Определение надёжности ракетных двигательных установок по результатам огневых испытаний

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«МОСКОВСКИЙ АВИАЦИОННЫЙ ИНСТИТУТ

(национальный исследовательский университет)» (МАИ)

Филиал «ВОСХОД»

Кафедра КиИЛА                                                                   УТВЕРЖДАЮ

                                                 Доцент                             Сизов А.А.

«_____» _____________2023 г.

КУРСОВАЯ РАБОТА

на тему: «Определение надёжности ракетных двигательных установок по результатам огневых испытаний»

по дисциплине: «Экспериментальная отработка сложных технических систем»

Выполнил: студент гр. ДЛ 5-46__________ Виницкая А.В.

 «_____» _____________2023 г.

Байконур 2023 г.

Содержание

Цель курсовой работ        4

Введение        5

1          Постановка задачи и исходная информация, используемая при оценке надёжности        6

2  Оценка безотказности по схеме «УСПЕХ – ОТКАЗ»        8

3 Последовательность оценки безотказности по схеме «ПАРАМЕТР – ЗАДАННОЕ ПОЛЕ ДОПУСКА»        8

4 Результаты оценки нижней доверительной границы безотказности для двигателя в целом        18

Заключение        20

Список использованных источников        21

Цель курсовой работы: изучить методику расчёта показателей надежности двигателя и его составных систем по результатам огневых стендовых и лётных испытаний, а также практически освоить последовательность расчёта надёжности.

Введение

Разработка и создание современных ракетных двигателей основана на результатах испытаний, которые должны обеспечить высокую степень надёжности двигательной установки, что в дальнейшем определяет тактико-технические параметры и надёжность ЛА в целом. С помощью методов теории надёжности разрабатываются оптимальные конструктивные решения, обеспечивающие заданный уровень надёжности.

Анализ надежности ракетных двигателей – сложная техническая задача, необходимость решения которой характерна для всех стадий создания и эксплуатации двигателя. Ввиду ограниченного количества проводимых испытаний возникает необходимость наиболее полного использования при оценке надежности всех видов испытаний, производимых в процессе отработки двигателя и его составных систем.

Данная курсовая работа характеризует специфику анализа надежности РД, при этом в качестве показателя надежности двигателя и его составных систем используется вероятность безотказной работы (ВБР).

1. Постановка задачи и исходная информация, используемая при оценке надёжности

При расчетах обеспечить получение нижних доверительных границ ВБР отдельных систем и двигателя в целом при уровне доверительной вероятности         γ = 0,9 и γ = 0,95.

При расчетах надежности двигатель представляют как сложный объект, включающий три независимые системы, характеризующие следующие свойства двигателя:

• безотказность на запуске Рзап;
• безотказность на стационарном режиме Рреж, характеризующуюся созданием тяги установленного уровня Rтр;
• безотказность работы двигателя на останове Рост.

При расчетах ВБР на запуске и останове необходимо использовать расчетную схему «УСПЕХ – ОТКАЗ».

Вычисление нижней доверительной границы ВБР на стационарном режиме проводят с использованием расчетной схемы «ПАРАМЕТР – ЗАДАННОЕ ПОЛЕ ДОПУСКА». Это позволяет получить более точное значение ВБР, однако потребует предварительно найти или обосновать закон распределения параметра.

При расчетах надежности необходимо использовать следующую исходную информацию:

• количество двигателей, прошедших безотказные испытания по проверке запуска Nзап = 40;
• количество двигателей, прошедших безотказные выключения Nост = 35;
• безотказность двигателя на стационарном режиме подтверждена безотказными испытаниями Nреж = 40 двигателей с проведенными измерениями уровня тяги, приведенными в таблице 1 для двух базовых вариантов выполнения работы (для двух типов двигателей тягой ~ 32 и ~ 52 т).

Исходные данные для 3-го варианта представлены в таблице 1.