Система диагностирования пусковых устройств авиационных ракет

Техническое решение относится к области организации обслуживания и эффективной эксплуатации сложных дорогостоящих объектов, в основном военного назначения, и может быть иснользовано для оперативного анализа их состояния, принятия решения о дальнейшей целесообразности их применения. В частности, оно касается диагностирования предотказного состояния таких систем, как пусковые устройства авиационных ракет, характеризующиеся большим числом различного рода механических и электрических сопр11жений. Используется преимущественно для оперативного выявления возможных неисправностей объекта, способных привести к его отказу, для обеспечения надежной эксплуатации этого объекта по техническому состоянию.
Решение также может быть использовано для аналогичных задач и в других областях человеческой деятельности, например при определении целесообразности длительной эксплуатации оборудования на автомобильном транспорте, при оценке эффективности работ по испытаниям при сертификации продукции, в том числе военного назначения, для определения рациональных сроков периодического обследования объектов.
Известны и широко применяются аналоги настоящего решения различные способы и соответствующие средства диагностирования технических объектов и состояния их оборудования в течение установленного (планируемого) срока службы, основанные на проверке исправности в основном их электрических цепей, фактов нарушения сопротивления изоляции и других. Это, например., система, содержащая блок задания тестовых электрических импульсов и ийдйkaтop
прохождения команд, соединенные через устройство обработки и анализа данных с блоком отображения результатов диагностирования.
Основными недостатками отмеченных, на примере указанной, систем диагностирования являются такие, как невозможность учета влияния механических воздействий на работоспособность аннаратуры пускового устройства, в частности вибрационных, а также ударных ускорений и других - диагностируется лишь прохождение электрических сигналов по цепям устройства Коробов А.И. и др. Испытания радиоэлектронной, электронно-вычислительной аппаратуры. -М., «Радио и связь 1987. Такие системы не позволяют определить состояние объекта от воздействия силовых факторов в преддверии отказа.
Известны при этом системы диагностирования, работа которых также основана на задании тестовых воздействий, в основном механических в виде статического нагружения наиболее ответственных элементов объекта, замерах, в частности с помощью тензоизмерительной аппаратуры, отклика объекта, например податливости элементов подвески, эксплуатационных неремещений. При последующем анализе ее величины путем сравнения с тестовым значением и отображении полученного результата принимают решение о возможности дальнейшей эксплуатации объекта или проведении необходимых регламейтных работ.
Такая система - прототип, содержит соединенные последовательно блок задания тестовых воздействий, выполненный в вице силового гидравлического цилиндра, блок обработки и анализа данных, содержащий логические устройства, к которому подключен измеритель откликов элементов пускового устройства авиационных ракет, и блок отображения результатов диагностирования Ищенко В.В. Испытания установок вооружения летательных аппаратов: Учебник - М.: Издво МАИ, 1999. - 88с.:ил., например электронный монитор типа Flatron 775БТ.
к основным недостаткам такой системы - прототипа можно отнести его узкие возможноет по анализу текущих техничес1шх параметров объекта, в частносш при проведении диагностирования невозможно достаточно точно и оперативно определить предотказное состояние пускового устройства. Испытания позвол51ют выяснить лишь факт выхода его параметров за предельный д(туск и не дают информации о будущем поведении объекта в условиях динамических воздействий, когда возможны ето отказ и даже неожиданное лавинообразное разрушение конструкцни.
Основные методические недостатюи прототипа определяются тем, что при диагностировании объекта не имитирую7ч;я (воспроизводятся) динамические воздействия W(f) позволяющие по отклику (/) конструкции пускового устройства на возбужцения W(f) судить о развитии с течением времени Г предотказного состояния. Последнее, как правило, характеризуется разностью амплтуд
ту)  abs /fl69 - .(1)
откликов l(f) иа воздействия устройства, соответственно 1 - перед началом его ввода в эксплуатацию (У  0) и Iiff) - с течением времени эксплуатации (Г - оо). Величина бПф неизбежно возрастает прн накоплении разрушений элементов, люфтов в соединениях и других факторов, снижающих механическую прочность конструкции, и достигает перед отказом (возможным разрушением конструкции) пускового устройства величины &Эф, устанавливаемой, например на основе экспертизы.
При этом наблюдается также дрейф частот 6F пиковых знач«1ий 1оф) и Ii0 относительно друг друга, вызванный разнесением частот резонансных явлений
IjOC -K- e,
в конструкции пускового устройства вс-чедствие развития в ием иредотказного состояния, вызванного совокупностью нарушений в конструкции, и фиксируемый соответствующими датчиками по откликам I(f)
5F (Io(0) - F(Ii(f))}(2)
Таким образом, получаем ясную картину развития с течением времени Т - оо и диагностирования предотказного состояния пускового устройства и векторный критерий оценки необходимости передачи его на регламентные работы в виде
Пф (бЭф) 6F - sup (бТэкс),
где, значение б/экс для различных типов устройств может бьггь также задано на основе предварительных обследований устройства или экспертных оценок.
На фигЛ для иллюстрации критерия (3) показаны соответствующие графические зависимости.
Применительно к задаче, решаемой настоящим предложением, его целью, является расширение функциональных возможностей системы по анализу технического состояния, увеличению точности и оперативности определения предотказного состояние пускового устройства.
