Технодоктрина - новая молодёжная промышленная политика Технодоктрина, ноябрь 2014 | Page 96

Кофанов Ю.Н., д-р техн. наук, проф. МИЭМ НИУ ВШЭ НОВЫЕ ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ВЫСОКОЙ НАДЁЖНОСТИ РАДИОЭЛЕКТРОННЫХ СРЕДСТВ ДЛЯ РАКЕТНОКОСМИЧЕСКОЙ, АВИАЦИОННОЙ И МОРСКОЙ ТЕХНИКИ 94 Все радиоэлектронные средства (РЭС) воздушно-космической и морской техники относятся к аппаратуре ответственного назначения, т.к. выполняют различные функции, связанные с управлением дорогостоящими объектами, на которых могут находиться и люди. В отличие от РЭС наземных комплексов бортовая аппаратура подвергается жёстким механическим воздействиям (вибрациям, ударам и т.п.), а люди, чьи жизни зависят от безотказности работы РЭС, имеют меньше путей спасения в случае катастрофы на объекте из-за отказа аппаратуры. РЭС постоянно усложняется, т.к. увеличивается количество функций, выполняемых ею. Работу электронной аппаратуры значительно ухудшают воздействующие на неё внешние факторы: температура, влажность, давление окружающей среды; вибрации, удары, линейные ускорения и акустические шумы со стороны объектов её установки; электромагнитные поля, радиация и т.д. Причём значения этих воздействий также постоянно увеличиваются с развитием объектов воздушно-космической и морской техники. В то же время, за исключением отдельных работ1, соответствующего существенного развития теории и практики обеспечения надёжности РЭС не наблюдается. На предприятиях, создающих новейшие объекты ракетно-космической, авиационной и морской техники, по-прежнему оценка надёжности будущих РЭС проводится по экспоненциальному закону распределения времени безотказной работы, разработанному примерно 50 лет назад. При этом разработчики РЭС не обращают внимание на тот факт, что этот закон можно применять только в том случае, если выполняются три условия: · условие ординарности: одновременно может произойти только один отказ, т.е. зависимых отказов, сопровождающих первый отказ, произойти не может (на самом деле в радиоэлектронных схемах нередко 1 Грибов В.М., Кофанов Ю.Н., Стрельников В.П. Оценивание и прогнозирование надёжности бортового аэрокосмического оборудования. / Под отв. редакцией проф. НИУ ВШЭ Кофанова Ю.Н. – М.: НИУ ВШЭ, 2013. – 496 с бывают такие случаи, когда отказ одного радиокомпонента вызывает перераспределение токов и напряжений и соответственно отказ другого радиокомпонента); · условие стационарности: вероятность отказа в заданный отрезок времени не зависит от того, от какого момента времени на оси времени отсчитывается этот отрезок (на самом деле современное бортовое РЭС – сложная динамическая система, включающая и окружающую её среду, в которой происходят непрерывные изменения, поэтому от расположения отрезка времени на временной оси зависит вероятность безотказной работы РЭС в течение данного отрезка); · условие отсутствия последействия: вероятность безотказной работы РЭС не зависит от того, что происходило с РЭС до начала отрезка времени, на который производится расчёт надёжности (на самом деле такие процессы, как старение и деструкция материалов, релаксация механических напряжений, взаимная диффузия контактирующих материалов и другие, происходят непрерывно и влияют на надёжность в течение предстоящего отрезка времени). Несмотря на это, утверждённые стандарты по расчёту надёжности содержат разработанную методику расчёта, основанную на экспоненциальном законе распределения, не требуя проверки указанных выше трёх условий. О других теоретических законах распределения времени безотказной работы РЭС просто упоминается без готовой методики расчёта по ним. Дело в том, что выяснить и обосновать, какому теоретическому закону в конкретной проектируемой РЭС будет при эксплуатации подчиняться время безотказной работы, как случайная величина, практически невозможно. Поэтому результаты расчётов надёжности по распространённым «стандартным» методикам получаются недостоверные. Опытные специалисты им и не верят, тем более что эти результаты экспериментально провери ть невозможно: слишком длительными были бы испытания, да и полностью воссоздать при испытаниях условия эксплуатации практически невозможно. Но если заказчику РЭС нужны эти цифры для