Анализ статистики отказов работы систем управления ракеты космического назначения

В настоящее время при подготовке ракеты космического назначения (РКН) к пуску возникают отказы систем управления. С целью устранения этих отказов или сокращения времени на их устранение предлагается накапливать и обрабатывать статистику. Анализ статистики отказов работы системы управления ракет космического назначения (РКН), возможность предотвратить отказы элементов. Сбор анализов об отказах усложняется тем, что системы работают в режиме смены отказавших элементов. При такой работе предложено не только фиксировать время между отказами, но и учитывать причину замен отказавшего элемента. Заполняя формуляр, в котором находится раздел неисправности, недостаточно указать причину и дату, необходимо в каждой неисправности анализировать все отказы до данного периода. Раздел учета неисправности представлен в таблице 1.

Таблица 1.

Раздел учета неисправности представлен

Также нужно учитывать был ли заменен неисправная деталь за время эксплуатации, по какой-либо причине. Сведения о замене составных частей системы за время эксплуатации приведен в таблице 2.

Таблица 2.

Сведения о замене составных частей системы за время эксплуатации

Если вовремя не устранить поломку во время стартового дня, то пуск РКН могут перенести на неопределенное время, в зависимости от поломки и решения комиссии. Если, например, пуск будет перенесён, то это дополнительные затраты, а также слив ракетного топлива.

Сбор анализов об отказах и ремонтах деталей систем управления РКН, если и происходил, то не был автоматизирован. Эту работу выполняли сотрудники. Получить в этом случае объективную оценку очень сложно. Это можно объяснить двумя причинами:

1) Отказы иногда бывают по вине сотрудников, так называемый «Человеческий фактор».

2) Во многих случаях сбор анализов статистики отказа ведется неправильно. При сборе анализов статистики об отказах необходимо фиксировать не только дату отказа, но также суммарное время работы между отказами, но во многих случаях сотрудники этого не делают.

Сбор анализов статистики об отказах в настоящее время ведется в большинстве случаев не с целью определения о количестве отказов и ремонтов. А учитываются некоторые цели:

- предъявление рекламации заводу изготовителю;

- определение слабых мест, с целью доработки;

- обоснование необходимого запасных частей и деталей;

- продление количество циклов и технического ресурса.

Для этих целей нет надобности в строго научной методике сбора анализов статистики об отказах элементов систем управления РКН. Достаточно указать дату и причину отказа. В данной космической отрасли отсутствует анализ статистики отказов работы систем управления РКН.

Для решения проблемы можно предложить подход, который является примитивным. Величина отказов является постоянной. В основе такого подхода лежит однородный поток отказов.

Предположим, что статистическая информация для анализа, представлена в следующем виде: известно количество отказов деталей V_i из совокупности заданное объема m, реализовавшихся на i-ом интервале наблюдения.

Введем обозначения:

                                                                                                        (1)

- зафиксированное количество отказов системы за период наблюдения T лет,

N_ср. = N_отк. / m                                                                                                      (2)

- среднее число отказов за период наблюдения. При отказе системы из-за отказа ее элемента не снимается с эксплуатации. Данный элемент заменяется на исправный.

Рассмотрим ситуации, касающиеся возможного объема данных об отказах из формул 1 и 2:

1) m >> N_отк. – число объектов, находящихся под наблюдением больше зафиксированного количества отказов (этот случай соответствует ситуации, когда большинство объектов еще ни разу не отказало);

2) m = N_отк. – ситуация, согласно которой каждый из m объектов в среднем отказал по одному разу;

3) m << N_отк. – соответствует случаю, когда каждый из m объектов в среднем отказал более одного раза.

Отсутствие обоснованных данных о надежности системы усложняет процесс ее эксплуатации, не дает возможности оценить качество и эффективность системы. Поэтому создание системы сбора и обработки статистических данных об отказах системы является инженерной задачей.   Анализ статистики об отказах должны:

- подтверждать характеристики надежности систем, заверенным заводом изготовителем;

- быть более-менее простыми, не требующий большой работы инженерно-технического персонала.

Для успешного внедрения такого анализа статистики требуется четко представлять возможности такого подхода и его применяемость к различным типам отказов, знать их причины и особенности. Такая система может предотвращать отказы систем, это послужит базой для показателя безотказности и долговечности их в процессе эксплуатации.