Теоретические основы испытаний и экспериментальная отработка сложных технических систем

Приведенное выше разделение эксплуатационных факторов на естествен­ные и искусственные позволило рассмотреть нагрузки, действующие на ЛА в процессе эксплуатации, с точки зрения их происхождения. Те­перь рассмотрим классификацию эксплуатационных факторов еще по одному признаку, определяемому как отношение той или иной сис­темы ЛА к тому или иному эксплуатационному фактору. По этому признаку эксплуатационные факторы можно разделить на две группы [124]: • основные, на которые та или иная система ЛА должна реагиро­вать в соответствии со своим назначением (например, система…

Среди возмущающих факторов можно выделить систематические и случайные. Систематическими являются возмущения, связанные с неточным знанием средних или номинальных характеристик ЛА (на­пример, аэродинамических), неточным учетом в уравнениях движе­ния внешних условий полета (например, потенциала Земли, средних параметров атмосферы). Взаимодействие эксплуатационных факторов Взаимо­ действую­ щие факторы Аэродина­ мический нагрев Ударные нагрузки Пере­ грузки Вибрация Шумы Метеор­ ные частицы Заряжен­ ные частицы Солнечная радиация Низкая темпе­ ратура Высокая темпе­ ратура Вакуум — — — — + — — +…

К искусственным факторам, порождаемым функционированием са­мого летательного аппарата в процессе его эксплуатации, можно отнести: механические (статические и динамические), гидромехани­ческие (гидростатические, гидродинамические, газостатические, га­зодинамические, аэродинамические), термические, электрические и электромагнитные факторы, воздействие специальных сред (топ­лива, масел, смазочных жидкостей и т. д.), излучение в радиотехни­ческом диапазоне электромагнитных волн, специальные виды излу­чения и др. Механические искусственные факторы. На этапах жизненного цик­ла изделий авиационной и ракетно-космической техники на борто­вые системы и их элементы воздействуют различие виды механичес­ких нагрузок. Классификация механических…

К естественным можно отнести следующие факторы: климати­ческие; биологические; земной атмосферы; космического простран­ства; силы земного тяготения; электромагнитное поле Земли; сейс­мические удары. Климатические факторы. Классификация климатических и дру­гих внешних влияющих факторов (ВВФ) приведена на рис. 5.1 [14, 124]. Дадим краткую характеристику воздействия указанных факто­ров и их влияния на функционирование и надежность ЛА. Рис. 5.1. Классификация климатических и других природных факторов Колебания атмосферного давления вследствие изменения погоды составляют ±7%, а при тропических бурях превышают 10%. Изделия работают в…

5.1. Классификация эксплуатационных факторов по источнику их возникновения 5.1.1. Роль информации об эксплуатационных условиях в создании летательных аппаратов Современные изделия авиационной и ракетно-космической тех­ники являются сложными и дорогостоящими инженерными соору­жениями. Эффект их использования во многом определяется надеж­ностью, т. е. способностью собственно летательных аппаратов работать безотказно в течение требуемого периода времени при определенных условиях эксплуатации. Спектр условий и факторов, воздействующих на ЛА в полете, чрезвычайно широк и многообразен. Их изучению уделяется исключительно большое внимание, так как…

Автоматизированная имитационная модель АИМ может быть оформ­лена в виде пакета прикладных программ с локальной операционной системой, реализованного на современной ЭВМ третьего поколения. Весь пакет программ можно разбить на следующие основные под­группы, функционирование которых не зависит по времени друг от друга (рис. 4.8). Рис. 4.8. Состав пакета прикладных программ АИМ 1. Программы формирования базы данных об объекте. Эта группа программ обеспечивает все работы по созданию в АИМ базы сведе­ний о моделируемом объекте. Сведения хранятся уже в…

Одним из основных средств проблемной ориентации АИМ является выбор модуля для описания элемента сложной системы. Модульный принцип и регистровый метод построения АИМ предполагают, что элементы моделируемой системы имитируются последова — тельно на небольших интервалах времени, что дает возможность свести взаимо­действие элементов к упорядоченной совокупности событий в рамках механизма обмена сигналами. К такому режиму взаимодействия эле­ментов сложной системы хорошо приспособлена стохастическая ди­намическая система с дискретным вмешательством случая, функци­онирующая в непрерывном времени. Движение ее включает случайные скачки…

