Оценка надежности блока космической аппаратуры

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования

«Национальный исследовательский университет

«Высшая школа экономики»

Московский институт электроники и математики

Выпускная квалификационная работа

Оценка надежности блока космической аппаратуры

Студент:

Абдразакова Ю.Р.

Руководитель ВКР

к.т.н., доцент ДЭИ МИЭМ НИУ ВШЭ

Сотникова С.Ю.

Рецензент

к.т.н., доцент ДКИ МИЭМ НИУ ВШЭ

Полесский С.Н.



Оглавление

контроллер питание космический аппаратура

Введение

Глава 1. Описание исследуемого блока «Контроллер питания»

1.1 Функциональное назначение КП

1.2 Требования по надежности КП

Глава 2. Автоматизированные системы компьютерного теплового моделирования: АСОНИКА-Т и АСОНИКА-ТМ

2.1 Режимы теплопередачи при проектировании космической аппаратуры

2.2 Показатели надежности и устойчивости электронных средств космических аппаратов

2.3 Идеализация конструкции блока

2.4 Описание подсистемы АСОНИКА-Т

2.5 Описание подсистемы АСОНИКА-ТМ

Глава 3. Автоматизированная система расчета надежности АСРН

3.1 Описание программы АСРН

3.2 Методика расчета надежности

3.2.1 Нерезервированная система

3.2.2 Ненагруженное резервирование

3.2.3 Нагруженное резервирование

3.3 Функциональная схема блока КП

3.4 Структурная схема расчета надежности КП

3.5 Расчет ВБР модулей

3.6 Расчет ВБР РЗБ

3.7 Расчет ВБР МКУ

3.8 Расчет ВБР МР

3.9 Расчет ВБР КП

Глава 4. Тепловое моделирование блока КП

4.1 Исследование тепловых процессов в блоке КП

4.2 Расчет печатного узла блока КП

4.3 Анализ полученных результатов

Заключение

Список литературы

Приложения



Введение

Целью данной работы является оценка надежности блока контроллера питания при воздействии не только электрической нагрузки элементов, но и тепловых процессов, происходящих внутри блока, путем моделирования печатного узла. С помощью данного моделирования получаются значения температур и коэффициентов нагрузки на каждом радиоэлементе. Моделирование проводится в комплексе программ АСОНИКА - автоматизированная система оценки надежности и качества аппаратуры. В результате работы получены и проанализированы значения вероятности безотказной работы блока контроллера питания и коэффициенты тепловой нагрузки на каждом электрорадиоизделии (ЭРИ), сделаны выводы о работоспособности блока в заданных условиях по ТЗ [1].

Объектом исследования является блок космической аппаратуры - контроллер питания (КП), являющийся разработкой оборонно-промышленного комплекса РФ научно-производственного предприятия «Корпорация ВНИИЭМ».

Моделирование тепловых процессов вызвано необходимостью сохранять работоспособность блока при критических температурах окружающей среды, присущих космической среде. Благодаря этому риск преждевременного отказа электронного оборудования, возможно, понизить еще на ранних этапах проектирования без колоссальных потерь для компании-производителя.

Постановка задачи

Основной целью выпускной квалификационной работы является оценка надежности блока космической аппаратуры с учетом тепловых воздействий. Под надежностью понимают свойство объекта сохранять в пределах допустимых значений эксплуатационные показатели, характеризующие работоспособность в заданных условиях.

Для достижения этой цели представляется целесообразным поставить следующие задачи:

Изучить техническое задание и карты рабочих режимов блока КП;

Получить значения интенсивности отказов радиокомпонентов и рассчитать вероятность безотказной работы всего блока;

Проанализировать и сопоставить результат вероятности безотказной работы (ВБР) со значением, указанным в ТЗ;

Промоделировать печатный узел и получить коэффициенты нагрузки для ЭРИ;

Проанализировать полученные коэффициенты и сделать выводы о воздействии тепловых процессов на надежность блока.



Глава 1. Описание исследуемого объекта «Контроллер питания»

1.1 Функциональное назначение КП

КП предназначен для формирования напряжения бортовой сети, управления процессом заряда аккумуляторной батареи, формирования пакета телеметрической информации о работе КП, а также формирования сигналов аварии.

Согласно техническому заданию КП должен обеспечивать такие функции как:

формирование напряжения бортовой сети при совместной работе батареи фотоэлектрической;

заряд аккумуляторной батареи с заданным постоянным током до напряжения U_max=32,4 В;

коррекцию значения максимальной величины напряжения заряда аккумуляторной батареи (U_max);

отслеживание точки максимальной мощности при изменении токов нагрузки и температуры;

измерение выходных токов РЗБ;

измерение напряжений генераторов;

контроль температуры генераторов;

контроль температуры аккумуляторной батареи;

прием командной информации;

1.2 Требования по надежности КП

Вероятность безотказной работы КСП за время штатной эксплуатации в течение 5 лет (без учета 5 % запаса) должна быть не менее 0,99. Срок службы КП должен быть не менее 12 лет и включать в себя: эксплуатацию на заводе-изготовителе, хранение в наземных условиях и эксплуатацию на техническом и стартовом комплексах в течение 7 лет, эксплуатацию в течение срока активного существования (САС) 5 лет. При этом ресурс КП при заданной вероятности безотказной работы и заданном САС должен быть не менее 48000 часов и обеспечивать: эксплуатацию на заводе-изготовителе не менее 2000 часов, эксплуатацию на орбите (с учетом 5 % запаса) при САС 5 лет не менее 46000 часов.



