/
Теги: авиатехника
Год: 1984
Текст
Г>-
зг
5»
X
ЗЕ
Утверждено Министерством
30.11.84
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ 108-84
МЕТОДЫ ОЦЕНКИ ДОСТОВЕРНОСТИ КОНТРОЛЯ
ИЗДЕЛИЙ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ
Методика определения полноты контроля
и глубины поиска отказов
(На 64 страницах >
1984
Инн N? дубликата ц. иэм
Ине № подлинника 5224 Н» изв
Me год ич еск ие указа ни я 108-64 Стр, 2
Срок введения с 1 июля 1985 г.
Настоящие методические указания предназначены для оценки достоверности
контроля, определения полноты контроля и глубины поиска отказов при оценке
контролепригодности пилотируемого летательного аппарата (ПЛА) в целом или комп-
лектующего ПЛА изделия на этапе их проектировании.
Основные термины и определения, применяемые в методических указаниях, -
по ГОСТ 19919-74, другие термины и пояснения к ним приведены в справочном
— -------------"—‘ ”
приложении 1.
Примеры определения полноты контроля и глубины поиска отказов функциональ-
ных систем ПЛА приведены в справочном приложении 2-
1. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ДОСТОВЕРНОСТИ КОНТРОЛЯ
1.1 , Достоверность контроля определяется по формуле:
Л-1~[Ри Р„ +(1-Ри) Р„],
где Ри - вероятность исправного состояния изделия;
Р" - вероятность невыдачи информации об отказе;
Р^ - вероятность ложной информации об отказе
Значения показателей Рн и Я? зависят от методической и инструментальной
достоверности контроля и надежности средств контроля (СК)
1.2 Зависимость показателей Рд и Ри от надежности средств конт-
роля, полноты контроля и инструментальной достоверности контроля установлена
с учетом графа переходов между состояниями объекта и решениями, принятыми
по результатам контроля.
На черт. 1 представлены состояния объекта контроля (ОК), при которых в объек-
те имеются отказы (О) и исправные состояния объекта (И), а также решения, при-
нятые по результатам контроля: объект ’годен' и объект ’не годен*.
Вероятности принятия ошибочных решений при контроле рассчитываются по
формулам:
Я РЪ£>Т t(l- Рск)Рг«; (2)
( 7 - Рс*.) Р^О) (3)
где Р*о - вероятность необнаруженного отказа из-за ошибок измерения;
Рло - вероятность ложного отказа из-за ошибок измерения;
- полнота контроля;
Рс* - вероятность исправного состояния СК;
Р^* • вероятность отказа СК, при котором оно постоянно выдает информа-
цию 'годен* вне зависимости от состояния ОК ('постоянно годен’);
Инв. N? дубликата N« изм
Иив. Ns подлинника 5224 Ns И38.
I
Точки B,Z)t F - недостоверный результат 'годен*; точки А, С. Е - достоверный результат
'годен*; точки И, К недостоверный результат 'не годен'; точки <б. L - достоверный
результат 'не годен'
Черт. 1
Методические указания 108-84 Стр. 3
Методические указания 108-84
Стр. 4
- вероятность отказа СК, при котором оно постоянно выдает информа-
цию *не годен' вне зависимости от состояния объекта контроля ('пос-
тоянно не годен*).
Из формулы (2) видно, что:
- необнаружекие отказа в охваченной контролем части объекта (1-е слагав- #
мое) может быть связано с ошибкой измерений при исправном СК (точка Г на черт. 1);
- необнаружение отказа (2-е слагаемое) может произойти из-за недостаточ-
ного охвата изделия контролем (точка ,D на черт. 1) и из-за отказа СК типа
'постоянно годен* (3-е слагаемое формулы (2) и точка В на черт. 1).
Из формулы (3) можно сделать вывод, что 'ложный отказ* возможен из-за
отказа СК типа 'постоянно не годен' (точка К на черт. 1), а в охваченной
контролем части объекта контроля - из-за ошибки измерений (точка Н на черт. 1).
В случае полного охвата изделия контролем и идеального СК Рд Р^,
и Р* » Рно •
1.3. Методика оценки показателей инструментальной достоверности конт-
роля ( Рно'Рло приведена в Методических указаниях 109-84.
Иие Н* дубликата I № изм
Инв подлинника I 5224 N» изв
2. МЕТОДИКА ОЦЕНКИ ПОЛНОТЫ КОНТРОЛЯ
2.1. Общие положения
2.1.1. Полнота контроля используется в качестве расчетной оценки методи-
ческой достоверности контроля. Численное значение полноты контроля представляет
собой условную вероятность обнаружения факта отказа объекта контроля, если
объект контроля действительно отказал (при идеальном СК).
Полнота контроля вычисляется по формуле:
£ , (4)
где Ао, Ак - интенсивности отказов ОК и его контролируемой части соответст-
венно.
2.1.2. Исходные данные при оценке полноты контроля:
- функциональная схема и описание принципов работы ОК;
- перечень контролируемых параметров и стимулирующих сигналов:
- перечень видов отказов элементов системы и интенсивности их возникнове-
ния (Д -характеристики).
2.1.3. Последовательность работ при оценке полноты контроля:
- построение функционально-логической модели (ФЛМ);
- представление уравнений для контролируемых параметров с учетом стимули-
рующих сигналов;
- построение таблицы (матрицы) полноты контроля (ТПК);
- формирование итоговой строки полноты контроля (ИСП);
- определение количественной оценки полноты контроля.
Методические указания 108-84 Стр» 5
2.2. Правила построения функционально-логической модели
2.2.1. Основное требование к функционально-логической модели заключается
в том, что эта модель должна позволять выделить конкретные элементы ОК, фор-
мирующие каждый из его выходных параметров (сигналов). Этим ФЛМ отличается
от обычной функциональной схемы.
Первичным элементом ФЛМ является функционально-логический блок (ФЛБ).
Основным отличием ФЛБ от конструктивно-сменного блока (КСБ) является то, что
ФЛБ должен иметь только один выходной параметр (один выход) при любом коли-
честве входных параметров (входов).
