11. Контролепридатність об’єкта

Експлуатаційні витрати на обслуговування авіаційної техніки зіставні з витратами на її виготовлення, а в багатьох випадках перевищують їх. Істотні витрати при цьому припадають на автоматизований контроль цієї техніки.

Забезпечення можливості ефективного автоматизованого контролю залежить не тільки від засобів контролю, але й від того, наскільки чітко й продумано розроблена конструкція об’єкта контролю. Необхідні виводи від контрольних точок обладнання, їх розміщення, компонування обладнання та його монтаж, спеціальні схеми для забезпечення можливості перевірки – все це повинно вирішуватись на самому початку розроблення об’єкта і вдосконалюватися на всіх етапах розроблення – від аванпроекту до серійного виробництва. Отже, на етапах розроблення об’єкта має бути закладений необхідний рівень його контролепридатності.

Контролепридатність розглядають як властивість об’єкта, яка характеризує його пристосованість до проведення контролю заданими засобами. Основними характеристиками контролепридатності є обсяг контролю, трудовитрати на підготовку та проведення контролю, його вартість. У свою чергу, трудовитрати і вартість контролю залежать від номенклатури стимулюючих сигналів і сигналів реакцій, від методик контролю та схемно-конструктивних характеристик об’єкта. Наприклад, об’єкти, які мають широкий перелік джерел живлення, логічно віднести до таких, що мають низьку контролепридатність, оскільки такий перелік призводить до збільшення вартості засобів контролю і перешкоджає їх уніфікації. У зв’язку з цим під час розроблення об’єкта необхідно вводити обмеження на різновидність стимулюючих та контрольованих сигналів, на схемно-конструктивні рішення (наприклад, щодо кількості, типів і розміщення електроз’єднувачів, що забезпечують зручність і безпеку стикування з апаратурою контролю), на типи первинних перетворювачів фізичних величин в електричні сигнали і т. д [20].

На рис. 11.1 – 11.3 показані приклади того, як схемними методами підвищують контролепридатність об’єкта.

Рис. 11.1. Умонтований подільник напруги для контролю чутливого підсилювача

Часто на входи об’єкта контролю для перевірки високочутливих підсилювачів потрібно подавати малопотужні сигнали, які легко спотворюються перешкодами в каналах АСК. Щоб цього не сталося, ідуть на ускладнення схеми об’єкта контролю, розміщуючи в ньому подільники напруги сигналу та необхідні комутуючі засоби. Наявність подільників дає можливість формувати в АСК більш потужні сигнали та подавати їх без спотворень на входи об’єкта контролю, а вже в ньому за допомогою подільників формувати необхідний рівень сигналів. Це показано на рис. 11.1, де керуючий стимул С1, поданий АСК, вмикає обмотку реле К1, контакти якого перемикають вхід підсилювача П1 від виходу датчика Д1 на вихід подільника R1-R2 стимулюючого сигналу С2. Вихідний сигнал підсилювача надходить до АСК як реакція Р1. Контролепридатність об’єкта підвищена, таким чином, ціною введення надлишкових елементів К1, R1, R2 та з’єднувача Х1.

В апаратурі авіаційної техніки дуже поширеними параметрами є кути відхилення різноманітних керувальних площин: рулів, елеронів, закрилків тощо. Безпосереднє вимірювання кутових величин – досить складна і незручна операція. Тому застосовують непрямі вимірювання, встановлюючи на осях поворотних площин спеціальні потенціометри (змінні резистори з рухомими контактами). Оскільки керувальні площини входять, як правило, до структур систем стеження, для забезпечення їхньої роботи вводять ще й другий змінний резистор, який насаджують на ту ж вісь і вмикають в електричний ланцюг від’ємного зворотного зв’язку системи стеження (рис. 11.2).

Рис. 11.2. Умонтований потенціометр для вимірювання

кутів відхилень

Якщо на потенціометр R1, що на рис. 11.2, подати від АСК стабілізовану напругу живлення U_o, то сигнал Р1, який знімають з потенціометра R1, дасть відповідний еквівалент кута відхилення руля. На рис. 11.2 також позначені: П1, М1 – кінцевий підсилювач та виконавчий механізм системи стеження.

Для захисту апаратури від пошкоджень у результаті помилкових дій обслуговуючого персоналу в об’єкті контролю мають бути передбачені спеціальні засоби.