Глава 2. Автоматизированные системы компьютерного теплового моделирования: АСОНИКА-Т и АСОНИКА-ТМ

2.1 Режимы теплопередачи при проектировании космической аппаратуры

Передача тепла - это перемещение тепловой энергии от одного объекта/субъекта к другому. Различают 3 режима теплопередачи: кондукция, конвекция и излучение.

Кондукцией (Теплопроводность) является вид передачи тепла от более нагретого тела к менее нагретому телу. В нашем случае кондукция появляется между конструктивными стенками (левая и правая стенки, задняя и передняя стенки, крышка).

Теплопроводность определяется по формуле:

, (1)

- коэффициент теплопроводности (зависит от материала);

- температура более нагретой области;

- температура менее нагретой области;

- площадь поперечного сечения теплового пути;

- длина теплового пути.

Под излучением понимают процесс испускания энергии в виде волн или частиц. В блоке КП излучение происходит в двух направлениях:

От печатного узла ко всем стенкам кроме основания;

От окружающей космической среды ко всем стенкам.

Закон, который определяет теплопередачу излучением, был сформулирован Стефаном-Больцманом:



, (2)

- коэффициент теплопередачи;

- температура излучающего и нагреваемого тела;

- площадь поверхности на излучающем объекте.

Конвекцией является перенос тепла в газах или жидкостях. Существует два вида конвекции: естественная и вынужденная. Естественная или свободная конвекция возникает самопроизвольно при неравномерном нагреве в поле силы тяжести. При вынужденной или принудительной конвекции перенос тепла происходит под воздействием внешних сил (например, вентилятор).

В данном исследовании важным аспектом является тот факт, что сам по себе блок полностью герметичный, поэтому конвекция внутри блока существует. Однако блок, входящий в состав космического аппарата, помещен в негерметичную среду.

2.2 Показатели надежности и устойчивости электронных средств космических аппаратов

Условием надежности электрорадиоизделий блока является не только необходимое значение вероятности безотказной работы, но и не превышение значения такого показателя как коэффициент нагрузки. Коэффициентом нагрузки по тепловым воздействиям можно назвать отношение фактической выработанной тепловой энергии к возможной энергии, которая могла быть выработана. При этом значение коэффициента нагрузки не должно превышать 80% от максимально допустимого значения температуры.

K_н = T_ф/T_ту < 0.8 (3)



где T_ф, T_ту - фактическое и предельно допустимое по ТУ значение для каждого ЭРИ.

Если же значение коэффициента нагрузки получается выше допустимого, то возможны несколько вариантов решения проблемы:

Изменение схемотехники;

Замена критичных ЭРИ;

Установка системы терморегулирования.

После проделанных вышеперечисленных мероприятий необходимо вернуться к этапу моделирования тепловых процессов и проанализировать новые результаты.

В случае если полученные значения коэффициентов нагрузки оказываются меньше 0.8, то следующим этапом является изготовление испытательного образца и дальнейшее тестирование.

2.3 Идеализация конструкции блока

Тепловая модель блока создавалась путем разбиения его на изотермические поверхности [2]. Было произведено разбиение на 8 участков, каждый из которых представлен в виде узла графа. При этом:

Каждая из граней корпуса изотермична.

Передача тепла от печатного узла к корпусу блока через крепления не учитывается.

Для упрощения моделирования теплового расчета печатный узел представлен в виде сплошного источника тепла.

Над печатным узлом воздух считается изотермичным.

Расстояние от печатного узла до нижней стенки корпуса составляет менее 5 мм, поэтому можно пренебречь конвекцией воздуха в нижней воздушной прослойке.



Рисунок 1. Нумерация узлов графа

Выделим условно изотермичные объемы нашей конструкции и поставим им в соответствие узлы графа, используя принципы сквозной нумерации. На рисунке 1 узлы обозначены кружочками, где

1 - левая стенка;

2 - правая стенка;

3 - передняя стенка;

4 - задняя стенка;

5 - крышка;

6 - основание;

7 - печатный узел;

8 - воздух внутри блока;

9 - окружающая среда;

10 - посадочное место;

Параметр	Расшифровка	Значение
a	Длина корпуса, мм	140
b	Ширина корпуса, мм	100
c	Высота корпуса, мм	50
h	Толщина стенок корпуса, мм	20
л	Теплопроводность материала корпуса блока, Вт/(м·К)	170
лпл	Теплопроводность материала платы, Вт/(м·К)	0,3
лвозд	Теплопроводность воздуха, Вт/(м·К)	0,025
б	Коэффициент конвективной теплоотдачи воздуха, Вт/(м2·К)	10
Токр	Температура окружающей среды, єС	40
Tполки	Температура посадочного места, єС	40
Р	Суммарная мощность, выделяемая электронными компонентами, нВт	5258

2.4 Описание подсистемы АСОНИКА-Т

Подсистема (программа) АСОНИКА-Т предназначена для автоматизированного моделирования тепловых процессов не только таких конструкций как микросборки, модули, блоки, но и более сложных. Благодаря гибкости своего функционала программа может выполнять различного рода задачи [3]:

