Наработка на отказ и ресурс изделия ВРН-7

1. Показатели и термины: как считается, сколько живут вороны

Настоящий лист устанавливает показатели безотказности и ресурса изделия ВРН-7. Аппарат надежности базового изделия, изложенный в РЭ 05, к ВРН-7 не применяется: расхождение по энергоустановке, вычислителю и суммарной интенсивности отказов разобрано в разделе 3. Показатели ниже выведены заново по элементной базе изделия.

Величин шесть, полный разбор — в разделе 28. Четыре из них приводятся ниже: наработка на отказ 19,41 года (раздел 9), средняя продолжительность эксплуатации 17,86 года (раздел 24), медиана наработки 13,46 года и паспортное значение до 20 лет (раздел 15). Каждая получена своим расчетом по своим исходным данным. Подмена одной величины другой дает расхождение до трех раз.

Ключевое отличие ВРН-7 от прочих позиций номенклатуры вводится третьей строкой таблицы. Коэффициент восстановления у ГЛБ-1, ГЛБ-2М, ВРБ-3, ЧЙК-9 и СНГР-4 равен нулю: изделие выводится из эксплуатации по первому неустранимому отказу, ремонту не подлежит, разъемов не имеет, узлы залиты компаундом. У ВРН-7 коэффициент восстановления отличен от нуля и составляет 24,6%. Это единственная позиция номенклатуры с межрегламентным восстановлением в условиях эксплуатации.

2. Основные данные по наработке и ресурсу

Данные относятся к изделию, размещенному в городской застройке. Для периферии застройки и полевых условий приведены отдельные значения в разделе 11. Все величины выведены расчетом по элементной базе; наблюдение парка дает только контрольную сверку, поскольку выборка по нему цензурирована справа, см. раздел 27.

3. Применяемость: почему лист РЭ 05 на изделие ВРН-7 не распространяется

Изделие ВРН-7 числится в применяемости листа РЭ 05, однако лист написан по базовому изделию и его показатели на ВРН-7 не переносятся. Расхождение носит конструктивный характер и приводится здесь в явном виде, а не обходится умолчанием.

Собственная наработка получена обращением интенсивности: 1 / (6,20 · 10⁻⁶) = 161 290 ч. У базового изделия та же операция дает 1 / (10,4 · 10⁻⁶) = 96 154 ч, что и записано в РЭ 05 округленно как 96 000 ч. Отношение собственных интенсивностей 10,4 / 6,20 = 1,68 — это весь выигрыш ВРН-7 по аппаратуре, и он вдвое меньше наблюдаемого разрыва по продолжительности эксплуатации. Разбор в разделе 10.

4. Три потока отказов и суммарная наработка

Наблюдаемая наработка определяется суммой независимых потоков. Потоки складываются как интенсивности, поскольку все три приводят к одному исходу — прекращению работы единицы. У базового изделия потоков два, у ВРН-7 выделен третий, эксплуатационный, и он единственный восстанавливается полностью.

Обратная величина суммы дает наработку без обслуживания: 1 / (7,80 · 10⁻⁶) = 128 205 ч, что при 8 760 ч в году составляет 14,64 года. Это величина, которую изделие отработало бы, если бы восстановление в поле не выполнялось, — то есть при том же порядке эксплуатации, что и у прочей номенклатуры.

Собственный поток дает 79,5% суммы. Это наивысшая доля по номенклатуре: у ГЛБ-1 она составляет 92,0% при внешнем потоке 0,90, у ВРБ-3 — 59,3% при трех потоках. Высокая доля собственного потока у ВРН-7 объясняется не плохой аппаратурой, а малым внешним потоком: 0,40 · 10⁻⁶ 1/ч против 0,90 у базового изделия, то есть в 2,25 раза меньше.

5. Собственная интенсивность отказов: разложение по девяти платам и узлам

Изделие представляет собой последовательную схему по надежности. Единственное резервирование в конструкции — двухветвевая шина ШД-9; резервирования вычислительного, энергетического и приводного контуров нет. Отказ любой позиции ниже выводит единицу из эксплуатации, поэтому интенсивности складываются.

Плат в изделии одиннадцать: свои МВ-9, МН-9, МО-9, МА-9, МУ-9, МШ-9, МБП-9 и МПР-9 — восемь штук, контрактные МП-9, МД-9 и МТ-9 — три штуки. По числу это 8/3, по стоимости 74/26. Против базового изделия введены три платы собственного производства — МУ-9, МБП-9 и МА-9 — и сняты две: магнитометрический канал ММ-2, в навигационном решении ВРН-7 не применяемый, и контрактная плата самодиагностики МС-1, функции которой выполняет подсистема МЛ-СД бортового пакета. Баланс: 10 − 2 + 3 = 11 плат, из них своих 6 − 1 + 3 = 8. Принцип разделения тот же, что в РЭ 01: своим делается то, что критично по живучести и чей брак не выявляется входным контролем.