Радикальный способ снижения трудоемкости при увеличении слож­ности моделируемых объектов — автоматизация процедур, охватыва­ющих построение и реализацию моделей. В настоящее время реальным средством достижения желаемого эффекта является применение специализированных языков модели­рования. Однако до сих пор использование существующих языков моделирования позволяло преодолеть лишь часть возникающих труд­ностей, а снижение трудоемкости оказалось недостаточным для того, чтобы коренным образом изменить ситуацию в области имитации сложных систем. Запись моделирующего алгоритма при помощи лю­бого из применяемых языков опирается на представление процесса функционирования…

Как было сформулировано выше, под сложной системой понимают многоуровневую конструкцию из взаимодействующих между собой элементов, являющихся динамическими системами. Чтобы задать сложную систему, необходимо описать ее элементы, а также пред­ставить схему их сопряжения. Функционирование элемента как динамической системы пред­ставляется последовательностью перемещений состояния (изобража­ющей точки) в пространстве состояний, перемежаемых случайными скачками состояния при выходе на границу или при поступлении вход­ных сигналов. Как известно, оно может быть задано пятью группами характеристик, представляющих собой соотношения для: 1) опреде­ления границы…

Изучение процессов функционирования крупных производственных, энергетических и других сложных технических комплексов с автома­тизированным управлением, систем обработки информации и управ­ления, создаваемых на базе автоматики, электроники и вычисли­тельной техники, обусловило возникновение понятия сложной системы и привело к постановке целого ряда специфических проблем математического и технического характера, привлекающих в после­дние годы внимание широкого круга исследователей. Для понимания принципов формализации сложных систем и сущ­ности их имитационного моделирования рассмотрим суть понятия сложной системы и сформулируем их основные отличительные при­знаки. Понятие…

Физические и математические модели обладают каждая своей специ­фикой с точки зрения практического использования, поэтому они могут быть реализованы лишь для определенных условий. Кроме того, они обладают различной степенью точности. Например, сравнительно трудно создать математическую модель для изучения распыла топлива форсуночной головкой, гораздо проще данный процесс изучать на физической модели. Для этого может быть использована отдельная сота форсуночной головки, одна или несколько штатных форсунок и т. п. При этом точность физического моделирования будет значитель­но выше точности…

Методы испытаний ОИ на основе их математических моделей по ре­шаемым задачам можно разделить на две группы. Первую группу составляют исследовательские доводочные испы­тания, когда необходимо оценить достигнутые при разработке пока­затели надежности, прочности или устойчивости ОИ к внешним воз­действиям, а также предварительно оценить техническую совмес­тимость узлов (блоков), в один из которых были внесены определен­ные конструктивные или технологические изменения. В эту группу входят расчетные (функциональные и статистичес­кие) методы: максимума-минимума, квадратичного сложения, ве­роятностный и статистических испытаний. Они позволяют аналити­ческим…

Управляемые факторы математических моделей могут выражаться как количественными, так и качественными переменными. При этом сложность решения может состоять в том, что качественные пере­менные не всегда могут иметь однозначность выражения. Например, уровень научной квалификации некоторого коллектива трудно пред­ставить каким-либо определенным показателем. В ряде случаев ко­личественные переменные, входящие в структуру модели, не всегда могут быть измерены. Так, например, в процессе выхода двигателя на режим очень трудно представить в динамике изменение полноты сгорания топлива в камере. Однако эта…

Рассмотрим основные принципы построения математических моде­лей, не касаясь пока вопросов формализации физических процессов в математическом плане. Применительно к СТС моделирование чаще всего начинается с построения концептуальных моделей и изучения статистических данных, определяющих вход и выход системы. Пос­леднее применяется в тех случаях, когда внутренняя структура про­межуточных процессов мало исследована и не ясна или не поддается аналитическому выражению. Задачи такого плана часто встречаются на практике и получили символическое название задач «черного ящи­ка». С точки зрения изложения самих…

Идея физического моделирования не исчерпывает весь арсенал мето­дов и средств отработки СТС и повышения ее эффективности. Все чаще в практику их отработки внедряются математические модели. Естественно, это справедливо для условий, когда известен оператор исследуемого процесса. С учетом этого в общем виде математическую модель можно представить как Y = АХ, где Y, X — два вектора, первый из которых характеризует выход, а второй — вход системы; А — оператор. Тогда из сферы исследования непосредственно исключается не…