Однією з характерних помилок є неправильне стикування електричних з’єднувачів об’єкта контролю і АСК. Щоб уникнути наслідків таких помилок, в електричні з’єднувачі об’єкта контролю вводять так звані перемички – короткозамкнуті пари контактів, на основі яких формують електричний ланцюг готовності АСК до контролю.

Одна зі схем ланцюга готовності зображена на рис. 11.3. У разі, коли стикування АСК з об’єктом контролю виконане без переплутування електричних з’єднувачів, сигнал “продзвонювання” С1, поданий АСК, повертається до неї у вигляді реакції Р1. У разі помилки – сигнал Р1 відсутній.

Рис. 11.3. Ланцюг готовності АСК

Контролепридатність об’єкта контролю відображена в кострукторському документі, який називається характеристикою контролепридатності. Цей документ містить у собі мінімально необхідний перелік параметрів об’єкта та методики їх контролю, які дозволяють визначити технічний стан об’єкта з заданими показниками ефективності.

Для того, щоб оцінювати рівень контролепридатності різних об’єктів контролю з єдиних об’єктивних позицій, а також намічати шляхи підвищення досягнутого рівня, вводять кількісні показники контролепридатності. Вибір показників для конкретного об’єкта має здійснюватися з урахуванням необхідності забезпечення заданих оперативно-тактичних і техніко-економічних вимог до об’єкта, що розробляється, таких, як глибина пошуку місця відмови, рівень уніфікації стимулюючих і контрольованих сигналів, витратні обмеження на експлуатацію об’єкта тощо.

Розглянемо деякі кількісні показники контролепридатності, які застосовуються в практиці розроблення об’єктів авіаційної техніки.

1. Достовірність контролю.

Найчастіше задається тріадою показників: допустимим ризиком виробника , допустимим ризиком замовника та імовірністю браку виробу Q.

Достовірність контролю є продуктом взаємодії обох систем: і об’єкта контролю, і АСК, тому вимоги до достовірності стосуються обох з них і задаються як в характеристиках контролепридатності об’єкта, так і в технічному завданні на розроблення АСК.

2. Повнота контролю К_пк оцінюється за формулою:

,

де Р_о – апріорна (доперевірочна) імовірність працездатного стану об’єкта на момент проведення контролю;

Р_к – апріорна ймовірність працездатного стану тієї частини об’єкта, яка охоплена контролем на момент його проведення.

Повноту контролю можна ще оцінювати за такою приблизною формулою:

,

де і – інтенсивності відмов усього об’єкта і тієї його частини, яка охоплена контролем, відповідно.

3. Коефіцієнт уніфікації контрольованих сигналів – К_укс.

,

де – кількість типономіналів сигналів, які запозичені з аналогічних, раніше розроблених об’єктів;

– кількість оригінальних типономіналів сигналів, які заново введені в об’єкт.

Чим менше введено нових типономіналів ( ), тим більше значення має коефіцієнт К_укс , а отже, тим вища контролепридатність об’єкта.

4. Коефіцієнт безрозбірного діагностування – К_бд.

Оцінюють за формулою:

,

де П_k – кількість параметрів об’єкта, для контролю яких не потрібно виконувати демонтажно-монтажні роботи;

П_п – загальна кількість параметрів, що контролюються.

5. Час підготовки об’єкта до контролю – t_пк.

При цьому залежно від структури об’єкта та взаємодії його складових частин розрізняють послідовну підготовку і паралельну.

При послідовній підготовці показник t_пк оцінюють за формулою:

,

де t_пкі – час підготовки і-ої складової частини об’єкта до контролю;

N – кількість складових частин об’єкта, які вимагають підготовки до контролю.

При паралельній підготовці показник оцінюють за формулою:

.

6. Трудомісткість підготовки об’єкта до контролю − .

Оцінюють за формулою:

,

де − кількість фахівців, зайнятих підготовкою і-ї складової частини об’єкта до контролю.

7. Відносна вартість спецалізованої апаратури:

,

де − вартість спеціалізованої апаратури;

− вартість уніфікованої апаратури.

Вимоги контролепридатності встановлюють у нормативних документах, наприклад, у державних та галузевих стандартах, у технічних завданнях на розроблення АСК. На всіх етапах розроблення об’єкта контролю та АСК проводяться розрахункові, експериментальні та випробувальні роботи, за якими оцінюють досягнуті рівні показників контролепридатності та вживають заходів щодо їх поліпшення.