Определение средних температур воздушных потоков внутри радиоэлектронных систем, печатных узлов и блоков;

Внесение изменений в конструкцию РЭС для достижения допустимых тепловых режимов;

Учет различных условий работы РЭС (вакуум, воздушная среда, кондукция, конвекция, излучение, нормальное и пониженное давление, наличие радиаторов и т. п.);

Входными данными программы являются база данных материалов и радиоэлементов, а также база тепловых сопротивлений. В качестве внешних входных данных, задаваемых пользователем, являются:

Геометрические параметры электронного блока или модуля: размеры и габариты (рис. 2);

Мощности тепловыделений каждого радиоэлемента;

Теплофизические параметры материалов: теплопроводность материала, коэффициент черноты и степень облученности;

Модель тепловых процессов подсистемы АСОНИКА-Т представляется в виде ненаправленного графа. Вершины графа обозначают условные изотермические объемы конструкции: боковые стенки, крышка, печатный узел и т. д. Ветви графа показывают виды теплопередач между изотермическими объемами конструкции. Также существует возможность подключения источников температуры, мощности и сопротивления к необходимым узлам конструкции. Для правильного вывода информации пользователю необходимо грамотно соединять узлы между собой и иметь пространственное мышление.

Результатом моделирования тепловых процессов в АСОНИКА-Т является текстовая информация, представленная в виде температур в узлах блока, номера каждого узла и имени узла. Далее полученные результаты будут учитываться как граничные условия при моделировании теплового режима печатного узла в подсистеме АСОНИКА-ТМ.

Рисунок 2. Интерфейс подсистемы АСОНИКА-Т

2.5 Описание подсистемы АСОНИКА-ТМ

Подсистема АСОНИКА-ТМ - автоматизированная программа для анализа конструкций печатных узлов и радиоэлектронных элементов под влиянием тепловых и механических воздействий [3].

Программа помогает проводить такие расчеты, как:

Стационарные и нестационарные тепловые режимы печатного узла;

Механические воздействия (случайная и гармоническая вибрации, одиночный и многократный удары, линейное ускорение и акустический шум).

Входными данными для моделирования являются параметры элементов, взятые из технического задания на разработку блока, а также эскизы или чертежи конструкции (рис. 3). При этом пользователю необходимо внести информацию о геометрии печатного узла, описание слоев материала печатного узла, условия закрепления и тепловые граничные условия, полученные в подсистеме АСОНИКА-Т (рис. 4).

Рисунок 3. Окна ввода параметров ЭРИ

Рисунок 4. Окно задания тепловых граничных условий

В результате моделирования в АСОНИКА-ТМ формируется отчет, в котором содержится информация о коэффициентах нагрузки на каждом элементе и перегрузках, если они имеются.



Глава 3. Автоматизированная система расчета надежности (АСРН)

3.1 Описание программы АСРН

Автоматизированная система расчета надежности разработана на основе справочников “Надежность электрорадиоизделий 2006”. Она производит расчет как единичной, так и суммарной интенсивности отказов элемента без учета резервирования (рис. 5). В библиотеке программы хранится информация об отечественных и импортных изделиях в режиме эксплуатации и хранения в составе подвижных и неподвижных объектов [4].

Исходными данными в АСРН являются числовые величины необходимых параметров, взятые из карты рабочих режимов на устройство. Например, коэффициент нагрузки, температура окружающей среды и вид приемки.

Выходные данные - файл HTML с результатами расчета в виде таблицы с базовыми и расчетными интенсивностями отказов для каждого элемента.

Рисунок 5. Структура программы АСРН



3.2 Методика расчета надежности

Для оценки надежности используется методика, разработанная в 22 ЦНИИ МО. Она основывается на следующих предположениях:

применение экспоненциального закона для описания распределения времени до отказа элемента. Вероятность безотказной работы элемента определяется в виде:

(4)

где - интенсивность отказов элемента;

интенсивность отказов элемента представляется в следующем виде:

(5)

где - базовая интенсивность отказа данного элемента;

- коэффициенты, характеризующие факторы, определяемые режимом работы, при которых эксплуатируется данный элемент (температура, коэффициент нагрузки и т. д.).

3.2.1 Нерезервированная система

На рисунке 6 представлена структурная схема надежности для последовательно соединенных элементов.

Рисунок 6. Структурная схема последовательного подключения элементов.



ВБР подобной системы определяется по формуле:

(6)

3.2.2 Ненагруженное резервирование

На рисунке 7 представлена схема ненагруженного резервирования.

Рисунок 7. Структурная схема ненагруженного резервирования элементов

ВБР системы из двух одинаковых элементов, подключенных по схеме ненагруженного резервирования, определяется по формуле:

(7)

3.2.3 Нагруженное резервирование

На рисунке 8 представлена структурная схема нагруженного резервирования.

Рисунок 8. Структурная схема нагруженного резервирования элементов



ВБР системы из двух одинаковых элементов с интенсивностью отказов , определяется формулой:

(8)

В общем случае для системы, состоящей из n одинаковых элементов с интенсивностью отказов и i элементов, количество которых соответствует минимально допустимому числу для сохранения работоспособности системы, определяется формулой:

(9)

3.3 Функциональная схема блока КП

На рисунке 9 изображена функциональная схема КП.

