70

¾программу экспериментальной отработки технологии;

¾программы и методики испытаний;

¾технологические процессы;

¾технические условия;

¾перечень особо ответственных операций, соответствующих работ и процедур, снижающих вероятность и критичность отказов.

2.3.2.5Надежность КА при хранении

Наличие длительного периода хранения КА после изготовления (как бы в режиме ожидания, в обесточенном состоянии, но с периодическим контролем работоспособности), предшествующего прогнозируемому периоду работы КА по целевому назначению, вносит ряд корректив в модель надежности КА, главная из которых - необходимость учитывать надежность КА при хранении. Изначально на надежность при хранении влияют ЭРИ, из которых состоят аппаратура и системы КА.

Опыт хранения различной РЭА в складских и полевых условиях [9] показывает, что в процессе хранения под воздействием внешних и внутренних факторов параметры типовых ЭРИ претерпевают изменения в результате дрейфа, что приводит к изменению выходных параметров РЭА. Эти изменения могут быть настолько значительными, что параметры ЭРИ окажутся за пределами норм ТУ. Таким образом, при хранении могут возникнуть отказы типа «выход за поле допуска». Следовательно, и радиоэлектронная аппаратура и системы КА в процессе хранения обладают определенной надежностью – способностью сохранять работоспособность. Это свойство, иногда, называют надежностью при хранении, что более точно выражает определяемое свойство.

Действия внешних и внутренних факторов на аппаратуру и системы в процессе хранения КА могут привести к таким изменениям параметров ЭРИ и структуры материала электромонтажа, которые не вызовут отказов оборудования при периодических функциональных проверках в процессе хранения, но обусловят его появление через некоторое время после начала работы КА по целевому назначению. Возникает вопрос о природе отказов и неисправностей ап-

71

паратуры и систем КА, выявленных при регламентных работах в процессе хранения и при подготовке КА к штатной эксплуатации.

Если учитывать возможную несовершенность объемов испытаний и глубины контроля аппаратуры и систем КА при регламентных проверках в процессе хранения, то следует ожидать, что они не обеспечивают выявление всех возможных отказов и неисправностей аппаратуры КА, вызываемых процессом хранения. Кроме этого, не все отказы и неисправности, выявляемые при хранении, связаны с процессом хранения (это могут быть отказы связанные как с недостаточным качеством изготовления, так и с недостаточной глубиной контроля качества изготовления в процессе приемо-сдаточных испытаний).

Это приводит к тому, что надежность КА, заложенная на этапе проектирования и подтвержденная на этапе НЭО, после проведения регламентов при длительном хранении полностью не восстанавливается.

Таким образом, между процессами будущей работы КА по целевому назначению и предыдущего длительного хранения существует определенная связь и численные значения параметров надежности и сохраняемости взаимосвязаны.

Каково соотношение между интенсивностями отказов при работе и хране-

нии? В данном случае речь идет о величине δ = λраб , которая зависит от усло-

λхр

вий хранения.

Для радиоэлектронной аппаратуры, по данным [10],

δ =10 −100

В зарубежной практике, если возникают подобные задачи, используется значение δ =10 . Строго говоря, длительный период вынужденного хранения КА перед пуском, в течение которого, например, истекли или почти истекли общие гарантийные сроки, но практически не выработан ресурс аппаратуры и систем, предполагает изменение λраб аппаратуры и систем, используемой для оцен-

ки надежности в период работы после хранения, по сравнению с λраб , использо-

ванной при оценке надежности по результатам штатной эксплуатации. Даже принимая во внимание, что аппаратура и системы при хранении фактически находятся в нерабочем состоянии, она, очевидно, все равно будет выше на величину , т.е. λраб + по причине возможного дрейфа параметров ЭРИ и оборудо-

72

вания. Кроме этого, не исключается возможность проявления деградационных процессов в материалах электромонтажа.

