Одиночные и резервные соединения

Элементы сложных систем делятся на основные и резерв­ные’. Основные — это функционально необходимые элементы, и резервные — это элементы, которые служат для замены одного из основных элементов в случае его отказа.

Одиночным соединением элементов называется такая функциональная связь между элементами, при которой отказ чшя бы одного из них вызывает отказ всей системы.

Резервным соединением элементов системы называется та­кая функциональная связь между элементами, при которой отказ системы наступает только в результате отказа одного основного и всех резервных элементов.

В качестве примера одиночного соединения элементов при­ведем авиадвигатель, как систему, состоящую из восьми эле­ментов: всасывающие устройства, компрессор, камера сгора­ния, турбина, топливная автоматика, форсажная система, реактивное сопло и Трубопроводы. Нетрудно видеть, что при отказе хотя бы одного из этих восьми элементов система в це­лом нс будет выполнять своих функций по созданию тяги рас­четной величины.

Одна и та же конструкция при различных условиях может рассматриваться как одиночное или как резервное соедине­ние. Например, установка двух двигателей на самолете. Если мощность (тяга) двигателей такова, что самолет при задан-

Рис 1.2. Резервное соединение клапанов перепуска топлива при «за­висании» клапанов в закрытом по­ложений. Одиночное соединение тех же клапанов при их «зависании» и открытом положении

ной его нагрузке может лететь только при работе обоих дви­гателей, то их следует считать соединенными (функциональ­но) между собой одиночно. Если же самолет способен совер­шать полет при одном выключенном двигателе, то их соеди­нение между собой в силовой установке самолета следует счи­тать резервным.

Другим подобным примером может служить система, сос­тоящая из двух обратных клапанов (рис. 1.2). Задача, кото­рую выполняет система, состоит в том, чтобы перепускать топливо из полости А в полость Б, когда величина давления топлива достигает заданного значения, и отсекать перепуск топлива, когда величина Рт давления топлива снизится отно­сительно заданного. В первом случае система откажет, когда откажут оба’ клапана (например, оба «зависнут» в закрытом положении). В этом случае элементы в системе соединены ре­зервно. Во втором случае система откажет, когда откажет какой-либо один из двух клапанов (например, «зависнет» в открытом положении). В этом случае элементы в системе сое­динены одиночно.

Примером одиночного соединения является также соедине­ние основного звена и его обратной связи (рис. 1.3). Несмотря

на кажущийся «параллелизм» в их соединении, основного звена (03) и обратной связи (ОС), отказ любого из них при­ведет к отказу системы в целом.

Для авиационной техники различают системы двух видов: иевосстанавливаемые и восстанавливаемые (в пределах меж­ремонтного ресурса). Иевосстанавливаемые системы после по­явления отказа снимаются с эксплуатации и заменяются но­выми или отремонтированными, а восстанавливаемые системы после появления отказа ремонтируются и продолжают эксплу­атироваться.

Восстанавливаемость и невосстапавливаемость авиацион­ной техники определяются исходя из возможностей сил и средств, которыми располагают авиационные подразделения технического обслуживания и ремонта.

Очевидна условность данного определения, так как авиа­двигатель, у которого в пределах межремонтного ресурса от­казал один из подшипников ротора или отказала турбина, снимается с эксплуатации и отправляется в авиационно-ре­монтное предприятие для восстановительного ремонта. Следо­вательно, авиадвигатель по этим отказам в пределах межре­монтного ресурса будет невосстанавлнваемой системой. Тот же авиадвигатель, но с неисправным топливным насосом, бу­дет восстанавливаемой системой, так как неисправный насос может быть заменен на исправный силами и средствами, ко­торыми располагают авиационные подразделения техническо­го обслуживания и ремонта.

Величина назначенного (технического) ресурса невосста — навливаемых элементов или подсистем определяет величину межремонтного ресурса всей системы, в состав которой они входят. Если, например, назначенные (технические) ресурсы таких элементов авиадвигателя, как подшипники ротора, тур­бины, компрессора, камеры сгорания, равны 400, 250, 300 и 450 час соответственно, то межремонтный ресурс двигателя должен быть назначен в 250 час.

Величина назначенного (технического) ресурса элементов, которые восстанавливаются силами н средствами авиацион­ных подразделений, на межремонтный ресурс системы не влияет. По выработке технического ресурса эти элементы за­меняются новыми или отремонтированными вне системы.

Кроме системы, в литературе часто встречается термин «техническое устройство». Под этим термином обычно пони­мается любая законченная конструкция, предназначенная для выполнения определенных функций. Термин «техническое уст­ройство» применяется в равной мере как к элементам, так я к системам.