В конкретном случае количество и номенклатура входов ФЛБ определяются из
функциональной схемы ОК. Они должны соответствовать количеству и номенклатуре
входов, формирующих выход данного ФЛБ модели. Связи между элементами ФЛМ,
количество, виды и уровни параметров (сигналов), их допусковые значения и так
далее должны соответствовать функциональной схеме ОК.
Пример ФЛМ ОК, состоящей из пяти ФЛБ приведен на черт. 2.
Xf.X£1X3 - стимулирующие сигналы ФЛМ; Zy.Z^.Zj.Z^.Zy - внутренние
входные и выходные параметры ФЛМ
Черт. 2
2-2.2. Свойства ФЛМ:
- каждый ФЛБ модели может находиться в одном из двух состояний - работо-
способном или неработоспособном;
Методические указания 108—84 Стр. 6
Инв, Н» дубликат____• № изм
Ине N? подлинника 5224 N* изв
- каждый ФЛБ модели может иметь только один выход и любое (конечное)
число входов. Выход Z-ro ФЛБ может быть связан с произвольным количеством
входов других блоков модели;
- объединение выходов ФЛБ недопустимо;
— для каждого элемента ФЛБ модели известны допустимые значения входных
и выходных сигналов;
- если при допустимых значениях входных сигналов выходной сигнал находит-
ся вне допуска, то ФЛБ неисправен (неработоспособен);
- при работоспособном ФЛБ недопустимое значение хотя бы одного из вход-
ных сигналов приводит к выходу за допуск выходного сигнала;
- если выходной сигнал некоторого ФЛБ модели является входным сигналом
для другого ФЛБ, то допустимые значения этих сигналов совпадают;
- непи связи между блоками ОК считаются абсолютно надежными или выде-
ляются в отдельные ФЛБ. Все элементы ФЛБ в надежностном смысле соединены
поеледова тельно.
2.2.3 При количественной опенке полноты контроля производится анализ ФЛМ
с целью:
- выделения групп элементов ОК, каждая из которых формирует определен-
ный выходной сигнал;
- разделения всего множества элементов ОК на контролируемые и неконтроли-
руемые.
В связи с этим при формировании ФЛМ необходимо выполнить следующие пра-
вила:
Правило 1. Конструктивно-сменные блоки ОК, имеющие более одного сигна-
ла, расчленяются на несколько ФЛБ. каждый из которых имеет один выходной сиг-
нал и все входы, формирующие этот выходной сигнал.
Правило 2. Совокупность элементов, участвующих в формировании двух
и более выходных сигналов одного КСБ, должна выделяться в отдельный ФЛБ.
Правило 3 В отдельные ФЛБ необходимо выделить элементы (узлы, агре-
гаты, КСБ и т.п.)» не охваченные стимулирующими сигналами.
Правило вводится в связи с тем, что полнота контроля и коэффициент глубины
поиска отказов зависят не только от номенклатуры контролируемых параметров,'
но и от используемых при контроле стимулирующих сигналов. Например, в систе-
мах ЛА, имеющих неэлектрические входные сигналы, встроенные СК при проверках
имитируют не входные, а выходные (электрические) сигналы первичных преобразо-
вателей. В этом случае датчики ОК не будут подвергаться проверке» так как они
не охвачены контролем.
Правило 4. Выходные сигналы (параметры) Z^ и Zy считаются разными,
если в объекте контроля имеется элемент (или совокупность элементов), предназ-
наченный для формирования только одного из этих сигналов
Методические указания 108-84 Стр. 7
Выходные сигналы характеризуют назначение ОК. К выходным сигналам от-
носятся:
- сигналы, характеризующие различные функциональные параметры ОК;
- сигналы разной физической природы (электрическое напряжение, давление
воздуха, давление жидкости, перемещение и др );
- различные виды электрических сигналов (напряжение постоянного тока,
напряжение переменного тока, сопротивление и т.п.).
Сигналы энергопитания, управления, измеряемые или преобразуемые относят-
ся к входным сигналам.
Правило 5. Функционально-логические блоки, входящие в одни КСБ, нуме-
руются последовательно друг за другом; последовательность нумерации ФЛБ, каж-
дый из которых является КСБ, произвольная.
Пример функционально-логической модели ОК представлен на черт. 3.
КСБ1
КСБ2
1-9 - ФЛБ OK; X; ♦ - стимулирующие сигналы; Zf , Z2, ZSl Z# , - внут-
ренние входные и выходные параметры; Z^, Z5, 2$, Zs - выходные параметры,
из них 2^, Zg - контролируемые параметры
Черт. 3
Методические указания 108-84 Стр. 8
Правило 6. При построении ФЛМ часть ОК, охваченная обратной связью
(например, группа блоков), объединяется в один обобщенный ФЛБ.
Входами обобщенного блока являются все внешние по отношению к данным
блокам стимулирующие сигналы К^У (или внутренние входные и выходные пара-
метры Z )• Обобщенный блок имеет один эквивалентный выходной сигнал, заменяю-
щий все внешние выходы данной группы блоков.
Пример формирования обобщенного блока представлен на черт. 4
Адрес 1 Адрес 2
б
а - ФЛМ, охваченная обратной связью; б - обобщенная ФЛМ; Хп (-
внешние входы блоков ф и ~ обобщенный блок; 2,.г.д - выход
обобщенного блока
Черт. 4
Внешние входы Хл , Хт (или 2 л,, Zm ) блоков £}-, и 4?£ (черт. 4, а},
становятся входами обобщенного блока Обобщенный блек имеет один вы-
ход Z т 2 з, который заменяет внешние выходы Z.f , Z2, Z3< Выход Z.1f2ji3
поступает в те же точки ОК (те же адреса), в которые поступали выходы Zf>
Z2, Zj (черт. 4, б).
Правило 7. Все методы преобразования логической модели одинаковы для
случая представления объекта в форме логической модели и в форме причинно-
следственных связей (графа). ч. ’ .
Методические указания 108-84 Стр, Q
В случаях, когда объект контроля не имеет явно выраженных функциональных
блоков, построение ого модели может вызвать ряд практических неудобств Бывают
ситуации, когда аналитические или табличные зависимости между параметрами Не-
известны, а известны только качественные прнчинно-слсдственные связи между
ними
Такого рода объекты могут быть представлены графом причинно-следствен-
ных связей
Графом причинно-следственных связей называется ориентированный граф, вер-
шины которого представляют параметры, события или явления, а дуги отражают
причинно-следственные связи между вершинами. Направление дуги соответствует
перемещению от причины к следствию.