Указанные результаты при осуществлении предложенного технического решения достигаются тем, что в известной системе диагностирования пусковых устройств авиационных ракет, содержащей соединенные последовательно блок задания тестовых воздействий, блок обработки и анализа
-,
jfiOl/
(3)
данных, к которому подключен измеритель откликов, и блок отображения результатов диагностирования, с целью расширения функциональных возможностей но анализу технического состояния, увеличения точностн и онеративности определения нредотказного состояния пускового устройства, первый блок представляет собой возбудитель динамических силовых колебаний, связанный с задатчиками их амплитуд и частот, а измеритель откликов пускового устройства на воздействия включает датчики соответственно их амнлитуд и частот, при этом система содержит также устройство задания экспертных данных, содержащее параллельно включенные в него модули ввода параметров об уровнях допустимой разности амплитуд и частот соответственно, и блок ввода исходных характеристик резонанса пускового устройства, содержащий задатчики амплитуды и частоты, по своим выходам связанные с первыми входами содержащихся в блоке обработки и анализа данных первого и второго устройств сравнения, соединенные также с выходами измерителей амплитуд и частот возбуяадаемых колебаний, а своими выходами подключенные к соответствующим компараторам, ко вторым входам которых подключены выходы модулей устройства задания экспертных данных.
На чертеже изображены соответственно на фигЛ графическая схема, поясняющая определение критерия (3), на фиг.2 блок-схема системы диагностирования пусковых устройств авиационных ракет.
Система диагностирования пусковых устройств авиащюнных ракет содержит соединенные последовательно блок 1 задания тестовых воздействий, блок 2 обработки и анализа данных, к которому подключен измеритель откликов 3, и блок 4 отображения результатов диагностирования. Первый 1 блок представляет собой возбудитель динамических силовых колебаний 5, связанный с задатчиками их амплитуд 6 и частот 7. Измеритель откликов 3 пускового устройства на воздействия
.
включает датчики соответственио их амплитуд 8 и частот 9. Система содержит также устройство 10 задания экспертных данных, содержащее параллельно включенные в него модули ввода параметров об уровнях 11 и 12 допустимой разности амплитуд и частот соответственно и блок 13 ввода исходных характеристик резонанса пускового устройства, содержащий задатчики 14 и 15 амплитуды и частоты. По своим выходам они связаны с первыми входами содержащихся в блоке 2 обработки и анализа данных первого 16 и второго 17 устройств сравнения, связанных также с выходами измерителей 8, 9 амплитуд и частот возбуждаемых колебаний, а своими выходами подключенные к соответствующим компараторам 18 и 19, ко вторым входам которых подключены выходы модулей 11 и 12 устройства 10 задания экспертных данных. Система функционирует следующим образом:
Предварительно, при разработке пускового устройства, расчетным путем или экспериментально, например в процессе проведения его приемо-сдаточных испытаний, определяют характеристики Io(f)) и F (Io(f)} объекта перед началом его ввода в эксплуатацию и вносят их в техническую документацию изделия.
Перед началом работы системы, при подготовке исходной информации для диагностирования пускового устройства авиационных ракет, посредством задатчиков 6 и 7 устанавливают управляющие для возбудителя 5 динамических силовых воздействий из блока 1 сигналы амплитуды mod (JV(f)) и частоты arg (W(f)) требуемых тестовых воздействий W(f), Аналогичным образом, в устройстве 10 задания экспертных данных, посредством его модулей 11 и 12 ввода параметров об уровнях допустимой разности амплитуд и частот соответственно, устанавливают сигналы экспертных величин &Эф и бРэкс, а посредством, входящих в блок 13 ввода исходных характеристик резонанса пускового устройства, задатчиков 14 и 15 соответствующие ему параметры амплитуды 1оф) и частоты F (Ig(f)).
(л/л; й/;//5
Затем, в начале процесса диагностирования технического состояния пускового устройства авиационных ракет, посредством возбудителя 5 динамических силовых колебаний блока 1 моделируют (воспроизводят) тестовые воздействия Wф на него и измеряют посредством датчиков 8 и 9 из блока 3 отклики I(f) его
конструкции на эти возбуждения W(f).
При этом, в устройствах 16 и 17 блока 2 обработки и анализа данных производят сравнения соответствующих параметров сигналов 10ф - Ii(f)w
F (Io(f)} - F (Ii(f))}, носле чего, путем сравнения их результатов с сигналами, заданными в модулях 11 и 12 устройства 10, определяют в компараторах 18 и 19 частные результаты диагностирования пускового устройства.
При необходимости процедуру осуществляют в необходимых количествах для других диапазонов тестовых воздействий, например в зависимости от изменения конструкции устройства. При этом, все необходимые для анализа параметры визуализируются в блоке 4 отображения результатов диагностирования, после чего принимают peuieHHe о возможности дальнейшей эксплуатации конструкции.
Таким образом, заявленное решение является достаточно эффективным инструментом анализа технического состояния пусковых устройств авиационных ракет, обеспечивая расширение функциональных возможностей системы по анализу его параметров, увеличению точности и оперативности определения предотказного состояния, целесообразности его дальнейшей эксплуатации, в полной мере и оперативно решает поставленную задачу.