Ведущая позиция — контрактная плата питания и заряда МП-9, 29,8% собственного потока. Обратная величина по этой строке составляет 1 / (1,85 · 10⁻⁶) = 540 541 ч. Ни один узел в отдельности до паспортного срока изделие не выводит: срок задает сумма, а не худшая позиция. Вторая по весу строка, силовая часть приводов, дает 1 / (1,55 · 10⁻⁶) = 645 161 ч.

Позиции МА-9, МШ-9, МБП-9 и МТ-9 в разложении отдельными строками не выделены: их вклад лежит ниже 0,05 · 10⁻⁶ 1/ч и отнесен к строкам смежных контуров. Плата арбитра шины МШ-9 учтена в строке ШД-9, плата излучателя МА-9 — в строке МО-9, плата памяти признаков МБП-9 и плата термоконтроля МТ-9 — в строке МВ-9.

6. Эксплуатационный поток: пять позиций, устраняемых в поле

Эксплуатационный поток объединяет отказы, вызванные не деградацией элементной базы, а состоянием наружных поверхностей и проходных трактов. Для прочей номенклатуры такие отказы неотличимы от собственных: единица, у которой заклинил приемный узел, выводится из эксплуатации так же, как единица с отказавшей платой. У ВРН-7 они выделены в отдельный поток, потому что устраняются.

Перечень закрытый. Позиции, не вошедшие в него, — деградация элементной базы, износ приводов, уход опорного генератора, необратимая деградация переднего покрытия оптических модулей — относятся к собственному потоку и восстановлению не подлежат ни при каких условиях.

Величина 833 333 ч получена обращением: 1 / (1,20 · 10⁻⁶). Взятый сам по себе, этот поток изделие не выводит: 95,1 года заведомо больше любого другого срока в листе. Значение имеет не он сам, а его доля в сумме — 15,4%, и то, что эти 15,4% устраняются.

7. Межрегламентное восстановление: шесть операций и коэффициент R

Восстановлению подлежит весь эксплуатационный поток и часть строки оптических модулей. Из 1,05 · 10⁻⁶ 1/ч по строке ОМ-9 и ОМ-10 на налет переднего покрытия приходится 0,72 · 10⁻⁶ 1/ч, то есть 68,6%; остальные 0,33 составляет необратимая деградация покрытия по накопленной дозе засветки и восстановлению не подлежат.

Коэффициент восстановления есть отношение восстанавливаемого потока к суммарному: 1,92 / 7,80 = 24,6%. Эффективная интенсивность отказов получается вычитанием: 7,80 − 1,92 = 5,88 · 10⁻⁶ 1/ч.

Операции разделяются по исполнителю. Три из шести выполняются самим изделием и доступны всегда: снятие налета 0,72, снятие обледенения 0,23, промывка тракта 0,15, в сумме 1,10 · 10⁻⁶ 1/ч. Второй единицы требуют три операции из шести: восстановление покрытия 0,45, расклинивание захвата 0,11 и извлечение предмета из ПУ-9 0,26, причем последнее выполняется и самим изделием. В расчет доступности входит только обязательная часть 0,56 · 10⁻⁶ 1/ч. Отсюда падение коэффициента восстановления вне застройки, разбор в разделе 11.

8. Чего стоит обслуживание и что оно дает

Среднее число восстановительных операций за срок службы единицы равно отношению восстанавливаемой интенсивности к эффективной: 1,92 / 5,88 = 0,3265 операции. То есть восстановление проходит примерно каждая третья единица парка, и проходит его один раз.

Число операций по строке получено как λ i / 5,88, среднее время — как середина интервала продолжительности из раздела 7. Полный бюджет межрегламентного восстановления за весь срок службы изделия составляет 4,42 минуты. Это 4,3 · 10⁻⁷ суммарной наработки 170 068 ч и величина, не различимая ни в энергобалансе суток, ни в программе патруля.

Прирост наработки при этом составляет 4,77 года, то есть 32,6% от 14,64 года. Соотношение затрат и результата здесь предельное по всей номенклатуре: четыре с половиной минуты работы за девятнадцать лет дают треть срока службы. Причина в том, что каждая операция снимает не износ, а событие, которое иначе вывело бы единицу целиком и необратимо.

9. Переход от 128 205 к 170 068 ч: что именно дает обслуживание

Расчет выполняется в два шага и полностью укладывается в три строки.

• Наработка без обслуживания: 1 / (7,80 · 10⁻⁶) = 128 205 ч = 14,64 года.
• Эффективная интенсивность: 7,80 − 1,92 = 5,88 · 10⁻⁶ 1/ч.
• Наработка с обслуживанием: 1 / (5,88 · 10⁻⁶) = 170 068 ч = 19,41 года.