На черт. 5 изображен переход от логической модели к соответствующему
_ графу. Вершины графа соответствуют входным н выходным параметрам модели.
Дуги графа соответствуют связям между блоками модели, а также между внешними
входами и блоками модели Наличие дуги, идущей от вершины в вершину Qj»
означает, что параметр Z/ зависит от параметра Z/.
а
б
а - функционально-логическая модель; б-граф причинно-следственных связей
Черт 5
2.2.4. Построенные на основании вышеуказанных правил логические модели
систем используются для построения таблиц полноты контроля (ТПК), необходимых
для вычисления численных значений полноты контроля и коэффициента глубины
поиска отказов. Построение логической модели производится для каждого режима
работы системы.
Метопические указания 108-84
Стр. Ю
2.3. Представление уравнений для контролируемых параметров
с учетом стимулирующих сигналов
2.3.1. На основании ФЛМ ОК составляются уравнения для выходных сигналов
блоков Q-:
Z;-<?;X,X2...X/...Z,Z2...Zi. (5)
где - выход £ -го блока Ф.ПМ;
4?- — логическое высказывание о техническом состоянии 4 -го блока
( Q; = 1 - 4-й блок исправен; : - О - 4-й блок неисправен);
Х/...Х • - внешние входные сигналы I -го блока;
Zy • - - 2^ — внутренние входные сигналы L -го блока.
Внутренние и внешние параметры рассматриваются в уравнении (5) как логи-
ческие переменные, принимающие значение *'1' (параметр в допуске) и 'О* (пара-
метр вне допуска).
Из уравнения (5) видно, что выход Z^ будет в допуске только в том случае,
когда все внешние и внутренние входы будут в допуске и блок I будет исправным
( <% = 1).
Уравнения для выходов блоков ФЛМ, представленной на черт. 3, имеют вид:
Zr - Xf ; Z<r = $6 x2
Z£ = 4? 2 Zj; z? G7 Z.61
Z3= Zu T-8 * $8 L7\
Z4 = Z?4 Z2 Z7; Z£- %Z3Z7; %
(6)
2.3.2. В уравнения для контролируемых параметров записываются (в виде
номера тех ФЛБ и номера тех внешних входных сигналов (в виде Xj )> от-
казы (выход за допуск) которых приводят к выходу за допуск контролируемого
параметра Z[. Обычно предполагается, что внешние входные сигналы при контро-
ле находятся в допуске ( Xj - 1).
Тогда уравнение для контролируемого параметра Z^ примет вид:
Z;= (?)
Пример. Для объекта контроля, функциональная модель которого представ-
лена на черт. 3, контролируемыми параметрами являются параметры Z^. и Z& •
Тогда из уравнения Z^ — Z?z> Z7 путем последовательной подстановки вместо
входных внутренних параметров Zs и Z7 их значений из соответствующих урав-
нений системы (6) получим уравнение: -
z4 = 4^ <?г Q7 Xi X2. (8)
Методические указания 108-84 Стр. 11
Аналогичным путем из уравнения Z-g~ Qg Zy получим;
Zg s Qg Qr Qg %g- (9) •
Или, учитывая, что X; E 1. получаем:
= q1 q2 q6 q7 -, (10)
z$~QgQ7Qs. (ll)
Иив № дубликата_________________________ N? *зм
Ине. N? подлинника 5224 № изв
2.3.3. Преобразование уравнений для контролируемых параметров с учетом
стимулирующих сигналов производится только в том случае, если применяемые в конк-
ретном методе контроля стимулирующие сигналы не охватывают всех ФЛБ. При
этом ФЛБ, не охваченные стимулирующими сигналами, не проверяются рассматри-
ваемым методом контроля, логическое высказывание о состоянии этих блоков в
уравнении отсутствует.
Пример. Если при контроле параметра Z4 (ФЛМ, представленной на Черт. 3)
стимулирующим сигналом является но Ху » « Zj . то уравнение (10) необходимо
записать следующим образом:
Z4 e @6 @7' (12)
поскольку в данном случае ФЛБ 1 не проверяется
2 4. Построение таблицы (матрицы) полноты контроля
2.4.1. Количество строк таблицы полноты контроля соответствует числу конт-
ролируемых параметров, а количество столбцов соответствует числу блоков логи-
ческой модели или числу возможных вадов отказов системы.
Таблица полноты контроля формируется на основании уравнений для контроли-
руемых параметров с учетом используемых при контроле стимулирующих сигналов
(с учетом преобразования уравнений).
В каждой строке, соотвествуюшей определенному контролируемому параметру,
на пересечении со столбцами, соответствующими номерам ФЛБ, записывается "I',
В случае, если уравнения для контролируемых параметров не составлены, за-
полнение матрицы производится по строкам для каждого контролируемого парамет-
ра относительно ФЛБ или видов отказов системы. В том случае, если ТПК запол-
няется для видов отказов, то вместо номеров ФЛБ проставляются номера вадов
отказов.
При заполнении таблицы надо руководствоваться правилом; если отказ I ~го
ФЛБ системы или 4-й вид отказа системы приведет к выходу рассматриваемого
параметра за допуск, то в графе, соответствующей I -му ФЛБ или 4 -му виду от-
каза системы, проставляется единица, в противном случае в графе проставляется 'О'.
