Xx международная научно-техническая конференция и Российская научная школа молодых ученых и специалистов Системные проблемы надёжности
Скачать 3.92 Mb.
|
ПРОБЛЕМНЫЕ ВОПРОСЫ ПРОГНОЗИРОВАНИЯ И ПОДТВЕРЖДЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ КА ДЛИТЕЛЬНОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯКорчагин Е.Н., Колобов А.Ю.(ФГУП «Научно-производственное объединение им.С.А.Лавочкина») Современное развитие техники позволило создавать космическую технику с длительными (10 - 15 лет) сроками активного состояния (САС). Космический аппарат является сложной технической системой, надежность которой в первую очередь определяется надежностью радиоэлектронных составных частей из-за высокой чувствительности электрорадиоизделий (ЭРИ) к внешним воздействиям космического пространства. Количество ЭРИ в космическом аппарате впечатляюще, это 90 – 140 тысяч электрорадиоизделий (ЭРИ), соединенных между собой как с использованием различных схем резервирования, так и без резервирования. Например, в КА «Электро-Л» - 104559 штукэлектрорадиоизделий, в КА «Спектр-Р» - 77528 штук. Обеспечение надежного длительного функционирования в условиях космического пространства радиоэлектронной аппаратуры, содержащей такое количество элементов и выполненной в негерметичном исполнении, является сложнейшей задачей, требующей значительных интеллектуальных и материальных затрат. Опыт эксплуатации КА с длительными САС показал, что: - имеется весьма большой разброс достигнутых САС КА одного типа, особенно заметный для КА длительного функционирования; - оценки надежности КАДФ и бортовой аппаратуры, выполненные по традиционным моделям 22 ЦНИИ МО, представленным в справочнике «Надежность электрорадиоизделий», дают завышенные значения; - конструктивные решения, основанные на существующих методах прогнозирования надежности КА длительногофункционирования, не позволяют обеспечить достаточную точность реализаций заданных требований ТЗ. Причин неадекватных оценок безотказности и долговечности КА длительного функционирования можно привести несколько:
Особенно остро эти проблемы ощущаются при оценке и подтверждении безотказности единичных уникальных аппаратов, не имеющих аналогов. Большинство ОКР по созданию космических комплексов научного и народно-хозяйственного назначения направлено на создание единичных уникальных КА. Это приводит к невозможности получения статистических оценок надежности КА и его составных частей при наземной экспериментальной отработке (НЭО) в условиях финансовых ограничений. При наземной экспериментальной отработке прямыми методами подтверждается только работоспособность аппаратуры и прочностная надежность конструктивных элементов. Ускоренные ресурсные испытания качественно подтверждают косвенным путем ресурс и безотказность радиоэлектронной составляющей КА. При этом ГОСТ РВ 50698-94 однозначно определяет методику ускоренных испытаний только при САС до 3-х лет. Для аппаратуры с САС более 3-х лет нормативное установление циклограммы испытаний отсутствует и разработка методики отдается на откуп предприятию-разработчику аппаратуры. ОКР в области космической техники характеризуются большими финансовыми и временными затратами.Так как требования, предъявляемые к надежности КА, в значительной мере определяют конструктивное исполнение составных частей КА, а также его массовые и стоимостные характеристики, назрела необходимость разработки новых современных методик прогнозирования и подтверждения надежности бортовой радиоэлектронной аппаратуры для КАДФ, позволяющих получать результаты с высокой степенью достоверности на всех этапах ОКР, начиная с ранних стадий проектирования и включая летные испытания. С целью повышения надежности космической техники длительного функционирования предлагается провести следующие мероприятия:
ПЕЧАТНЫЙ УЗЕЛ ПРИЁМНИКА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ СИГНАЛОВ Кофанов Ю.Н., Веселов С.Ю., Еремин А.В. (МИЭМ НИУ ВШЭ; ОАО «МКБ «Компас») Printed-circuit assembly of differential global positioning system receiver. Kofanov Y.N., Veselov S.Y., Eremin A.V. Purpose - to develop a methodology that will guarantee the normal operation of the electronic devices in conditions of low or high ambient temperature. In the course of process carried out studies of printed-circuit PDP both separately and as a part of the test block PPA to the impact of stationary and nonstationary climatic conditions. As a result of studies have been identified and clearly demonstrated the components of the printed-circuit PDP that are particularly susceptible to thermal stress. Проблема моделирования тепловых процессов на сегодняшний день актуальна практически для всех современных технических систем. Подавляющее большинство радиотехнических систем и комплексов включает в себя различные электронные компоненты, отсюда встает задача разработки методик, позволяющих проводить анализ тепловых характеристик печатных узлов радиоэлектронных средств (РЭС) отдельно, и в составе блоков и комплексов. Подавляющее большинство отказов РЭС из-за тепловых воздействий связано с выходом за пределы, установленные нормативно-технической документацией (НТД) и теплофизических характеристик электрорадиоизделий (ЭРИ) РЭС. При этом тепловые нагрузки на каждом ЭРИ с запасом не должно превышать допустимое по техническим условиям значение (Коэффициента тепловой нагрузки, максимально допустимой температуры). Разрабатываемый расчетный модуль («препроцессор») предоставляет возможность расчета и тепловых нагрузок на конструкцию печатных узлов РЭС в целом и на каждом ЭРИ в отдельности. Все доступные характеристики ЭРИ РЭС и конструкции печатного узла могут храниться в архиве программы, где помимо конструктивных особенностей содержатся сведения о методе монтажа ЭРИ на печатный узел, теплофизические свойства материалов, мощности рассеивания и другие параметры, влияющие на характеристики тепловых нагрузок. Доступен как статический, так и динамический анализ РЭС на воздействие тепловых нагрузок. Препроцессор оснащается модулем вывода результатов, передающим полученные данные в модуль обработки результатов («постпроцессор»). Постпроцессор позволяет визуализировать распределение тепловых нагрузок на конструкцию печатных узлов РЭС, а так же строит таблицы и графики распределения температур в зависимости от времени воздействия для каждого ЭРИ в отдельности. Стоит отметить, что были предприняты шаги по созданию единого интерфейса пользователя (в частности, механические и тепловые воздействия задаются одинаково как для печатных узлов, так и для несущих конструкций), что еще более упрощает работу с программой. Одной из задач повышения надежности является решение проблемы отказа РЭС при длительном воздействии температуры окружающей среды. Практическая значимость заключается в том, что результаты моделирования на основе разработанного метода позволяют в процессе разработки РЭС избежать ошибок при выборе компонентной базы, компоновки ЭРИ и конструкции печатного узла в целом, а так же сэкономить время и средства, затраченные на проведение экспериментальных исследований. |
Похожие:
 |  | Хіі международная научно-практическая конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых | |
| Хіі международная научно-практическая конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых | | Общества Электронных приборов (eds) Института электро- и радиоинженеров (ieee,usa) на базе Томского политехнического университета... |
| Ссионального образования «Башкирский государственный аграрный университет» (Башкирский гау) проводит Вторую международную молодежную... | | Совет студенческого научного общества Национального фармацевтического университета приглашают Вас принять участие в ХХIІІ международной... |
| Конференции студентов и молодых ученых на английском языке «Актуальные вопросы медицины», которая состоится 28 апреля 2015 года в... | | Представлены материалы конференции молодых ученых «Актуальные проблемы современной механики сплошных сред и небесной механики», прошедшей... |
| Хіі международная научно-практическая конференция для студентов, аспирантов и молодых ученых | | Межвузовская научная конференция студентов и молодых ученых с международным участием на английском языке |