氨氮总磷检测仪:可靠性参数:门限值、规定值

云梦县怀薇温度检测有限公司 行业资讯 2020-03-26 10:04:53 0 可靠性  参数  装备  使用  
可靠性参数:门限值、规定值

在现代高技术局部战争中,为了赢得战争的胜利,必须发展高新技术武器。这些武器不仅必须具有精确打击能力和威慑能力,还必须具有良好的战备完好性和任务成功性,以及良好的机动性和快速出动能力。从90年代初发生的“海湾战争”到1999年历时78天的“盟军行动”的高技术局部战争表明,可靠性、维修性和保障性(R&M&S,包括测试性和安全性)是提高武器装备战备完好性和出动强度的基础,也是改善武器装备快速出动能力和机动性的有力保证。

要提高武器装备战备完好性和出动强度水平,可靠性要求怎么提呢?本文重点介绍武器装备可靠性定性要求和定量要求的相关内容,供学习参考。相信阅读本文后你可能会有点懵圈,尤其对一些不常见的可靠性参数!

可靠性要求

武器装备可靠性要求是承制方开展可靠性设计、分析和试验的依据,也是订购方对产品可靠性进行监控、考核与验收的依据。科学、合理地确定型号的可靠性要求是型号开展后续一系列可靠性工作的前提。产品可靠性要求分为两大类:第一类是可靠性定性要求;第二类是可靠性定量要求(即可靠性参数与指标)。

可靠性定性要求

可靠性定性要求是订购方从产品的使用效能和使用适应性出发,为了保证产品的可靠性对产品的设计提出的技术要求和具体的设计原则。在装备立项论证阶段往往就要提出初步的可靠性定性要求,并且随装备研制工作的进展不断细化。可靠性定性要求依据装备的类型、使用特点等来确定,是制定型号可靠性设计准则的基本依据,应当具体、明确,便于设计人员贯彻落实。可靠性定性要求包括简化设计、冗余设计、降额设计、采用成熟技术、环境适应性、人机与环境工程等。以下归纳了可靠性定性要求各方面的一些条款,为各类装备提出可靠性定性要求时参考。