Имеющиеся справочно-нормативные данные не содержат информацию о возможной величине , поэтому для упрощения построения модели надежности КА с учетом длительного периода хранения и в целях получения наихудших оценок конечной надежности принимаются следующие допущения:

¾внезапные отказы аппаратуры и систем КА при будущей штатной работе и отказы при хранении статистически независимы;

¾ввиду того, что требуемый САС КА при ШЭ после сверхнормативного хранения, как правило, не велик, то требуемый срок службы ЭРИ, из которых состоит радиоэлектронное оборудование КА, закончится раньше, чем наступит заметное старение этих элементов. В связи с этим опасность отказов на временном интервале, соответствующем прогнозируемому САС, будет величиной постоянной и на этом интервале не ожидается износовых отказов аппаратуры;

¾возможное увеличение λраб аппаратуры и систем из-за дрейфа параметров ЭРИ и оборудования после длительного хранения частично учтено в

λхр ЭРИ и соответственно аппаратуры. На этапе работы КА после хране-

ния не ожидается отказов аппаратуры и систем, вызванных процессом хранения;

¾в качестве закона распределения времени безотказной работы и систем КА на этапе хранения и на этапе будущей штатной работы принимается экспоненциальный закон (как описывающий худший случай);

¾время хранения tхр берется равным сумме периодов хранения КА в мес-

тах ответственного хранения и подготовки КА на техническом комплексе.

Учитывая допущения, приведенные выше, надежность КА за прогнозируемый САС, с учетом предшествующего периода длительного хранения, определяется следующей математической моделью

73

PКАхр - надежность КА за период хранения;

PКАраб - надежность КА за прогнозируемый срок активного существования.

Приведенную модель, с учетом допущения об экспоненциальном законе распределения времени безотказной работы, можно представить в виде

2.3.3 Анализ видов, последствий и критичности отказов

Анализ видов, последствий и критичности отказов проводят для оборудования, систем и КА с целью определения возможных видов отказов для каждого элемента оборудования, системы в пределах его выполняемой функции и оценки влияния каждого конкретного вида возможного отказа на заданные характеристики оборудования, подсистемы.

Анализ видов, последствий и критичности отказов (АВПКО) должен

рассматривать:

¾виды отказов, инициируемые отказами оборудования;

¾сбои программного обеспечения;

¾отказы интерфейсов между функциональными элементами;

¾ошибки персонала при управлении КА, наземных испытаниях, транспортировке и хранении.

В результате проведения АВПКО должны быть определены:

¾точки единичного отказа;

¾отказы, вызывающие перерывы в работе;

¾отказы, вызывающие снижение уровня безопасности;

¾критичные элементы;

¾недостатки проекта, конструкции аппаратуры (если выявлены) по обеспечению заданной надежности;

¾наличие соответствующих возможностей, таких как телеметрическая информация и команды управления, для определения и парирования выявленных отказов;

74

¾способы проверки всех резервных элементов при имитации возможных видов отказов на максимально возможную глубину на соответствующих интеграционных уровнях;

¾необходимые работы при эксплуатации для предотвращения и устранения отказов, включаемые в инструкции по эксплуатации.

Основой для проведения АВПКО оборудования, системы являются результаты функционального анализа - функциональная схема оборудования, системы. Для каждой функции должны быть определены все возможные виды отказов функциональных устройств и связей между ними, отвечающих за ее выполнение.

При выполнении АВПКО для оборудования анализ проводят для всех функций, определенных в ТЗ на оборудование, либо перечень функций формирует подразделение, выдавшее ТЗ.

Уровень критичности каждого вида отказа определяют по наиболее тяжелым его последствиям (худший случай) в соответствие с категориями, приведенными в табл.9.

Выявленные по результатам АВПКО элементы, отнесенные к категории критичности 1 и 2, подлежат включению в перечень и программу контроля критичных элементов.

Таблица 9 Уровень критичности вида отказа