Рисунок 9. Функциональная схема блока КСП



3.4 Структурная схема расчета надежности КП

Структурная схема надежности КП имеет вид, представленный на рисунке 10. Модуль регулирования мощности не указан, так как не имеет в своем составе ЭРИ и не влияет на расчетное значение ВБР.

Рисунок 10. Структурная схема надежности КП

3.5 Расчет ВБР модулей

Согласно ССН ВБР КСП рассчитывается по формуле (10):

(10)

3.6 Расчет ВБР РЗБ

Согласно Приложению А, интенсивность отказов модуля РЗБ с учетом коэффициента качества производства составляет:

Блок КП содержит 32 модуля РЗБ в 2 группах по 16 штук. Среди них считается допустимым отказ 1 модуля из 16 в каждой группе. Возможен отказ 2 модулей из 32 в целом. ВБР одной группы 16 модулей РЗБ составляет:



Для двух групп:

3.7 Расчет ВБР МКУ

Согласно Приложению А, интенсивность отказов модулей, входящих в состав модуля контроля управления в соответствии с ССН (рисунок 10) с учетом коэффициента качества производства составляет:

Микропроцессорный модуль дублирован. Резервные элементы находятся в ненагруженном состоянии. ВБР ММ рассчитывается по формуле (2):

Электрорадиоизделия из состава элементов МКУ (не входящие в состав ММ и ВИП) подключены последовательно и нерезервированны. ВБР рассчитывается по формуле (1):

Вторичный источник питания и сопутствующие ему элементы продублированы и находятся в ненагруженном резерве. Расчет произведен по формуле (2):

Результирующая ВБР блока модуля контроля и управления рассчитывается по формуле (1) и составляет:

3.8 Расчет ВБР МР

Согласно Приложению А, интенсивность отказов модуля МР с учетом коэффициента качества производства составляет:

По формуле 1 ВБР модуля МР:

3.9 Расчет ВБР КП

Итоговое значение ВБР КП получено по формуле (10):

Расчет надежности КП, показал, что ВБР блока КП:



Глава 4. Тепловое моделирование блока КП

Для проведения моделирования и анализа полученных результатов, необходимо выполнить следующие задачи:

Разделить блок на изотермические поверхности и определить взаимодействие этих поверхностей друг с другом;

Составить модель тепловых процессов блока КП и получить граничные условия;

Сформировать модель печатного узла блока с полученными граничными условиями;

4.1 Исследование тепловых процессов в блоке КП

Графы, изображенные ниже (рис.11), представляют собой совокупность тепловых процессов, происходящих с блоком. Сплошные линии обозначают кондуктивное сопротивление, волнистые - излучение, прерывистые - конвективное сопротивление, а жирная сплошная линия обозначает контактное сопротивление между основанием 6 и посадочным местом 10, на котором расположен блок в космическом аппарате. В качестве входных данных, заданных в данной модели, использовались размеры блока (длина, ширина, высота). Температура окружающих блок конструктивных элементов (ветвь, отмеченная символом «Т») задана с помощью источника температуры к 9 узлу. Суммарная мощность тепловыделений (ветвь, отмеченная символом «Р») на каждом радиокомпоненте печатного узла задана с помощью источника мощности к 7 узлу.



Рисунок 11. Тепловые процессы блока КП

В ходе моделирования электронного блока «КП» температура в узлах модели составила:

№ Узла	Имя узла	Температура, °C
1	Левая стенка	40.8
2	Правая стенка	40.8
3	Передняя стенка	40.6
4	Задняя стенка	40.9
5	Крышка	40.9
6	Основание	40.3
7	ПУ	46.2
8	Воздух внутри блока	42
9	Окружающая среда	40

Как видно из таблицы, среднее значение температуры, которую имеет ПУ равна при температуре окружающей среды, равной 40°С - 46.2°С. Данные значения характеризуют режим в общем виде и не дают конкретных результатов по вычислению коэффициентов нагрузки каждого радиокомпонента, но дают граничные тепловые условия для моделирования печатного узла в подсистеме АСОНИКА-ТМ.



4.2 Расчет печатного узла блока КП

В целях исследования протекания тепловых процессов и расчета нагрузок было проведено моделирование, где в качестве условий эксплуатации был рассмотрен печатный узел при температуре посадочного места 40°С.

На рисунке 12 изображена 2D модель печатного узла блока КП, созданная в подсистеме АСОНИКА-ТМ. Зеленым цветом обозначены элементы, которые расположены на верхней стороне печатной платы. По краям печатной платы расположены шесть крепежных стоек из алюминия для правильного распределения температур и тепловых полей в конструкции. Роль крепежных стоек состоит в том, что каждая из них проходит насквозь от основания через печатную плату КП к крышке электронного блока.

Рисунок 12. 2D вид модели ПУ КП



3D модель изображена на рисунке 13. Модель состоит из различных электрорадиоизделий, главным задаваемым параметром которых являются мощности тепловыделений. При расчете задавались тепловые граничные условия, полученные в подсистеме АСОНИКА-Т. Для ПУ граничные условия разделяются на два типа: для верхней и нижней стороны платы. Типом теплового граничного условия является естественная конвекция в окружающую среду и излучение с плоской неразвитой поверхности (рис. 13 и рис. 14).