1 简化设计

(a) 在满足功能和预期使用条件的前提下,尽可能将装备设计成具有最简单的结构和外形。

(b) 装备设计时,应使用较少的零组件实现多种功能,以简化组装、减少差错。

(c) 装备设计时,应使机件间的连接简单,以简化使用、便于维修人员的操作。

(d) 装备设计时,选用的标准件、元器件的种类和数量尽可能少,元器件间的连线尽可能少。

(e) 装备设计时,应尽量选用现有产品通用的零部件。

2 冗余设计

(a) 重要的承力结构件,应按损坏—安全原则设计,要提供足够的冗余,以保证装备在某一承力结构件损坏时,仍可执行任务或安全返回。

(b) 装有两台(或多台)发动机的装备,其中任一台发动机损坏时,另一台(或几台)发动机仍能保证装备完成规定的任务。

(c) 重要的操纵系统,应设计成双套(或以上)操纵系统,两者中的任一系统都能完成规定的功能。

(d) 装备的供电系统应具备双重电源,其中每一电源都能满足规定的供电要求。

(e) 装备应具有双重燃料供给系统,其中一路发生故障时,另一路仍能保证有足够的燃料供给发动机。

(f) 装备应具有多重刹车(制动)系统,其中任一系统损坏时,其另一系统都能刹车(制动)。

(g) 发动机除具有正常的起动系统外,还应有应急情况下的备份起动系统。

3 降额设计

(a) 选用的电子元器件、液压元件、气动元件、电机、轴承、各种结构件,应采用降低负荷额定值的设计,以保证有安全储备。

(b) 机械、电气、机电等设备的零、组件应减少其承受载荷的应力。

(c) 设备设计应减少应力的峰值与变化,应避免因尖峰电压,高频振动等引起的设备损坏等。

(d) 一切重要的电气与电子元器件均应规定降低额定值的百分比。

4 采用成熟技术

(a) 装备设计应在满足功能要求的前提下,尽量采用经过工程实践考验具有高可靠性的设计。

(b) 为满足装备的性能要求,采用的新技术必须经过前期的技术验证,证实其能满足装备的可靠性要求。

(c) 选用的电子元器件,均应从部门、行业或型号的元器件优选目录中选取,并且按有关规定进行百分之百的环境应力筛选。

5 环境适应性

(a) 应选用耐腐蚀的材料,依据使用环境和材料的性质,对零件表面采用镀层、涂料、阳极化处理或其他表面处理,提高其防腐蚀性能。

(b) 在电势序列中相距远的不同金属不应直接结合在一起,以防止产生电化学腐蚀。

(c) 尽可能选用吸湿性小的材料。

(d) 只要有可能就应采用不易长霉的材料。如果不可避免,应对材料进行防霉处理。

(e) 装备上电气与电子设备的工作环境(包括温度、湿度、振动、气压等)应满足其规定的环境条件要求,若不能满足,应为其设计能控制环境条件的专门隔舱。

(f) 安装在髙温区域(如靠近发动机舱或处于气动加热舱段等)内的设备、部件,应采用绝热材料隔离热源或采用其他适当的防护措施。

(g) 低温环境下工作的光学设备应有防雾、防霜措施。运动机构或装置尽可能不用液态润滑剂,应选用硅润滑脂一类的耐低温润滑脂。

(h) 对力学环境(包括振动、冲击、加速度等)敏感的设备、部件应有适当的抗振、减振或隔离振动的措施。导管、电线、电缆的敷设应有固定装置(如卡箍)定位,以免在力学环境下与其他机件产生磨擦或碰撞。

(i) 外露的设备及器件应尽可能进行密封或加设防尘罩。

(j) 依靠压力润滑的传动部件,当润滑油液面降至安全液面以下或油乳化或污染时应有报警。

6 人-机工程设计

A)驾驶(乘员)舱内的环境条件(如温度、湿度、灯光、振动、气压等)应满足驾驶员(乘员)在舱内正常使用(操作)装备的要求。

B) 装备使用(操作)人员在正常工作位置的噪声、振动、冲击、加速度等应在安全范围内,若超出允许范围,应采取安全防护措施。

C) 要采取防护措施保护装备使用(操作)人员免受热、毒性、放射性、机械、电气、电磁、烟火及其他形式的危害。

D) 驾驶(乘员)舱内的工作空间、操纵装置和显示器的位置与布局应与装备使用(操作)人员的着装及个人装具相适应。

E) 装备操纵装置的布置应满足以下要求:

a)操纵装置应使其动作方向与所控制对象的运动方向相一致;

b)同类但不同型号的装备,操纵装置应按安排在相同位置;

c)在操纵装置的各个工作位置上,应设置定位销或卡销,以防止无意间的触动;

d)相互靠近的操纵装置应具有足够差异的不同外形,以便使用、维修人员容易识别。

F)操纵控制台(板)上显示器布局应满足以下要求:

a)需经常监控的显示器应处于操作者的正常视线范围内;

b)显示器的视距不应超过70厘米,但不能小于33厘米;

c)联合使用的显示器应放在同一视距上;

d)显示器的安装应使其屏幕垂直于视线;

e)警告灯应在操作者处于正常操作位置时视线的30°范围内,并位于操作者要采取相应措施的控制器旁边。

G)操纵控制台(板)上控制器布局应满足以下要求:

a)常用控制器应安排在操作者用右手操作并便于观看操作的部位;

b)所有的控制器应位于坐姿操作者能够达到的范围内;

c)维修用控制器应安装在正常维修时容易达到的部位,并尽可能集中安排在一个区域内;

d)不常用的控制器应加盖或采用其他措施,以防止无意间触动;

e)应急情况下使用的控制器除防止无意触动的措施外,还应有需用一定力量才能除掉的保险措施;

f)各控制器的安排尽量使操作者左、右手的工作量相近,右手担任的工作应是那些要求较精密的控制工作;

g)同时使用的控制器应安排在邻近位置;

h)同类不同型号的装备上各个控制器的相互位置应基本相同;

i)同样形式的控制器的开关方向应一致。

H)控制器和显示器的标示应满足以下要求:

a)所有控制器和显示器要用清晰明确的标记加以区别;

b)控制器应标示出功能与动作方向;

c)用文字作为标识时,只能用操作者能够熟识的字符或缩写;

d)两个相同的控制器或显示器采用相同的标记。

可靠性定量要求

1 可靠性定量要求内容

可靠性定量要求是产品可靠性水平的度量,可靠性定量要求由可靠性参数及其指标两部分组成。应根据不同产品类型的使用特点,参照GJB1909.1~.10-94《装备可靠性维修性参数选择和指标确定要求》予以确定。

(1)可靠性参数

装备的可靠性参数分为使用参数和合同参数。使用参数是直接反映对装备的使用需求的可靠性参数,合同参数是在合同和研制任务书中表述订购方对装备可靠性要求的参数,并且是承制方在研制与生产过程中能够控制的参数。这两类参数的定义、关系和区别见表1。

