Оценка надежности активных систем управления

Потребная надежность активных систем управления определяется их назначением. Системы СРР и улучшения комфорта экипажа и пассажире® требуют малых расходов органов управления, отказ этих систем не приводит к критическим последствиям, поэтому они могут быть выполнены в одноканальном варианте, однако для автоматизации отключения указанных систем при отказах целесообразно их по крайней мере однократное резервирование. Потребная степень надежности системы демпфирования упругих колебаний определяется режимами полета, на которых она используется. Если она предназначена для самолета, имеющего без системы лишь уменьшенные запасы по критической скорости флаттера, то эта система может быть выполнена также в двухканальном варианте. Если полет самолета с системой происходит со скоростями, превьшающими критическую скорость флаттера без системы, то ее потребная надежность определяется вероятностью пребывания самолета на этом режиме.

Необходимый уровень надежности систем снижения макси­мальных нагрузок при маневре и при воздействии дискретных порывов ветра определяется их эффективностью и повторяемостью нагрузок для рассматриваемого самолета.

Согласно методике, изложенной в [3,10]» эффективность работы автоматической системы управления определим по изменению повторяемости Ht действующих нагрузок или перегрузок на соответствующей части самолета в условиях эксплуатации. Будем также считать, что работа системы характеризуется определенным уровнем безотказной работы — вероятность безотказной работы Qc (соответственно вероятность отказа системы />с = 1— Qc)

Самолет, снабженный системой парирования нагрузок с надеж­ностью Qc, часть срока службы h = Qct будет эксплуатйроваться с работающей системой, а часть 4 = (l — Qc) t — с неработающей системой. Средняя суммарная повторяемость нагрузок, действующих на самолет, будет равна:

н* = Ht(c)Qc + Щ — Qc)

где Н* — суммарная повторяемость нагрузок на 1ч полета самолета при наличии системы автоматического управления, обладающей надежностью#:; Ht — повторяемость нагрузок на 1ч полета самолета без системы парирования; определяется расчетом или на основании материале» испытаний близких по! назначению ^амолетов; —

повторяемость нагрузок на 1ч полета самолета при безотказной работе системы парирования (#= 1); рассчитывается по повторяемости нагрузок и характеристикам используемой системы парирования.

равняться аналогичной величине для самолета с системой, имеющей ненулевую вероятность отказа. На рис.9.29а приведена кривая повторяемоетн вертикальных перегрузок за полет для самолета типа L —1011 [10] . Зависимость расчетной перегрузки для само­лета с отказавшей системой от расчетной перегрузки для самолета с работающей системой при разных вероятностях отказа системы приведена на рис.3.29б. Если, например, использование системы с вероятностью отказа Рс~ 10 3 / полет приводит К снижению нагрузок на 20%, что эквивалентно уменьшению пру с

2,5 до 2, расчетная перегрузка для самолета с работающей системой составляет 2,51. Аналогичные данные для отечественных пассажирских самолетов

приведены на рис.9.30. Рассматриваемые самолеты имеют следующие характеристики повторяемости перегрузок: (табл.

Предполагалось, что безотказные системы снижают максимальные нагрузки на 20%, и на рис.9.30 приведены зависимости их расчетных эффективностей от вероятностей отказов для указанных в таблице самолетов. Для всех трех самолетов при рс~ 0,001 эффективность рассматриваемых систем практически не отличается от эффек­тивностей безотказных систем. Указанная надежность систем может быть обеспечена одноканальным вариантом. Однако системы снижения максимальных нагрузок не являются отказобезопасными, поэтому требуется по крайней мере их однократное ревервирование для надеж­ного отключения по рассогласованию каналов.