Рисунок 13. Граничные условия для верхней стороны платы



Рисунок 14. Граничные условия для нижней стороны платы

Рисунок 15. 3D вид модели ПУ КП

Результаты моделирования печатного узла блока КП представлены в приложении Б.



4.3 Анализ полученных результатов

Как видно из результатов моделирования в приложении Б и из рисунка 16, электронный блок находится в рабочем состоянии, и для всех элементов, за исключением некоторых, выполняется условие надежности и стойкости. Основываясь на данных из приложения Б, трансформаторы Т1 и Т2 не проходят по условиям надежности из-за коэффициентов нагрузки по тепловым воздействиям равным 0.83 и 0.82 соответственно. Коэффициенты нагрузки для ЭРИ не должны превышать значения 0.7 для надежной работы устройства. Высокие показатели коэффициентов нагрузки при скачках температуры окружающей среды могут привести к отказу данных ЭРИ, вследствие чего возможно нарушение схемы устройства и снижению работоспособности блока.

Рисунок 16. Тепловое поле КП



Заключение

В результате исследования был проведен расчет надежности и тепловое моделирование объекта: электронный блок «Контроллер питания». Расчет надежности показал, что значение вероятности безотказной работы в течение 5 лет эксплуатации получилось равным 0.99, что является требуемым по ТЗ на блок. Тепловое моделирование электронного блока КП показало, что электрорадиоизделия печатного узла находятся в работоспособном состоянии, однако несколько элементов находятся в критичных для их корректной работы условиях, так как коэффициенты нагрузки по тепловым воздействиям на этих ЭРИ больше разрешенного для данных условий эксплуатации значению (температура элемента < 70% от максимально допустимой).

Таким образом, наиболее критичными элементами на печатном узле блока контроллера питания являются трансформаторы Т1, Т2 (К_н = 0.83 и 0.82) и диоды VD4, VD5 (К_н = 0.74 и 0.73). Из полученных данных можно сделать вывод о том, что трансформаторы Т1 и Т2 не соответствуют требованиям по надежности. Дальнейшее их использование может привести к нарушению работоспособности схемы и блока. При этом вероятность безотказной работы с учетом коэффициентов нагрузки критичных элементов понижается до 0.981. Данное значение ВБР не соответствует требуемому значению по ТЗ на электронный блок, что может привезти к отказу оборудования. Из всего вышеперечисленного можно сделать вывод о том, что стандартный расчет надежности блоков космический аппаратуры, который производится на многих предприятиях, показывает значение ВБР выше фактического, так как не учитывает тепловое воздействие на блок. Данный же метод расчета показал необходимость теплового моделирования блока для более точной оценки надежности.

Поставленные задачи были выполнены. В результате выполнения была успешно проведена оценка надежности блока космической аппаратуры «Контроллер питания» в программе АСРН и подсистемах АСОНИКА-Т и АСОНИКА-ТМ.

Полученные результаты буду учтены при корректировании конструкции блока на стадии эскизного проектирования в АО «Корпорация «ВНИИЭМ».



Список литературы

1. Техническое задание на составную часть опытно-конструкторской работы «Создание контроллера питания».

2. Кофанов Ю.Н., Теоретические основы конструирования, технологии и надежности радиоэлектронных средств. - М.: Радио и связь, 1991 - 360 с.

3. Автоматизированная система АСОНИКА для проектирования высоконадежных радиоэлектронных средств на принципах CALS-технологий. Том 1. / Под ред. Ю.Н. Кофанова, Н.В. Малютина, А.С. Шалумова - М.: Энергоатомиздат, 2007. - 368 с.

4. Справочник «Надежность электрорадиоизделий 2006 г.».



Приложение А

Таблицы расчета интенсивностей отказов элементов КСП

Контроллер питания

Режим: Эксплуатация
Условия: группа 5.3
Температура окружающей среды, °С: 40
Модуль: Контроллер питания
Расчетная интенсивность отказов: 4,764·10-7 1/ч

Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
Модули
Регулятор заряда батареи	1	-	1,0394	1,0394
Модуль контроля и управления	1	-	2,292	2,292
Модуль реле	1	-	1,433	1,433

Регулятор заряда батареи

Режим: Эксплуатация

Условия: группа 5.3

Температура окружающей среды, °С: 40

Модуль: Регулятор заряда батареи

Расчетная интенсивность отказов: 5,197·10^-7 1/ч

Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
Модули
Конденсаторы и конденсаторные сборки	1	-	0,948	0,948
Микросхемы	1	-	1,871	1,871
Диоды	1	-	0,353	0,353
Транзисторы	1	-	0,303	0,303
Резисторы	1	-	1,633	1,633
Стабилитроны и тиристоры	1	-	0,018	0,018
Пайка	1	-	0,071	0,071

С учетом коэффициента качества производства К_а=0,2 расчетная интенсивность отказов модуля РЗБ: 1,0394·10^-7 1/ч.