В табл. 1 и 2 приведены ТПК, построенные для ФЛМ, представленной на
черт. 3:
- табл. 1 - ТПК ФЛМ при контролируемых параметр,чх Z^,Za и стимулирую-
щих сигналах Ху и Х^;
- табл. 2 - ТПК ФЛМ при контролируемых Z.$,Z5 и 1g и стимулирующих
сигналах X, и Х4 •
Методические указания 108-84 Стр. 12
Т а бл и ца 1
Контролируемый параметр Номер ФЛБ (число возможных видов отказов)
1 2 3 4 D 6 “t 8 9
Z4 1 1 1 1 1
*8 1 1 1
ИСП 1 1 1 1 1 1
Т а бл и на 2
Кон тролируемый параметр Номер ФЛБ (число возможных видов отказов)
J 3 4 3 и 7 8 9
1 1 1 1 .L
1 1 1 1 1
1 1 1
ИСП 1 1 1 1 1 1 1 1 ' ;
2.4.2. При проверке элементов дискретной логики используются тесты. Каж-
дый тест аналогичен некоторой совокупности контролируемых параметров и сти-
мулирующих сигналов, поэтому таблица полноты контроля для элементов дискрет-
ной логики заполняется аналогично
2.4.3. Формирование итоговой строки полноты контроля (ИСП) производится
на основании данных таблицы ТПК В ИСП записывается *1* в том случае, если
хотя бы в одной клетке рассматриваемого столбца есть ’l". Единица в I -й клет-
ке итоговой строки означает, что отказ I -го ФЛБ приводит к выходу за допуск
хотя бы одного из контролируемых параметров (т.е. соответствует тому, что
J —й ФЛБ проверяется рассматриваемым СК). Отсутствие *1* в J -й клетке ИСП
означает, что j -й ФЛБ не охвачен контролем.
Таким образом, в итоговой строке полноты контроля представлены сведения
о контролируемых и некойтролируе.мых ФЛБ ОК
2.5 Определение полноты контроля
2.3.1. Численное значение полноты контроля определяется по формуле:
(13)
гае Af- - интенсивность отказов L -го ФЛБ;
f 1, если в с -й клетке ИСП стоит * 1*;
а- - 5
(О, если в L -й клетке ИСП *1* отсутствует;
Л - множество ФЛБ или видов отказов системы.
Методические указания 108-84 Стр. 13
Например, с учетом данных таблицы полноты контроля (табл. 1) можно запи-
сать формулу для вычисления полноты контроля при контролируемых параметрах
и ^-8 и стимулирующих сигналах Xj и Xg :
Л2 + А4 + + Л7 + Ag
--------------------
(14)
Расчет полноты контроля производится для минимально необходимой структу-
ры для основного и резервного канала в отдельности.
Минимально необходимая структура включаем совокупность элементов, минималь-
но необходимых для выполнения заданных функций системы. Если по результатам
контроля известно состояние только одного из нескольких резервных каналов, то
при расчете полноты контроля считается, что проверяется только основной канал,
а состояние резервных каналов неизвестно.
2.5.2- При определении полноты контроля опасных отказов используются мно-
жества:
П - множество видов отказов (или ФЛБ), приводящих к наруше-
/•у/ХЗ
яшо функций системы, которое расценивается как невыполне-
ние полетного задания;
п ~ х^ножество видов отказов, приводящих к нарушению функций
системы, которые соответственно расцениваются как услож-
нение условий полета, катастрофическая ситуация и аварий-
ная ситуация соответственно.
Множества ^нпз, пас формируются на основании совместного
анализа надежности и безопасности полетов и представляются в ТПК в виде соот-
ветствующих строк.
Определение полноты контроля опасных отказов а С
производится по формуле, аналогичной формуле (13), с учетом того, что множест-
во К принадлежит соответствующему множеству опасных отказов, т.е
п (,rfyy^f П*С' пас }
Пример составления таблицы полноты контроля для ФИМ, представленной на
черт. 3, при контролируемых параметрах ’4 и Zg и стимулирующих сигналах
и Хг при условии, что нарушение функции Zs приводит к усложению условий
полета, приведен в табл. 3.
Численное значение полноты контроля отказов, приводящих к усложнению ус-
ловий полета, определяется на основании итоговой строки полноты контроля, сфор-
мированной по вышеизложенным правилам по данным строк Z^ и Z^ и Пдуп по
формуле: ' ' ' i
Методические указания 108-84 Стр. 14
Определение численных значений полноты контроля отказов, приводящих к си-
туациям различной степени опасности (катастрофической, аварийной, опаской, услож-
ненной) производится аналогично, при этом используются соответствующие мно-
жества.
Т а бли на 3
Контролируе- мый параметр Номер КСБ
1 2 3 4 5 6
Номер ФЛБ (число возможных видов отказов)
1 О 4ш> 3 4 5 6 7 8 9
1 1 1 1 1
^8 1 1 1
исп 1 1 1 1 1 1
nyyr> (по Zs) 1 1 1 1 1
ИСП^ул 1 1 1
Иив. И» дубликата ' & изм
Ине. М? подлинника 5224 Ns изв
3. МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ГЛУБИНЫ ПОИСКА
ОТКАЗОВ
3.1. Общие положения
3.1 1. Приспособленность объекта контроля к поиску мест отказов (техничес-
кому диагностированию) характеризуется коэффициентом глубины поиска отказов
/7г Коэффициент глубины поиска отказов определяет разрешающую способность
совокупности параметров и характеризует достоверность технического диагности-
рования объекта контроля
3.1.2. Коэффициент глубины поиска отказов оценивается условной вероятно-
стью обнаружения отказа с заданной подробностью (до одного конструктивно-смен-
ного элемента, до двух, трех и т.д.) при условии, что объект контроля отказал,
3.1.3. Наиболее часто применяемый на практике показатель - коэффициент
глубины поиска отказа с точностью до одного конструктивно-сменного элемента
(блока, агрегата и т.п.) - определяетсн следующим выражением:
г (16)
А о
тле Aw * сумма интенсивностей отказов элементов объекта контроля, которые
обнаруживаются с подробностью до одного конструктивно-сменного
элемента;
А - интенсивность отказов объекта контроля.
Методические указания 108—84
Стр. 15
Инв. Ns дубликата____ Ns изм.
Инв, Ns подлинника 5224 Ns изв.
3.1.4. Исходные данные при оценке коэффициента глубины поиска отказов те
же, что и при оценке полноты контроля, приведенные в п. 2.1.2.
3.1.5. При определении коэффициента глубины поиска отказов выполняется:
- построение итоговой строки глубины поиска отказов;
- определение численных значений коэффициента глубины поиска отказов.
