Наука, техника, изобретения

Техника

наука

Космонавтика

оглавление

ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ КОСМОНАВТИКИ В МИРЕ

НАДЕЖНОСТЬ - ОСНОВА ЭФФЕКТИВНОСТИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ КОСМИЧЕСКИХ СИСТЕМ БУДУЩЕГО

Обеспечение отказоустойчивости перспективных космических аппаратов длительного функционирования и ракет-носителей

Обеспечение отказоустойчивости КА ДФ и РН - совокупность мероприятий по обеспечению гарантийных сроков КА на уровне 7...10 лет и безотказности РН, включая предупредительные, защитные и контрольные мероприятия, направленные на снижение уровня отказов элементной базы, дефектов производства, повышение уровня долговечности, обнаружение, локализацию и парирование отказов и неисправностей бортовой аппаратуры.

Основные положения по обеспечению отказоустойчивости перспективных КА ДФ и РН.

1. В основе системы обеспечения и контроля отказоустойчивости КА ДФ и РН - методические положения по следующим основным вопросам (направлениям):
   • концепция обеспечения и контроля надежности КА ДФ, РН и их БА;
   • программы обеспечения надежности К А ДФ и РН;
   • анализ отказов прототипов и возможных отказов создаваемых КА ДФ и РН;
   • выбор и обоснование использования элементной базы, применяемой в бортовой аппаратуре (БА) КА ДФ и РН;
   • обоснование видов, кратности и режимов резервирования БА;
   • обоснование использования современных методов резервирования на модульном уровне для различных видов БА;
   • обоснование использования бортовой системы диагностики, контроля и локализации отказов и неисправностей и восстановление работоспособности КА и РН;
   • обеспечение качества производства отказоустойчивой БА;
   • обеспечение контроля технического состояния БА на различных стадиях изготовления и испытаний;
   • обеспечение защиты БА от внешних воздействующих факторов;
   • контроль отказоустойчивости БА на различных стадиях создания КА и РН;
   • нормативные документы по разработке отказоустойчивых КА ДФ и РН.
2. В основе концепции обеспечения и контроля надежности КА ДФ и РН должно быть положение о том, что требуемый уровень долговечности и безотказности достигается для каждого образца КА ДФ и РН гарантированным образом. В соответствии с указанным требованием на стадиях проектирования и экспериментальной отработки должны быть продемонстрированы требуемые запасы надежности по каждому возможному виду отказа.
3. В состав НОН КА ДФ и ПОН РН вводятся дополнительные мероприятия по обеспечению надежности, учитывающие специфику КА ДФ и РН. К дополнительным мероприятиям, которые должны войти в состав ПОН отказоустойчивых КА ДФ и РН, относятся:
   • модели технического ресурса отказоустойчивых КА ДФ и РН;
   • обоснование избыточности, используемой в аппаратуре, использование отказоустойчивых систем;
   • исключение влияния внешних воздействующих факторов на надежность КА ДФ и РН при эксплуатации в наземных условиях и при условиях штатной эксплуатации;
   • анализ причин и последствий возможных отказов, исследование влияния отказов на выходной эффект КА ДФ и РН;
   • разработка перечней критичных элементов КА ДФ и РН, а также элементов, лимитирующих долговечность КА ДФ и РН;
   • обеспечение надежности критичных элементов КА ДФ и РН и элементов, лимитирующих долговечность КА ДФ и РН;
   • обоснование выбора, оценка и контроль надежности элементной базы, используемой в аппаратуре;
   • оценка качества изготовления и достоверности контроля технического состояния КА ДФ и РН на этапах приемо-сдаточных испытаний и испытаний на техническом и стартовом комплексах;
   • объемы и режимы приработочных испытаний и входного контроля;
   • модели типовых отказов КА ДФ и РН.
4. Контроль отказоустойчивости КА ДФ и РН и их бортовой аппаратуры последовательно проводится на этапах эскизного проектирования, наземных испытаний, летных испытаний и эксплуатации.
5. В материалах эскизного проекта в части надежности должны быть проведены работы по количественному анализу и обоснованию оптимального резервирования (избыточности), необходимого для обеспечения требований по надежности КА ДФ и РН, установленных в ТТЗ. Должны быть рассмотрены все основные виды избыточности, включая различные виды и способы структурного, функционального, программного и временного резервирования аппаратуры и ее составных частей, а также запасы работоспособности и запасы ресурса. Актуальна разработка алгоритмов по обоснованию оптимальной структурной и временной избыточности БА КА и РН, используемых для обоснования проектных решений.
6. В составе эскизного проекта предусмотрен анализ причин возможных отказов (АВО), который является обязательным элементом ПОН К А ДФ и ПОН РН. При методическом обеспечении работ по АВО используется метод дерева отказов (МДО), позволяющий проводить анализ причин и последствий возможных отказов и разрабатывать мероприятия по их предотвращению.
7. В эскизном проекте должны быть представлены материалы по обоснованию использования и контролю надежности элементной базы, входящей в состав БА К А ДФ и РН. Система входного контроля элементной базы КА ДФ и РН должна предусматривать 100%-ный прогнозирующий параметри-ческий контроль.
8. Качество изготовления КА ДФ и РН определяется по результатам приемо-сдаточных испытаний на заводе-изготовителе бортовой аппаратуры, на головном заводе-изготовителе, испытаний на ТК и СК и в начальный период функционирования при эксплуатации.

Показателем качества изготовления КА ДФ и РН является вероятность исправного состояния изготовленных КА ДФ и РН после проведения испытаний. Для оценки показателя качества используется информация о дефектности элементов КА ДФ и РН и достоверности контроля ТС на различных этапах.

Для оценки уровня дефектности элементов КА ДФ и РН необ-ходимо использовать информацию о техническом состоянии БА на этапах приемо-сдаточных испытаний на заводе-изготовителе, рег-ламентных работ по техническому обслуживанию, испытаний на ТК и СК.