Модуль: Конденсаторы и конденсаторные сборки

Расчетная интенсивность отказов: 0,907·10^-7 1/ч

Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
Конденсаторы
К52-9	2	0,320	0,212	0,423	C1, C2
К53-68Е	1	1	0,127	0,127	С3
К53-68С	2	1	0,127	0,254	С4,С8
К10-84В	1	1	0,031	0,031	С5
К10-84В	2	1	0,036	0,072	С6,С7

Модуль: Микросхемы

Расчетная интенсивность отказов: 1,87·10^-7 1/ч

Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
Интегральные микросхемы
142ЕН8В	1	0,280	0,556	0,556	D1
1114ЕУ3	1	0,280	0,778	0,778	D2
1314ХХ1ГТ	1	0,180	0,536	0,536	D3

Модуль: Диоды

Расчетная интенсивность отказов: 0,229·10^-7 1/ч

Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
Полупроводниковые приборы
2ДШ2123Д94	2	1	0,031	0,062	VD1, VD2
3Д713А	1	0,250	0,013	0,013	VD4
3Д713А	1	0,910	0,053	0,053	VD5
2ДШ2942В	1	1	0,052	0,052	VD7
2ДШ2942Е	1	1	0,052	0,052	VD8



Модуль: Транзисторы

Расчетная интенсивность отказов: 0,303·10^-7 1/ч

Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
2Т630Б9	1	1	0,019	0,019	VT1
2Т201А	1	1,120	0,142	0,142	VT2
2Т201А	1	1,120	0,142	0,142	VT3

Модуль: Резисторы

Расчетная интенсивность отказов: 1,586·10^-7 1/ч

Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
Резисторы
Р1-12	1	0,630	0,162	0,162	R1
Р1-12	1	0,630	0,294	0,294	R2
Р1-16П	4	0,390	0,009	0,035	R3, R8, R13, R18
Р1-16П	4	0,390	0,009	0,035	R4, R9,R14,R19
Р1-16П	2	0,390	0,013	0,026	R5, R10
Р1-16П	1	0,390	0,004	0,004	R6
Р1-16П	1	0,630	0,338	0,338	R7
Р1-16П	1	0,630	0,210	0,210	R11
Р1-16П	1	0,390	0,087	0,087	R12
Р1-16П	2	0,390	0,112	0,224	R15, R16
Р1-12	1	0,630	0,162	0,162	R17
Р1-16П	1	0,390	0,009	0,009	R20

Модуль: Стабилитроны и тиристоры

Расчетная интенсивность отказов: 0,018·10^-7 1/ч

Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
Полупроводниковые приборы
2С216	1	0,040	0,008	0,008	VD3
2С204Е	1	0,034	0,009	0,009	VD6

Модуль: Пайка

Расчетная интенсивность отказов: 0,071·10^-7 1/ч

Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
Платы с металлизированными сквозными отверстиями
Плата	1	1,700E-04	0,071	0,071	Плата

Режим: Эксплуатация

Условия: группа 5.3

Температура окружающей среды, °С: 40

Модуль: Регулятор заряда батареи

Расчетная интенсивность отказов: 13,874·10^-7 1/ч

Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
Модули
Микропроцессорный модуль	1	-	5,626	5,626
Элементы модуля контроля управления	1	-	7,382	7,382
Вторичный источник питания	1	-	0,866	0,866

Микропроцессорный модуль

Условия: группа 5.3

Температура окружающей среды, °С: 40

Расчетная интенсивность отказов: 5,626·10^-7 1/ч

Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
Модули
Микросхемы	1	-	3,959	0,
Импульсные трансформаторы	1	-	0,033	0,033
Конденсаторы	1	-	0,620	0,620
Резонатор	1	-	0,703	0,703
Пайка	1	-	0,311	0,311

С учетом коэффициента качества производства К_а=0,2 расчетная интенсивность отказов модуля ММ: 1,125·10^-7 1/ч.

Модуль: Микросхемы

Расчетная интенсивность отказов: 3,959·10^-7 1/ч

Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
Интегральные микросхемы
1554КП7 ТБМ	2	0,230	0,377	0,754	D1, D2
1554КП2 ТБМ	1	0,230	0,377	0,377	D3
1554ЛИ9 ТБМ	1	0,230	0,302	0,302	D5
1533ИД3	2	0,230	0,377	0,754	DA7, DA9
1635РТ2У	1	0,180	0,288	0,288	D4
1880ВЕ1У	1	0,180	0,742	0,742	D6
5559ИН67Т	1	0,180	0,742	0,742	D8

Модуль: Импульсные трансформаторы

Расчетная интенсивность отказов: 0,033·10^-7 1/ч

Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
Трансформаторы
ТИЛ6В	2	0,019	0,016	0,033	T1, T2

Модуль: Конденсаторы

Расчетная интенсивность отказов: 0,620·10^-7 1/ч

Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
К 10-84В	11	1	0,028	0,308	C1, C3, C5, C7, C11, C13, C15, C17, C19, C21, C23
К 53-68	2	1	0,312	0,312	C24, C25

Модуль: Резонатор

Расчетная интенсивность отказов: 0,703·10^-7 1/ч

Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
Кварцевый резонатор
РК540-16МГц	1	0,750	0,703	0,703



Модуль: Пайка

Расчетная интенсивность отказов: 0,311·10^-7 1/ч

Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
Платы с металлизированными сквозными отверстиями
Плата	1	1,700E-04	0,311	0,311

Элементы модуля контроля и управления

Режим: Эксплуатация

Условия: группа 5.3

Температура окружающей среды, °С: 40

Модуль: Аппаратура

Расчетная интенсивность отказов: 4,969·10^-7 1/ч

Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
Модули
Конденсаторы	1	-	0,601	0,601
Резисторы и резисторные сборки	1	-	4,201	4,201
Соединители	1	-	0,036	0,036
Пайка	1	-	0,131	0,131

С учетом коэффициента качества производства К_а=0,2 расчетная интенсивность отказов модуля эМКУ: 9,938·10^-8 1/ч.