3.2. Построение итоговых строк глубины поиска отказов
3.2.1. Для вычисления вероятности выявления отказов с заданной глубиной
поиска отказов необходимо определить, в какой степени множество всех проверок
обладает свойством различения всех видов отказов. Такой анализ проводится по
данным таблицы неисправностей. В частном случае ТПК может быть таблицей
неисправностей (TH), если для поиска отказов используются те же контролируемые
параметры, что и при оценке полноты контроля. В отличие от ТПК в таблице
неисправностей указываются ФЛБ, входящие в КСБ (табл. 4). Вероятность выявле-
ния отказа с заданной глубиной характеризует, какая доля отказов выявляется с
точностью до 1, 2, 3 и т.д. конструктивно-сменных блоков.
3-2.2. В итоговой строке глубины поиска отказов все столбцы таблицы неисп-
равностей отмечаются метками (одинаковые столбцы отмечаются одной и той же
меткой). Столбцы TH отмечаются до тех пор, пока все не окажутся отмеченными.
На основании сформированной итоговой строки может быть определен коэффи-
циент глубины поиска отказов определенной подробности.
Пример построения итоговых строк коэффициента глубины поиска отказов
(табл. 4) приводится для ФЛМ, представленной на черт. 3.
Таблица 4
Контролируе- мый параметр Номер КСБ
1 2 3 4 5 6
Номер ФЛБ (число возможных видов отказов)
1 2 3 4 5 6 7 8 9
z4 1 1 1 1 1
Z5 1 1 1 1 1
2в 1 1 1
исг 1 2 3 2 3 •4 4 5 6
ИСТ 1 1 1 J 1 1
ИСГ 2 1 1 1 1
Методические указания 108-84 Стр. 16
Итоговые строки глубины поиска отказов (ИСТ) составлены для контролируе-
мых параметров Z4, Zg, Zg При этом будут выявляться отказы блоков (1. 4,
5, 6) с подробностью до одного КСБ В ИСГ эти блоки отмечены одиночными
метками (1, 5, 6) или одинаковыми метками (4), но в пределах одного КСБ 4.
Метка *1*, соответствующая коду проверок *110* (*1* - по параметру Z^,
'1* - по параметру Zg и *0* - по параметру Zg, где *1* - свидетельствует
о том, что отказ данного блока будет выявляться), однозначно характеризует
отказ ФЛ Б 1
Метка "4*. соответствующая коду проверок '111*, свидетельствует однознач-
но об отказе в ФЛБ 4 и т.д.
Глубина поиска отказов с подробностью до двух КСБ определяется по ИСГ 2,
где метка *2*, соответствующая коду проверок *100*, свидетельствует о том,
что отказ произошел в КСБ 1 (ФЛБ 2) или в КСБ 2
3,3, Определение численных значений коэффициента глубины
поиска отказов
3.3.1. Коэффициент глубины поиска отказов в общем виде с подробностью до
С КСБ определяется по формуле:
(17)
Ии» Н« дубликата I I № изм
где т - количество ФЛБ;
- множество ФЛБ, отмеченных в итоговых строках, соответствующих опре-
деленным степеням подробности (от 1 до L );
- интенсивности отказов соответственно
I -й ФЛБ.
3.3.2, Для ФЛМ, представленной на черт 3, при контролируемых параметрах
Z^, Zy, ZLg вероятность определения места отказа с подробностью до одного
КСБ определяется следующим образом:
(18)
3.3.3. Вероятность определения места отказа с подробностью не хуже чем
до двух КСБ соответственно определяется по ИСГ 2 следующим образом:
+ Л4 * + Ag
-------—— --------i~nf .
Л/
(19)
X
5
g
Методические указания 108-84 Стр. 17
3.4. Вычисленные значения ^7 и Гп сравниваются с требованиями Заказчика
по системам и по самолету в делом. Если требования по самолету в целом не
удовлетворяются, то рассматриваются значения этих показателей по системам, при
этом выбираются системы ЛА, значения показателей достоверности которых ниже
заданных требований.
В случае невыполнения требований по полноте контроля в системах производит-
ся добавление параметров, предназначенных для проверки работоспособности. При
этом в таблицу полноты контроля добавляются такие контролируемые параметры,
которые позволяют обеспечить контроль элементов с наибольшими значениями ин-
тенсивностей отказов из числа неохваченных контролем элементов. Затем вновь
производится расчет значений полноты контроля. Перерасчет производится по ТПК
до тех пор, пока не будут удовлетворены требования Заказчика.
При невыполнении требований по глубине поиска отказов ( Гп ) добавляются
параметры, предназначенные для поиска места отказа. Выбор таких параметров
производится таким образом, чтобы в первую очередь по результатам проверки
на основании таблицы неисправности (или ТПК) различались КСБ, имеющие наиболь-
шую интенсивность отказов. При добавлении каждого из контролируемых парамет-
ров необходимо производить проверку ограничений по весу бортовых СК, времени,
трудозатратам на контроль и стоимости контроля.
В том случае, если требования к составляющим достоверности контроля удов-
летворяются по системам, они будут удовлетворяться и для самолета в делом.
Инв N? подлинника j 5221 Ns изв
Методические указания 108-84 Стр. 18
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
Справочное
ТЕРМИНЫ И ПОЯСНЕНИЯ К НИМ
Термин - 1 Пояснение
Вероятность невыдачи информации об отказе Вероятность ложной информации об отказе Рл Вероятность безотказной работы средства контроля Рск Событие, характеризующееся отсут- ствием информации об отказе из-за недостаточной полноты контроля или погрешностей измерений, в резуль- тате чего неработоспособное изделие по результатам контроля признается годным Событие характеризующееся выдачей ложной информации об отказе из-за погрешностей измерений в результате чего работоспособное изделие приз- нается негодным По ГОСТ 13777-77
подлинника 5224 N. изв
Методические указания 108-84
Стр. 19
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
Справочное
ПРИМЕРЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛНОТЫ КОНТРОЛЯ И КОЭФФИЦИЕНТА
ГЛУБИНЫ ПОИСКА ОТКАЗОВ
1. Определение полноты контроля и коэффициента глубины поиска отказов сис-
темы воздушных сигналов (СВС)
t
1.1. Исходные данные по СВС взяты из руководства по технической эксплуа-
тации системы типа СВС-ПН.