表1 可靠性使用参数与合同参数

可靠性使用参数

可靠性合同参数

使用参数是直接反映对装备的使用需求的可靠性参数。

1、描述产品在计划环境中使用时的R水平由使用需求导出

2、包括产品设计、制造、安装、质量、环境、使用、维修等的综合影响

3、典型参数:

基本可靠性参数

如:平均维修间隔时间(MTBM)

任务可靠性参数如:

任务成功概率(MCSP)

合同参数是在合同和研制任务书中表述订购方对装备可靠性要求的,并且是承制方在研制与生产过程中能够控制的参数。

1、用于度量和评价承制方的可靠性工作水平

2、根据使用可靠性参数转换

3、只考虑产品设计与制造的影响

4、典型参数

基本可靠性参数如:

平均故障间隔时间(MTBF)

任务可靠性参数如:

致命性故障间的任务时间(MTBCF)

(2)可靠性指标

可靠性参数的量值称为可靠性指标,可靠性使用参数的量值称为可靠性使用指标,它可分为目标值和门限值。可靠性合同参数的量值称为可靠性合同指标,它可分为规定值和最低可接受值。目标值和门限值、规定值和最低可接受值的定义见表2。

在产品研制、生产与使用过程中,由于产品不断暴露和发现故障,不断地采取改进措施完善设计、工艺、制造,从而使产品的可靠性不断得到增长。因此,产品的可靠性量值在不同的阶段是不一样的。因此,可靠性指标的目标值和门限值、规定值和最低可接受值的关系见图1。

表2 可靠性使用指标与合同指标

使用指标

合同指标

目标值

门限值

规定值

最低可接受值

期望装备达到的使用指标,它既能满足装备使用需求,又可使装备达到最佳的效费比,是确定规定值的依据。

装备必须达到的使用指标,它能满足装备的使用需求,是确定最低可接受值的依据,也是现场验证的依据。

合同和研制任务书中规定的期望装备达到的合同指标,它是承制方进行可靠性设计的依据。

合同和研制任务书中规定的、装备必须达到的合同指标,它是进行实验室鉴定试验的依据。

可靠性之门限值、规定值到底是什么意思

图1 可靠性定量要求的阶段性

2 典型装备的主要可靠性参数

可靠性(含耐久性)定量要求的主要参数包括:

A) 基本可靠性参数,如平均故障间隔时间(MTBF)、平均故障间隔里程(MMBF)等;

B) 任务可靠性参数,如任务可靠度、致命性故障间的任务时间(MTBCF) 、导弹飞行可靠度等;

C) 耐久性参数,如首次大修期限、总寿命、储存寿命等。

表3 列出了军用飞机、舰船、战术导弹、战略导弹和装甲车辆等典型装备的可靠性参数及顶层综合类参数。

表3 典型装备的可靠性参数及顶层综合类参数

军用飞机

舰船

战术导弹

战略导弹

装甲车辆

战备完好性

使用可用度

出动架次率

再次出动准备时间

使用可用度

固有可用度

使用可用度

导弹检测合格率

技术准备完好率

待机准备完好率

使用可用度

可达可用度

任务可靠性

任务可靠度

致命性故障间的任务时间

空中停车率

任务可靠度

武器系统战斗工作可靠度

致命性故障间任务时间

导弹发射飞行可靠度

任务成功率

发射可靠度

飞行可靠度

引(核)爆可靠度

任务成功度

致命性故障间任务里程

基本可靠性

平均故障间隔时间

平均故障间隔飞行小时

故障前平均时间

无维修待命时间

提前换发率

平均故障间隔时间

平均故障间隔时间

平均故障间隔挂飞时间

平均无故障运输里程

平均故障间隔时间

平均故障间隔里程

平均故障间隔里程

耐久性

首次翻修期限

总寿命

储存寿命

使用寿命

储存寿命

计划维修间隔时间

储存可靠度

首次大修期限

贮存寿命

使用寿命

贮存期

使用寿命

首次大修前工作时间

装备可靠性、维修性、保障性要求之间存在关联性,因为它们共同对战备完好性和任务成功性等顶层综合类参数构成影响。因此,在确定可靠性定量要求时,还应综合考虑维修性参数(如平均修复时间、最大修复时间、更换发动机时间等)和保障系统及其资源参数(如平均保障延误时间、备件满足率等)对战备完好性和任务成功性等顶层综合类参数的影响,并进行协调与权衡工作,以全面地反映战备完好性、任务成功性、维修人力费用和保障资源费用等四个方面的目标,保证战备完好性和任务成功性等顶层综合类参数及其指标得到满足。

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