Модуль: Конденсаторы

Расчетная интенсивность отказов: 0,601·10^-7 1/ч

Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
Конденсаторы
К 53-68В	1	1	0,113	0,113	C18
К 53-68Е	1	1	0,113	0,113	C4
К 53-68	1	1	0,375	0,375	C9



Модуль: Резисторы и резисторные сборки

Расчетная интенсивность отказов: 4,201·10^-7 1/ч

Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
Резисторы
Р1-12	1	0,490	0,233	0,233	R22
Р1-12	8	0,490	0,264	2,111	R23, R24, R25, R26, R27, R28, R29, R30
Р1-12	2	0,490	0,094	0,188	R31, R32
Р1-12	6	0,490	0,110	0,659	R33, R34, R35, R36, R37, R38
Р1-12	8	0,490	0,126	1,010	R39, R40, R41, R42

Модуль: Соединители

Расчетная интенсивность отказов: 0,036·10^-7 1/ч

Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
Соединители низкочастотные и радиочастотные
СНП260	1	0,010	0,036	0,036	XS1

Модуль: Пайка

Расчетная интенсивность отказов: 0,131·10^-7 1/ч

Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
Платы с металлизированными сквозными отверстиями
Плата	1	1,700E-04	0,131	0,131	Плата

ВИП

Режим: Эксплуатация

Условия: группа 5.3

Температура окружающей среды, °С: 40

Модуль: Аппаратура

Расчетная интенсивность отказов: 0,866·10^-7 1/ч



Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
Модули
Конденсаторы	1	-	0,222	0,222
Модуль питания	1	-	0,513	0,513
Пайка	1	-	0,028	0,028

С учетом коэффициента качества производства К_а=0,2 расчетная интенсивность отказов модуля ВИП: 1,732·10^-8 1/ч.

Модуль: Конденсаторы

Расчетная интенсивность отказов: 0,222·10^-7 1/ч

Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
К 10-84В	6	1	0,037	0,222	C26, C27, C28, C29, C30, C31

Модуль: Модуль питания

Расчетная интенсивность отказов: 0,513·10^-7 1/ч

Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
МП1512ВТВ	1	-	0,513	0,513

Модуль: Пайка

Расчетная интенсивность отказов: 0,131·10^-7 1/ч

Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
Платы с металлизированными сквозными отверстиями
Плата	1	1,700E-04	0,028	0,028	Плата

Модуль реле

Режим: Эксплуатация

Условия: группа 5.3

Температура окружающей среды, °С: 40

Модуль: Модуль реле

Расчетная интенсивность отказов: 7,165·10^-7 1/ч

Наименование	Кол, n шт.	лб·107, 1/ч	лэ·107, 1/ч	лэ·107·n, 1/ч	Позиционное обозначение
Модули
Резисторы и резисторные сборки	1	-	1,588	1,588
Реле и магнитоуправляемые контакты	1	-	1,281E-04	1,281E-04
Конденсаторы и конденсаторные сборки	1	-	0,067	0,067
Оптопары	1	-	2,345	2,345
Транзисторы	1	-	0,118	0,118
Диоды	1	-	0,022	0,022
Соединители	1	-	2,771	2,771
...

Подобные документы

• Математическая модель блока имитаторов

  Обзор основных направлений по автоматизированным комплексам пневмоиспытаний изделий ракетно-космической техники. Автоматизированный комплекс КПА ПИ. Требования к блоку имитаторов. Разработка математической модели. Тепловая модель платы блока имитаторов.
  
  дипломная работа [8,1 M], добавлен 18.10.2016
  

• Основные понятия космической геодезии и астрономии

  Основные понятия, необходимые для успешного изучения космической геодезии. Описание систем координат, наиболее часто используемых в астрономии для описания положения светил на небе. Общие сведения о задачах космической геодезии как науки, их решение.
  
  контрольная работа [1,2 M], добавлен 11.01.2010
  

• Национальные космические программы России, Китая, Индии и Бразилии

  Основы государственной космической программы Российской Федерации в области космической деятельности. Направления работ в данной области исследований. Содержание космических программ Китая, Индии и Бразилии, оценка научных достижений и финансирование.
  
  презентация [1,5 M], добавлен 06.04.2016
  

• Научная деятельность С.П. Королева

  Изучение жизненного пути и научной деятельности С.П. Королева - выдающегося конструктора и ученого, работавшего в области ракетной и ракетно-космической техники. Открытия ученого, обеспечившие стратегический паритет России в ракетно-космической отрасли.
  
  реферат [57,5 K], добавлен 30.03.2011
  

• Влияние космической погоды на планету Земля

  Воздействие солнечной активности на процессы, происходящие на нашей планете. Влияние космической радиации на жизнь на Земле. Ионосфера как самая плотная плазменная оболочка Земли. Влияние ионосферы на состояние радиоэфира. Связь эпидемий с космосом.
  
