ТЕХНІЧНА МЕХАНІКА
ISSN 1561-9184 (друкована версія), ISSN 2616-6380 (електронна версія)

ГОЛОВНА    ПРО ЖУРНАЛ    РЕДКОЛЕГІЯ    АВТОРАМ    ПОТОЧНИЙ ВИПУСК    АРХІВ    КОНТАКТИ

УДК 519

Технічна механіка, 2024, 2, 66- 75

ВИЗНАЧЕННЯ ОПТИМАЛЬНИХ НОРМ НАДІЙНОСТІ КОСМІЧНОГО АПАРАТА З УРАХУВАННЯМ ЕКОНОМІЧНИХ ПОКАЗНИКІВ

DOI: https://doi.org/10.15407/itm2024.02.066

Савонік О. М.

Савонік О. М.
Інститут технічної механіки Національної академії наук України і Державного космічного агентства України,
Україна

      Метою роботи є розробка методу визначення оптимальних значень інтенсивностей відмов систем космічного апарата (КА) з урахуванням обмежень по масі КА на основі максимізації чистого доходу. У роботі прийнято, що системи КА є незалежними у сенсі надійності, кожна з них може перебувати лише у двох станах (працездатності або відмови) та кожен вид апаратури спеціального комплексу (СК) вносить незалежну частку в загальний ефект. Розглядається випадок, коли час до відмови систем КА розподілено за експоненційним законом. Використовується метод невизначених множників Лагранжа та методи чисельної оптимізації. Для розв’язання задачі застовуються залежності “маса – інтенсивність відмов” та “собівартість – інтенсивність відмов” для систем КА. Для забезпечуючого комплексу (ЗК) розмірність задачі математичного програмування скорочено до двох: виведено формулу, яка дозволяє на основі двох оптимальних інтенсивностей відмов систем ЗК знайти оптимальні інтенсивності відмов решти систем ЗК. Було проведено розділення змінних для ЗК та СК. Враховуючи незалежний внесок систем СК в загальний ефект, задачу для всього КА було зведено до системи двох рівнянь для ЗК і СК та ncі рівнянь від однієї змінної для СК з двома зв’язуючими змінними між ЗК та СК (ncі – кількість систем СК). Розроблено чисельно-аналітичний метод оптимізації інтенсивностей відмов систем КА, де початкове наближення визначається опосередковано – шляхом задання маси та ймовірністі безвідмовної роботи ЗК. Даний метод може бути корисним при розробці методології проєктування ракетно-космічної техніки з урахуванням економічних чинників. Після визначення оптимальних значень інтенсивностей відмов систем КА за залежностями “маса – інтенсивність відмов” та “собівартість – інтенсивність відмов” можна розрахувати значення мас систем КА та їх собівартостей, за якими знаходяться оптимальні значення параметрів і вартості відпрацювання систем. Застосування даного методу дозволить підвищити економічну ефективність та конкурентоздатність КА, що розроблюються.
     

оптимальні норми надійності, космічний апарат, дохід, витрати, проєктування

1. Линник А. К., Балдин А. А. Постановка задачи о стоимостной инженерии. Системне проектування та аналіз характеристик аерокосмічної техніки. 2013. Т. 15. С. 58–62.

2. Мишин В. П., Безвербый В. К., Панкратов Б. М. и др. / под ред. В. П. Мишина. Основы проектирования летательных аппаратов (транспортные системы). Москва: Машиностроение, 1985. 360 c.

3. Щеверов Д. Н. Проектирование беспилотных летательных аппаратов. Москва: Машиностроение, 1974. 264 с.

4. Мащенко А. Н., Федякин А. И. Методологические аспекты проектирования ракеты-носителя по критерию экономической эффективности. Космічна наука і технологія. 2004. Т.10, № 2/3. С. 68–73. https://doi.org/10.15407/knit2004.02.068

5. Линник А. К., Балдин А. А. О проблеме создания ракет-носителей по критерию минимальной стоимости. Космическая техника. Ракетное вооружение. 2014. Вып. 2 (107). С. 50–54.

6. Дегтярев А. В., Дегтярев М. А. Методологические аспекты проектирования и разработки ракетно-космических комплексов в международной кооперации. Космічна наука і технологія. 2015. Т. 21, № 5. С. 7–17. https://doi.org/10.15407/knit2015.05.007

7. Мащенко А. Н., Федякин А. И. Основные этапы проектирования ракет-носителей по экономическому критерию. Техническая механика. 2001. № 2. С. 134–138.

8. Мащенко А. Н., Федякин А. И. Оптимизация параметров космического аппарата дистанционного зондирования Земли по критерию экономической эффективности. Космічна наука і технологія. 2004. Т. 10, № 5/6. С.167–170. https://doi.org/10.15407/knit2004.05.167

9. Мащенко А. Н., Федякин А. И. Выбор параметров изделий ракетно-космической техники в условиях глобальной конкуренции. Космонавтика и ракетостроение. 2006. № 2 (43). С. 124–133.

10. Надежность технических систем: справочник / под ред. И. А. Ушакова. Москва: Радио и связь, 1985. 608 с.

11. Пантелеев А. В., Летова Т. А. Методы оптимизации в примерах и задачах. 2-е изд., исправл. Москва: Высшая школа, 2005. 544 c.

12. Гладкий Э. Г., Абраменко Д. А., Кравченко А. А. Нормирование надежности космического аппарата с учетом эффективности его функционирования. Системне проектування та аналіз характеристик аерокосмічної техніки. 2008. Том 8. С. 31–41.

13. Колодізєва Т. О., Руденко Г. Р. Інноваційні технології в логістиці: навчальний посібник. Харків: Вид. ХНЕУ, 2013. 268 с.

Copyright (©) 2024 Савонік О. М.

Copyright © 2014-2024 Технічна механіка