов в опасные последствия при действиях
экипажа по их парированию.
Блоки 23, 24, 25, 26 с использованием статистики последствий отказов оценивают
состояние при различных действиях экипажа.
Блоки 27, 28 осуществляют имитацию восстановления работоспособности и
определяют техническое состояние в режимах работы.
Блоки 29…37 определяют и накапливают индикацию об опасных последствиях отказов,
анализируют состояние защиты.
Блоки 38…42 накапливают информацию последствий отказов системы с учетом
парирования их действиями экипажа, изменяют вектор состояний и определяют время
до завершения полета.
Блоки 43…54 оценивают реакцию системы на контроль, осуществляют испытания «по
жребию» для обнаружения отказа при контроле, имитируют восстановление состояния
при различных ресурсах, в том числе по межремонтному ресурсу, накапливают
статистику по изделиям, повлиявшим на безопасность полетов.
2.2. Формирование диагностической модели функции работоспособности
электрифицированных комплексов
Процесс восстановления работоспособности функцион
- Киев+380960830922