  реферат [301,1 K], добавлен 19.05.2011
  

• Космический эксперимент NASA

  Программа NASA демонстрации лазерной связи со спутником на Лунной орбите LLCD. Космический аппарат LADEE, его научное оборудование. Основные компоненты линии лазерной космической связи для проведения эксперимента. Установление лазерной космической связи.
  
  реферат [9,0 M], добавлен 15.05.2014
  

• Адаптация человека в условиях космоса

  Пищеварительные процессы на космической орбите, их отличия от земных. Отсутствие разделения на день и ночь, нарушение циркадных ритмов. Условия микрогравитации - испытание для нервной системы. Нарушения иммунной системы. Возможность зачатия в космосе.
  
  презентация [793,0 K], добавлен 08.12.2016
  

• Ракетные двигатели твердого топлива

  Разработка конструкции двигателей летательных аппаратов. Выбор оптимальных материалов корпуса и соплового блока на примере тормозного ракетного твердотопливного двигателя трехблочной системы посадки космического летательного аппарата "Восход" на Землю.
  
  курсовая работа [1,9 M], добавлен 07.03.2013
  

• Тайны космоса

  Космос как огромное пространство. Анализ первых советских искусственных спутников Земли. Рассмотрение особенностей ракетно-космической системы "Энергия-Буран". Основные этапы развития космонавтики. Характеристика космических систем-мусоросборщиков.
  
  реферат [26,1 K], добавлен 26.01.2013
  

• Космические скорости

  Определение первой, второй и третьей космической скорости. Соотношение сил тяготения и центробежной, при котором тело будет двигаться по круговой орбите. Преодоление объектом гравитационного притяжения Земли и Солнца. Выход за пределы солнечной системы.
  
  презентация [190,7 K], добавлен 29.10.2014
  

• Реактивное движение

  Преодоление земного притяжения. Истечение газов из сопла реактивного двигателя. Использование космической ракеты. Труды Константина Эдуардовича Циолковского по аэродинамике и воздухоплаванию. Использование крылатых ракет в России и других странах.
  
  презентация [3,5 M], добавлен 06.03.2011
  

• Новости космоса

  История открытия и научного исследования нового потенциально опасного для землян космического тела. Основные этапы изучения Марса марсоходом Curiosity. Сад камней на Тиане глазами Cassini. Анализ важнейших задач гражданской космической политики России.
  
  презентация [3,9 M], добавлен 16.03.2017
  

• Роль Украины в освоении космоса

  Украина - признанная в мире космическая держава. Описания достижений украинских специалистов в ракетно-космической отрасли. Международное сотрудничество в области исследования и использования космического пространства. Анализ планов страны на будущее.
  
  презентация [6,7 M], добавлен 13.09.2013
  

• Космос и космонавтика

  Понятие космического пространства. Таинственные наскальные рисунки первых людей. 4 октября 1957 года - начало космической эры. Устройство первого спутника. Первые космонавты СССР. Солнечная система. Звезды, составляющие зодиак. Кометы и метеорные тела.
  
  презентация [5,4 M], добавлен 19.09.2012
  

• Проработка лунной программы в СССР

  Интеллектуальный, промышленный потенциал Советского Союза. Создание первой в мире межконтинентальной баллистической ракеты, запуск первых искусственных спутников, доставка на Луну первого земного предмета. Проект "Север". Жертвы космической гонки.
  
  реферат [765,2 K], добавлен 16.12.2013
  

• Экологические проблемы освоения космоса

  Экологические проблемы от эксплуатации космической техники. Загрязнение атмосферы продуктами сгорания спутников. Воздействие радиоизлучений и запусков ракет и на околоземное пространство. Разрушение озонового слоя. Падение метеорита в Челябинской области.
  
  презентация [1,2 M], добавлен 30.10.2013
  

• Проблема космического мусора

  Влияние запусков ракет на поверхность планеты. Малоизвестные факты космической деятельности человечества и анализ негативных сторон этой деятельности. Космические угрозы (вспышки на Солнце, астероиды, метеориты). Роль угроз для Земли в массовом сознании.
  
  статья [1,5 M], добавлен 05.03.2011
  

• Спускаемая капсула космического аппарата

  Понятие и особенности спускаемой капсулы, ее назначение и компоновка, процесс спуска с орбиты. Конструкция спускаемой капсулы, контейнер для носителя информации, корпус, теплозащитное покрытие, двигатель мягкой посадки. Размещение аппаратуры и агрегатов.
  
  реферат [1,2 M], добавлен 31.07.2010
  

• Ю.А. Гагарин

  Биография первого летчика-космонавта Юрия Гагарина и начало космической карьеры. Старт корабля "Восток" с космодрома Байконур. Доклад Гагарина о полете, достойная встреча в Москве и повышение в звании. История гибели космонавта, награды и памятники.
  
  практическая работа [320,4 K], добавлен 12.05.2009
  

• Космические технологии

  Результаты работ в области космической технологии, выполненных советскими учёными. Космическое информационное обеспечение в биосферных исследованиях. Космические технологии на борьбу с вирусом птичьего гриппа. Космическая программа России и Белоруссии.
  
  реферат [25,8 K], добавлен 25.12.2009
  

• главная
• рубрики
• по алфавиту
• вернуться в начало страницы
• вернуться к началу текста
• вернуться к подобным работам