Классификация испытаний КА и его составных частей.

Цель и задачи экспериментальной отработки

Целью экспериментальной отработки КА является доведение КА в целом,а также комплектующих его блоков и агрегатов до состояния, полностью удовлетворяющего требованиям технического задания.

Экспериментальная отработка, являясь естественным продолжением проектирования аппарата, завершает процесс создания КА. Однако она, как уже отмечалось во введении, является не только конечным звеном, но и самым тесным образом переплетается с этапами проектирования.

Перечислим основные задачи, которые необходимо решить для достижения цели испытаний сложной технической системы [ 1 ].

- Оценка правильности основных конструктивных и схемных решений, положенных в основу проекта КА, корректировка их в процессе отработки.

- Проверка и отработка функционирования агрегатов КА, отдельных конструктивных узлов и приборов в эксплуатационных условиях и отработка их взаимодействия в общей конструктивной схеме.

- Определение летно-технических характеристик КА в полном диапазоне условий его применения.

- Исследование и в процессе отработки устранение причины возможных неисправностей, которые могут привести к срыву программы полета КА или его гибели.

- Отработка технологии эксплуатации КА.

Критерии эффективности экспериментальной отработки

При планировании экспериментальной отработки решается задача поиска оптимального варианта этой отработки. В качестве критериев оптимальности принимаются минимальная стоимость, минимальные сроки и надежность отработки.

Под стоимостью понимают стоимость всех работ, связанных с проведением экспериментов на всех этапах, включая и затраты на проектирование, изготовление и освоение испытательного оборудования.

Минимизация сроков экспериментальной отработки является предпосылкой сокращения сроков создания КА.

Понятие надежности как критерия оптимальности программы отработки включает в себя довольно широкие требования. Это прежде всего обеспечение заданной безотказности работы всех систем КА в щтатных условиях эксплуатации и в некоторых возможных нештатных ситуациях. Это также необходимая достоверность и точность экспериментального получения основных параметров системы, подтверждающих обеспечение достижения цели, поставленной перед создаваемым аппаратом.

Классификация испытаний КА и его составных частей.

Как отмечается в [ 1 ] основаниями для классификации могут служить следующие признаки.

1) Назначение испытаний. В этом случае испытания делятся на исследовательские, контрольные, сравнительные и определительные.

Исследовательские (научные) испытания проводятся для изучения определенных характеристик свойств объекта. Эти испытания необходимы для установления качественных и количественных соотношений характеристик для ранее неизвестных ситуаций, для сопоставления и построения новых гипотез, теорий.

Контрольные испытания проводятся для установления соответствия характеристик объекта заданным требованиям.

Сравнительные испытания проводятся для сравнения свойств аналогичных по назначению или одинаковых объектов в идентичных условиях.

Определительные испытания проводятся для определения значений характеристик с заданными значениями показателей точности и достоверности.

2) Уровень объекта испытаний. По этому признаку испытания делятся на следующие виды: испытания материалов и элементов, испытания узлов, приборов, агрегатов, устройств, подсистем, систем, испытания КА в целом.

3) Определяемые характеристики объекта. По этому признаку испытания делятся на функциональные испытания, испытания на прочность, на устойчивость, испытания на надежность, безопасность, транспортабельность, граничные испытания, технологические испытания.

4) Этапы разработки изделия. В этом случае испытания делятся на доводочные, предварительные, приемочные.

Доводочные испытания – это исследовательские испытания, проводимые при разработке изделия с целью оценки влияния изменений, вносимых в него для достижения заданных значений показателей ее качества.

Предварительные испытания – контрольные испытания опытных образцов с целью определения возможности их предъявления на приемочные испытания.

Приемочные испытания - контрольные испытания опытных образцов с целью решения вопроса о возможности допуска изделия к штатной эксплуатации.

5 ) Условия и место проведения испытаний. Испытания в этом случае делятся на следующие виды: лабораторные, с использованием предметно-математических моделей, стендовые, полигонные, эксплуатационные.

Лабораторные испытания – испытания, проводимые в лабораторных условиях. Очевидно, что объектами испытаний в лабораторных условиях могут быть объекты низших уровней - такие как материалы, элементы, узлы, приборы.

Испытания с использованием моделей основываются на использовании предметно-математических моделей, которые конструируются из элементов иной (по сравнению с оригиналом) физической природы, но описываются такими же математическими моделями, что и оригинал. Предметно-математические модели можно разделить на два вида: модели прямой и непрямой аналогии. Первые строятся на основе непосредственной связи (аналогии) между величинами, присущими физически различным явлениям, но описываемыми одинаковыми математическими моделями. Предметно-математические модели непрямой аналогии представляют собой аналоговые вычислительные машины.

Стендовые испытания – это испытание объекта на испытательном оборудовании, представляющем собой технические устройства, имитирующие физические воздействия, которым подвергается КА в натурных условиях. Испытательное оборудование (испытательные стенды) может объединяться по направлениям и образовывать, например, комплексы механических, тепловых, электрических, климатических, химических, биологических, магнитных, электромагнитных и радиационных испытаний.

Полигонные испытания- испытания объекта, проводимые на испытательном полигоне.

Эксплуатационные испытания – испытания объекта в условиях его штатной эксплуатации.

Кроме перечисленных типов испытаний, классификация которых осуществлялась по их характерным признакам, следует отметить еще следующие виды испытаний, относящиеся к сложным объектам - к КА в целом или его отдельным фрагментам, системам: автономные испытания, комплексные испытания, испытания в условиях имитации нештатных аварийных ситуаций.

Автономным испытаниям подвергаются отдельные составляющие сложной технической системы – в нашем случае отдельные части или системы КА.

Комплексные испытания проводятся либо для группы непосредственно связанных систем КА, либо для всего КА с целью проверки нормального функционирования систем КА после проведения монтажно-сборочных работ.

2. ФАКТОРЫ КОСМИЧЕСКОГО ПОЛЕТА, ОКАЗЫВЫАЮЩИЕ ВЛИЯНИЕ НА СОСТОЯНИЕ И РАБОТОСПОСОБНОСТЬ КОНСТРУКЦИИ, ОБОРУДОВАНИЯ И ПРИБОРОВ КА.

Можно выделить следующие 4 характерных этапа эксплуатации КА, отличающиеся особенностями физических факторов, в различных проявлениях действующих на конструкцию, системы, оборудование и приборы КА: 1) пребывание в земных условиях, включая условия на стартовой позиции; 2) участок выведения КА на траекторию полета; 3) пребывание КА в космосе; 4) торможение и спуск КА или его части (CA) в атмосфере планеты.

Рассмотрим последовательно эти этапы.

Дата добавления: 2015-10-24