3.3. Методика расчета нерезервированного эс по внезапным отказам

Расчет надежности нерезервированного ЭС по внезапным отказам сводится к определению средней наработки изделия до первого отказа и вероятности его безотказной работы за заданное время с учетом электрических режимов работы элементов и воздействующих эксплуатационных факторов (климатических, механических и др.). Для количественной оценки надежности узлов, блоков или изделия в целом по внезапным отказам разработан статистический метод, основанный на теории вероятностей и математической статистики.

В основе расчета надежности нерезервированного ЭС по внезапным отказам лежат следующие положения:

1) интенсивность отказа любого i-го (i=1,2,...,m) элемента ЭС равна среднему значению за период его эксплуатации , т.е.

;

2) закон распределения вероятности безотказной работы элементов ЭС - экспоненциальный

;

3) соединение элементов, с точки зрения теории надежности, последовательное, т.е. отказ любого из элементов приводит к отказу всего ЭС. При последовательном соединении элементов вероятность безотказной работы ЭС равна

,

где - интенсивность отказа ЭС;

4) интенсивность отказа элементов в условиях эксплуатации выбирается из справочных данных или рассчитывается по формуле ,

где - интенсивность отказа элементов в нормальном режиме;

- коэффициенты, зависящие от электрической нагрузки и температуры, при которых работает элемент, а также постоянные коэффициенты, характеризующие конструктивно-технологические особенности элемента;

Расчет показателей надежности эс

1) Определяется обобщенный эксплуатационный коэффициент , учитывающий область применения и функциональное назначение ЭС. Значение выбирается из табл. 8.

Таблица 8

Значение эксплуатационного коэффициента

№№	Тип ЭС или условия эксплуатации ЭС
1	Лабораторные условия (эксплуатация в нормальных условиях)	1
2	Наземная стационарная аппаратура	1,5
3	Судовая аппаратура на надводных и подводных объектах	3,5
Окончание табл. 8 4	Наземная подвижная аппаратура (автомобильная, железнодорожная, танковая и т.д.)	4
5	Бортовая самолетная аппаратура	15
6	Бортовая ракетная аппаратура	20
7	Бортовая космическая аппаратура	60

2) Определяются поправочные коэффициенты K_r и K_p , учитывающие влияние влажности и атмосферного давления окружающей среды на работу ЭС. Значения K_r и K_p выбираются соответственно из табл. 9 и табл. 10

Таблица 9

Значение поправочного коэффициента Kr

№	Влажность , %
1	60...80	1
2	80...90	1,5
3	90...100	2,0

Таблица 10

Значение поправочного коэффициента Kp

№	Высота над уровнем моря h, км	Давление р, мм рт.ст.
1	0...1	760...675	1,0
2	1...3	675...525	1,1
3	3...6	525...358	1,16
4	6...8	358...266	1,2
5	8...10	266...198	1,25
6	10...15	198...90	1,3
7	15...20	90...41	1,35
8	20...25	41...18	1,38
9	25...30	18...9	1,41
10	30...40	9...4	1,45

3) Определение интенсивности отказов элементов ЭС:

а) Для интегральных микросхем (ИС) расчет интенсивности отказов не производится; их значения берутся из справочников, где данные получены по данным испытаний и эксплуатации ИС. В табл. 11 приведены интенсивности отказов ИС 1...5 степеней интеграции.

Таблица 11