Моделирование ЭСР. 2 Разработка методов оценки надежности бортовой радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов
 Скачать 212.37 Kb.
|
 2 Разработка методов оценки надежности бортовой радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов Одной из групп показателей качества космических аппаратов, требования к которой постоянно возрастают, являются показатели надежности, такие как вероятность безотказной работы, срок активного существования (САС) и др. На ранних этапах проектирования для подтверждения требуемого уровня этих показателей используются расчетные методы, т.к. экспериментальная статистика отказов бортовой радиоэлектронной аппаратуры на этих этапах, как правило, отсутствует. Для получения сопоставимых результатов расчетов надежности БРЭА КА как расчетные методы, так и исходные данные стандартизованы. В качестве примеров таких стандартов можно привести отечественные ОСТ-4Г0.012.242 [35]; ОСТ 4.012.013 [36] и Справочник «Надежность ЭРИ» [37]. Однако, постоянное усложнение БРЭА КА, рост предъявляемых к ней требований, ужесточение условий применения, повышение требований к САС, а так же повсеместное применение электрорадиоизделий (ЭРИ) иностранного производства (ИП) выдвигают задачу совершенствования расчетных методов оценки показателей надежности с целью повышения их точности, достоверности и воспроизводимости. В подтверждение вышесказанного можно привести, например, тот факт, что наряду со справочником [37] выпускается справочник «Надежность ЭРИ ИП» [38], в котором наряду с численными значениями характеристик надежности ЭРИ ИП приводятся и методы расчета их интенсивностей отказов. Поэтому в данном разделе рассмотрены основные классификационные признаки БРЭА КА, механизмы влияния деструктивных факторов на ее надежность, а также основные аспекты разработанных методов оценки надежности БРЭА, размещаемой на современных КА. Основные классификационные признаки бортовой радиоэлектронной аппаратуры космических аппаратов Классифицировать БРЭА КА можно по различным признакам, но т.к. расчетная оценка ее надежности осуществляется в соответствии с требованиями комплекса российских военных стандартов «Мороз-6», то рассмотрим классификацию по признакам, приведенным в ГОСТ РВ 39.304 [39], в соответствии с которым БРЭА, в зависимости от назначения и условий эксплуатации, подразделяют на группы, приведенные в таблице 2.1. Таблица 2.1. Группы бортовой радиоэлектронной аппаратуры
Аппаратуру групп 5.1-5.4 по принципу управления космическими аппаратами подразделяют на аппаратуру: пилотируемых космических аппаратов; автоматических космических аппаратов. Аппаратуру групп 5.1-5.4 в зависимости от назначения и срока активного существования космических аппаратов подразделяют на группы исполнения в соответствии с данными, приведенными в таблице 2.2. Таблица 2.2. Группы бортовой радиоэлектронной аппаратуры и ресурс космических аппаратов
Этапы и стадии эксплуатации БРЭА приведены в таблице 3.3. Таблица 3.3. Этапы и стадии эксплуатации бортовой радиоэлектронной аппаратуры
Бортовая радиоэлектронная аппаратура в течение всего срока эксплуатации должна быть стойкой, прочной и устойчивой при воздействии механических и климатических факторов, а также агрессивных сред, характеристики которых приведены в таблице 2.4 для различных этапов и стадий эксплуатации. Таблица 2.4. Требования стойкости к бортовой космической аппаратуре
Примечания: Период эксплуатации состоит из этапов и стадий эксплуатации, содержание которых приведено в таблице 2.3. В ТЗ оговаривают концентрацию кислорода при верхнем значении температуры внешней среды при заданной длительности воздействия, при этом значения температуры и влажности могут быть меньше, чем указаны в таблице 2.4. К аппаратуре групп 5.1-5.4, предназначенной для работы на возвращаемых и спускаемых на Землю и другие планеты космических аппаратов, кроме требований, указанных в таблице Х.4, предъявляют дополнительные требования по механическим и другим специфическим внешним факторам, оговариваемые в ТЗ. К аппаратуре групп 5.1, 5.2 на стадии эксплуатации 1.1 (см. табл. Х.3) дополнительно устанавливают требование по повышенной предельной температуре 45 0С продолжительностью 45 сут. в течение одного года. К аппаратуре групп 5.1-5.3 на стадии эксплуатации 1.2 дополнительно устанавливают требования по предельной повышенной температуре 60 0С и предельной пониженной температуре минус 60 0С продолжительностью 15 сут. в течение одного года. Для аппаратуры группы 5.4, предназначенной для установки на теплоизолированных платформах или выносных штангах, повышенную температуру (рабочую и предельную) устанавливают равной 200 0С, пониженную температуру (рабочую и предельную) - минус 200 0С. К бортовой радиотехнической, радиолокационной аппаратуре и аппаратуре средств связи космической техники требования стойкости, прочности и устойчивости к воздействию механического удара одиночного действия допускается устанавливать в ТЗ по согласованию с Заказчиком. Для аппаратуры групп 5,3 и 5.4, не имеющей трущихся или контактирующих деталей, испытания при проверке выполнения заданных требований по пониженному давлению проводят при давлении газовой среды ниже 1,3*10-3 Па (10-5 мм рт. ст.), а для аппаратуры, имеющей трущиеся или контактирующие детали, - при давлении 1,3*10-7 Па (10-9 мм рт. ст.). Для аппаратуры групп 5.1-5.4 на стадии эксплуатации 1.3 требования к воздействию сред стерилизации устанавливают в ТЗ. Кроме вышеперечисленных факторов, аппаратура должна быть стойкой к воздействию электростатического разряда (ЭСР), а так же к воздействию ионизирующего излучения (ИИ) космического пространства (КП). | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||