Для сокращения расчетов, в частности для уменьшения размерности матриц,
рассматривалась упрошенная функциональная схема системы СВС, представленная
на черт. 1. Упрощения реальной функциональной схемы СВС-ПН на уровне КСБ
состояли в исключении следующих элементов:
- комплектов блоков БПУ-3 с указателями высоты и скорости, предназначен-
ных для штурмана, так как аналогичные каналы имеются у левого пилота;
- корректора высоты КЗВ, подаюшего сигналы в систему автоматического
управления (САУ) правого борта;
- блоков сигнализации готовности (БСГ), подаюших сигналы в САУ правого
и левого бортов.
В табл. 1 представлена номенклатура КСБ СВС-ПН, соответствующая функ-
циональной схеме черт. 1. Указатели скорости (УСВП), высоты (УВО) и числа
М (УМ) выполнены конструктивно отдельно от соответствующих каждому из них
блоку питания и усиления (БПУ). Однако в руководстве по технической эксплуата-
ции СВС блок БПУ и соответствующий указатель рассматриваются как единый,
целиком заменяемый комплект. Поэтому узел *БПУ-указатель* представлен в таб-
лице как единый КСБ.
Таблица 1 ,
. СЧ •X Наименование КСБ Шифр КСБ О
Вычислитель скорости, числа М и высоты Блок питания Фильтр Указатель высоты с блоком питания и усиления Указатель скорости с блоком питания и усиления Указатель числа М с блоком пита- ния и усиления всмв БП-27 Ф-115 УВО-15 с БПУ УСВП с БПУ УМ с БПУ
cicxHirgAv я ни ез ж X X X X с 90 X эс
Методические указания 108-84 Стр. 20
Продолжение табл. 1
Наименование КСБ Шифр КСБ 1
Блок коррекции числа М электричес- кий Блок преобразования относительной высоты Мртм (потенциометрический) Блок преобразования истинной скорос- ти (потенциометрический) Корректор высоты Блок сигнализации готовности Задатчик скорости ^Нр БКМЭ БПнП—4 БПнП-10 КЗВ БСГ зсп
В табл. 2 представлены сведения о назначении каждого блока системы, о его
входных и выходных сигналах. При составлении таблицы с целью сокращения даль- нейших расчетов были сделаны следующие упрощения реальной системы: - не учитывались резервные и контрольные выходные сигналы блока БКМЭ-1; - в каждом из блоков БПнП учитывался только один из шести потенцискетри- ческих выходов; - в указателе высоты УВО в каждом из каналов высоты ^отн и ^aSc Учи~ тывался только один потенциометрический выход; - в указателях УВО и УМ не учитывались микровыключатели, замыкающие электрические цепи при давлении « 700 мм рт.ст. и при числе А* - Мнр. 1.2. КСБ системы СВС, имеющие один выходной сигнал, являются одновре- менно и ФЛБ модели (блоки БП-27, Ф-115, БПнП). Примеры формирования ФЛБ отдельных КСБ представлены для наиболее сложных частей системы СВС - вычис- лителя ВСМВ и указателя У ВО-15 с блоком БПУ. Т а блица 2
In? изм 8СИ
>
04 й
Н аименование блока Назначение блока Входной сигнал Выходной сигнал
Блок питания и усиле- ния БПУ Питание усилителей ВСМВ стабилизированным электричес- ким напряжением 27 В LU« 115 В / - 400 Гн + 2% ZZ_“ 27 В
Фильтр Ф-115 Уменьшение коэффициента не- линейных искажений напряже- ния бортового питания 115 В, /- 400 Гн + ± 2% Z/-.» 115 В у - 400 Гц 115 В у» 400 Гн с уменьшенным коэффициентом не- линейных искаже- ний
1 Ине № дубликата 1 Ине Ns подлинника
Методические указания 108—84 Стр, 21 Продолжение табл. 2
Наименование блока Назначение блока Входной сигнал Выходной сигнал
Блок преобразования БПнП-4 Выдача сигналов, пропорциональ- ных НОТн* в ваде относитель- ного сопротивления RffT„ ОС, = Негн от ВСМВ 44„- 27 В « Но В j£ ® 400 Гц стн — ।
Бака: преобразования БГ1кП-10 Выдача сигналов, пропорцио- нальных l^ver = ® ваде отно- сительного сопротивления Rar^ 42- s 1Лucr от ВСМВ 12 = ® 27 В 42-« 1 15 В / « 400 Гц $ ист
Блок коррекции числа М БКМЭ Выдача сигнала J.M. пропорцио- нального отклонению числа М от заданного значения * ns в у ® 400 Гц от Ф-115-1 Сигнал 4С г ЛМ
Выдача сигнала готовности +27 В Сигнал коррекции +27 В Сигнал U^_ s М от ВСМВ - 27 В Ufc~ ** 115 В У ® 400 Гц Сигнал готовности 42 = - 27 В
! N: изм 8ЕИ Корректор высоты КЗВ Выдача сигнала, пропорциональ- ного абсолютной высоте Hatfc Выдача сигнала, пропорциональ- ного отклонению на$с от за- данного значения ( Л Н ) Рет Uв - 27 В (Н « 36 В / - 400 Гц Сигнал коррекции 42-® 27 В ^стп ® ^aSc U^. S 4 HaSc
И hs N'» дубликат;! | Инв. N>. подлинника 5224
Вычислитель ВСМВ Выдача сигналов, пропорцио- нальных: - относительной высоте Horn s - истинной скорости ист » - числу м 27 В - 115 В У » 400 Гц от Ф-115 42-. ® 36 В у « 400 Гц 42® 27 В от БП-27 ^7 Маун U S Vucr м *
Методические указания 108-84 Стр. 22
Иив подлинника 5224 Ns изе
Продолжение табл. 2
Н аименование блока Назначение блока Входной сигнал Выходной сигнал
рсг - статическое давление Рп - полное давле- ние tT - температура торможения Н3 - высота мест- ности
Указатель высоты ^0-гп • ^aSc УВО-15 с блоком БПУ Отработка и вьиача в ваде визуального и потенциометри- ческого выходов относительной высоты Ног„ Обработка и выдача абсолют- ной высоты На£с в виде потенциометрических выходов Угол поворота стрелки указателя °^ОТр - Horn ЯОГИ « R-отн Ж ^а<5с &ог*1 S Hj
Указатель, истинной воздушной скорости ^ст УСВП с блоком . БПУ Отработка и выдача значений истинной воздушной скорости 1/ я 1Тиег от ВСМВ
Указатель числа М - УМ с блоком БПУ Отработка и вьяача значений числа М Замыкание внешней электри- ческой цепи при числе ^кр 5 ^ЗаЗ ZZ» числу М от ВСМВ C^cr~p ® Сигнал
Функциональная схема вычислителя ВСМВ представлена на черт. 2 На схеме три канала: - канал решения высоты &ог„\ - канал решения Скорости ’-7/гт ; - канал решения числа М 1 **
Условные обозначения:
У1-У12 - усилители
TF1, ТР4. TPS - гранеф-'рмагоры
ПНФ-1, ПНФ-2,
Г НФ-3, ПНФ-4 - функциональные яреебразо^лтелн
* диааклическое давление
- нулевое напряжение
Черт. 2
Методические уха-лаки ч 19В-Й4 Стр. 24
подлинника 5224 Ц, изя
Методические указания 108-84 Стр. 25
Каждый из этих каналов имеет один выход в ваде напряжения, пропорциональ-
ного соответствующему параметру При формировании ФЛМ вычислителя (в соот-
ветствии с правилом 2) необходимо выделить в качестве отдельного ФЛБ часть
вычислителя, состоящую из усилителей У 4 - У7, двух трансформа торов ТР4 и
функциональных преобразователей ПНФ-2, ПНФ-4, так как эта часть вычислителя
является обшей для каналов решения скорости Т^’исг и числа А4 В соответствии
с правилом 3 в качестве отдельных ФЛБ необходимо рассматривать также датчики
статического и динамического давлений, так как эти датчики не охвачены встроен-
ным контролем.
ФЛМ вычислителя ВСМВ представлена на черт 3. Функциональная схема
каналов указателя УВО в комплекте с блоком БПУ (3 канала высоты ^вгм,
Набс и нз ) представлена на черт 4.
Канал Ног„ представляет собой электромеханическую следящую систему Ра-
бота канала высоты НОтн основана на преобразования подаваемого от вычислителя
электрического сигнала, пропорционального высоте , в механическое переме-
щение подвижных элементов потенциометров и стрелки указателя. Угол поворота,
пропорциональный высоте Ногп , используется в указателе для получения значений
абсолютной высоты в соответствии с уравнением HaSc “ т в виде отно-
сительных сопротивлений. Функциональная схема канала высоты //«fe представлена
на черт. 5
Высота местности задается в указатель электрическим преобразователем,
в состав которого входит кремальера (КрЗ), редуктор (Ред 4)> потенциометр
П6 Высота формируется в виде сопротивления потенциометра 116 и подается
в вычислитель ВСМВ (черт, в) В вычислителе осуществляется алгебраическое
суммирование высоты Pj) с высотой ~ f(Pcr) Полученное
в результате значение высоты НоГ„ ~ Назе - поступает в виде электрического
сигнала в канал высоты Herrt указателя.
ФЛМ канала решения высоты Ноте-, вычислителя ВСМВ и указателя УВО
в комплекте с блоком БПУ можно представить в ваде схемы, приведенной на
черт 7. ФЛБ 1 и 2 составляют канал вычисления высоты НОГн вычислителя
ВСМВ. Блоки 3-8 являются составными частями КСБ *БГ!У + указатель УВО*.
В соотав блока 3 входит КрЗ и редуктор (Ред. 4), потенциометр П6 с добавоч-
ными сопротивлениями R19- В 2 2 В состав блока 5 входит блок БПУ и сле-
дящая система с исполнительным двигателем Выходными сигналами усилителей
У1, У2 и УЗ является соответственно поворот стрелки указателя С\сгр - Ног^
и относительные сопротивления « Нотт, ; Ротгг 2 ® Самым сложным
из них является блок УЗ,в состав которого входят редуктор (Род. 3), функцио-
нальный преобразователь ФП, редуктор (Ред. 2) и выходной потенциометр.
Методические указания 108—84 Стр. 26
Методические указания 108—84
Стр. 27
Ине Nt подлинника 3224 N« изв
Методические указания 108-84
Стр. 28
Выходы На5с
___——-
От канала
^атн
указателя
От канала
Н3
указателя
Ине N-. подлинника 5224 Н> изв
К каналу
указателя
Выход Hj в ВСМВ Скгнал Р$
Методические указания 108—84
Стр. 29
i
2 / 3 Ч| X, ;
z2 » Q2 Хх ;
23 “ «3 2Г;
2^ = ^4 Z2
Zs « 45 Z3X4 Xg ;
“ ^6 23 24 х4 ;
Z7 “ 5? Zg Zfi Ztg Zgi4 X^ Xs ;
2 S “ 2» Z23 Z£4 X^. Xg Xe ;
Z9 “ ZgZg Zgg Z£4 X4 Xs ;
2fp” TO Ze Zj,3 Z£^ X^ Xs ;
“ &rt Xy ;
Zj2 ® Z„;
2гзв ^13 Z7 X3;
2/4 ж Zfg.
Инв. N> дубликата N. мзм
Иив Ni- подлинника 5224 Ns »зе
Методические указания 108-84 Стр» 3Q
ФЛМ системы воздушных сигналов представлена на черт. 8 В состав модели
включены также в виде отдельных ФЛБ приемник воздушных давлений (ПВД) и
воздушные магистрали (трубопровод Тр) Блоки модели пронумерованы по прави-
лу 5. Перечень КСБ и состав их ФЛБ для ФЛМ представлен на черт» 8 и све-
ден в табл. 3.
1.3. Для каждого ФЛБ модели составляются уравнения:
2’5 " ®1S 2r3 t
2 Г/ ® ^Г6 *13 •
2 г? 31 Q 77 2<8 X j X
2 ш $ is -^3^4»
2^ = ;
2 А7 = ^20 ^2 Xj 'Х 4 /
2 2/ “ ®2t ?23Х3 *4 Х9 » (1)
2*22 “ Q22 ^fO ^23 Х4 Х9 »
%23 * ^3 »
2^4 ® #24 Х3 •
Zgg “ ®23 ^7 ♦
2 га ® # 2S Z25 Х^ Хе ;
*27 * $27 *гБ *S ’
^28 ~ ® 28 %27 Х4 XS •
Та бл и да 3
Номер КСБ Наименование КСБ Состав ФЛБ, входящих в КСБ
1 Приемник воздушного давления 1 - ПВДсг , 2 - ПВДп
2 Трубопровод статического давления 3 - Т₽С7
3 Трубопровод полного давления 4 ~ ТРп
4 Вычислитель ВСМВ 5 - Датчик Рсг 6 - Датчик 7 . - Вычисл. Ноги 8 - Вычисл. iTucr 9 - Вычисл. 3 РСГ 10 - Вычисл. М
Методические указания 108—84 Стр. 31
Продолжение табл. 3
Номер КСБ Наименование КСБ Состав ФЛБ, входящих в КСБ
5 Указатель высоты УВО-15 с блоком питания и усиления БПУ' 11 - Ред. 4 12 - Roth 13 - СУ 14 - У1 15 -У2. 16 -УЗ
6 Указатель УСВП с БПУ 17 - У4
7 Указатель числа М 18 - У5
8 Блок преобразования потенциометри- ческий Xjurrrr 19 - БПнП-10
9 Блок преобразования потенциометри- ческий 20 - БПнП-4
10 Блок коррекции числа М электри- ческий 21 - БКМЭ 1, 22 - БКМЭ 2
11 Фильтр 23 - Ф-115
12 Блок питания 24 - БП—27
13 Трубопровод 25 - Тр
14 Датчик статического давления, кор- ректор высоты 26 -Датчик Рсг 27 -КЗВ 1 28 -КЗВ 2
Инв. N* дубликата ___ № изм
Инв. & подлинника 5224 Ns изе
При контроле с помощью ВСК контролируются параметры 2, Z;7 и Zfe
при подаче внутренних стимулирующих сигналов Zs и Ze, имитирующих выходы
датчиков статического и динамического давлений. При контроле используются
также сигналы - Хд
На-основе системы уравнений (1) путем подстановок составляются уравнения
для контролируемых параметров:
^74 = &з °п ®гг агз &хз *5 х6 *7 >
Z?7 ~ Уе °3 °3 °В S£ $23 ХТ Х2 *3 Х4 Х5 Х« Х7*
- Gj Q% Q3 Qs QB ds Qgj Qfg Q33 Qztf X? Хг Xj X^ Xg Xt . (4)
1.4. Уравнения (1) преобразуются с учетом применяемых при контроле внут-
ренних стимулирующих сигналов Zg и Zg. При использовании сигналов Zg н Zg
в качестве стимулирующих ФЛБ 1 - 6 не контролируются и их необходимо исклю-
чить из уравнений (2), (3), (4).
Черт. 8
М <> г • '> дч1 * =•"« ие у к. i ла ’ ? л-л 4 г •~г Р«
Методические указания 108-84 Стр. 33
Преобразованные уравнения будут иметь следующий вид:
(5)
сгз <Ъ**3*ц **** **; (6)
z« - Ъ * ** V (7 *
1 5, Матркпа полноты контроля, составленная в соответствии с уравнениями
(5, 6, 7), представлена в табл 4.
Данные итоговой строки полноты контроля (ИСП) свидетельствуют о том,
что рассматриваемым методом контроля проверяются ФЛБ 4^, Z^., Qtf,
**Z£* ®f3' ^/4» &Г7* &23* '
1.6. Полнота контроля системы СВС при этом будет равна:
и .. /Ч f * А»* Ле* ^rf* Лз f Ач>* Аг?* Лу* Лв^Лм (8)
j>b<
Z »7
17. При определении коэффициента глубины поиска отказов системы СВС
в качестве стимулирующих сигналов используются сигналы Xf ~Хд » при этом
в качестве контролируемых выбраны параметры Zz^} ZJ6, Z/7 ,
Из системы уравнений (1) записываются уравнения для контролируемых пара-
метров ^/7» 2 fg :
^rys Аз *4 X7 -•
2^6* ^6 ^3 ^4 *1 *3 Afc As *
(9)
Qj Gg Gt, Gs 4Js ^3 Gs Gf7 Xf X^ Xs X^ Xg j
G* GB Qs Qs QfS Qg3 Q£/f Xf Хг X^ Хц Xs XB .
По данным табл. 5, сформированной для определения коэффициента глубины
поиска отказов, определяются итоговые строки глубины поиска отказов определен-
ной степени подробности:
где
//7£К 23
с^1
- коэффициенты глубины поиска отказов соответст-
венно с подробностью до одного, двух, трех и
пяти КСБ
Инк М? дубликата 14 и.тм
Инв N подлинника 5224 N? И38
Таблица 4
: Контроли- руемый параметр Номер ФЛБ
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28
’ 2/4 1 1 1 1 1 1 1
1 1 1 1 1
1 1 1 1 1
исп 1 1 1 1 1 1 I 1 1 1 1 1
Метопические указания 108—84 Стр. 34
Низ N* дубликата Ns изм
Ине N'. подлинника 3224 N; И38
Та блица 5
Контроли- руемый параметр Номер КСБ
1 2 3 4 5 А 7 8 9 10 11 12 13 14
Номер ФЛБ
1 2 3 4 5 и 7 8 9 10 11 '12 13 14 t И"* 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 •г
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
218 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2П 1 1 1 .1 1 1 1 1 1 1 1
218 1 Г 1 1 1 1 1 1 1’ 1 1
ИСГ 1 2 1 О •— 1 2 3 4 2 5 3 3 3 6 7 4 1 1
ИСГ 1 1
ИСГ 2 1 1 .1 1 1 1 1 .1
ИСГ 3 1 1 1 1
ИСГ 4
ИСГ 5 1 ! ! 1 1
Методические указания 108-84 Стр. 35