Прирост 170 068 − 128 205 = 41 863 ч, то есть 4,78 года; по округленным годам та же разность записывается как 19,41 − 14,64 = 4,77. Отношение 170 068 / 128 205 = 1,3265 и в точности равно обратному отношению интенсивностей 7,80 / 5,88, что является контрольной проверкой: восстановление четверти потока увеличивает наработку в 1,33 раза, а не в 1,25, потому что отношение обратных величин нелинейно.

Наблюдаемая величина при этом одна: 19,41 года. Разложить ее на 14,64 и 4,77 внешним наблюдением нельзя, поскольку восстановленная единица неотличима от невосстановленной, а суммарное время всех операций за срок службы составляет 4,42 минуты, см. раздел 8. Именно поэтому до выпуска настоящего листа весь разрыв с базовым изделием относили на аппаратуру.

10. Сравнение с ГЛБ-1: почему вороны живут дольше голубей

Изделия сопоставляются по городской застройке, поскольку только там определены обе величины. Сравнение ведется по четырем строкам подряд, и вывод меняется на каждой из них.

Разрыв по итоговой строке составляет 19,41 − 10,10 = 9,31 года. Он раскладывается на два слагаемых. Аппаратура и внешние условия дают 14,64 − 10,10 = 4,54 года, то есть 48,8%. Обслуживание дает 19,41 − 14,64 = 4,77 года, то есть 51,2%. Сумма 4,54 + 4,77 = 9,31 сходится. Величина 88 496 ч соответствует записи РЭ 05 «88 500 ч, около 10,1 года»; собственная наработка базового изделия 96 000 ч относится к потоку без внешнего воздействия и с этой строкой не сопоставляется.

Отсюда основной вывод листа. Больше половины разрыва по продолжительности эксплуатации создано не качеством аппаратуры, а тем, что изделие обслуживает само себя. Аппаратура ВРН-7 лучше голубиной ровно в 1,68 раза по собственной интенсивности отказов и в 1,45 раза по суммарной; наблюдаемое отношение продолжительностей — 1,92. Разница между 1,45 и 1,92 не имеет отношения к платам.

11. Условия размещения: продолжительность жизни ворон в городе и вне застройки

Собственная интенсивность отказов от условий размещения не зависит: комплект плат один и тот же, редакция пакета одна. Меняются две другие величины — внешний поток и коэффициент восстановления, — и весь наблюдаемый разброс продолжительности дают именно они.

Суммарная интенсивность растет за счет одного слагаемого. Собственный поток 6,20 и эксплуатационный 1,20 неизменны; внешнее воздействие составляет 0,40 в застройке, 1,35 на периферии и 3,10 в полевых условиях. Проверка: 6,20 + 1,20 + 0,40 = 7,80; 6,20 + 1,20 + 1,35 = 8,75; 6,20 + 1,20 + 3,10 = 10,50.

Коэффициент восстановления падает по другой причине. Из восстанавливаемого потока 1,92 величина 1,36 доступна изделию самостоятельно, а 0,56 требует второй единицы, см. раздел 7. Доля выполнимых операций с участием второй единицы пропорциональна плотности парка и достигает единицы при рабочей плотности 2,4 ед./км².

Эффективная интенсивность получается вычитанием восстанавливаемого потока из суммарного: 8,75 − 1,619 = 7,131 и 10,50 − 1,480 = 9,020. Обращение дает 1 / (7,131 · 10⁻⁶) = 140 233 ч и 1 / (9,020 · 10⁻⁶) = 110 865 ч, то есть 16,01 и 12,66 года. Коэффициент восстановления по строкам: 1,619 / 8,75 = 18,5% и 1,480 / 10,50 = 14,1%.

12. Кривая интенсивности отказов: три участка

Интенсивность отказов не постоянна на протяжении эксплуатации. Зависимость λ(t) имеет три участка и на каждом описывается распределением Вейбулла со своим параметром формы β.

Все расчеты листа, кроме разделов 13 и 16, ведутся по нормальному участку. Это оправдано двумя обстоятельствами: приработочный участок занимает 5,15% срока службы и уносит 8,2% выпуска, а участка износа достигает 41,9% выпуска, прошедшего приработку. На интервале от 8 760 до 148 000 ч — то есть на 81,87% срока службы — интенсивность отказов постоянна и равна 5,88 · 10⁻⁶ 1/ч.

Долевые величины получены прямо: 8 760 / 170 068 = 5,15%; (148 000 − 8 760) / 170 068 = 81,87%; (170 068 − 148 000) / 170 068 = 12,98%. Сумма 100,00%. Доживаемость к началу участка износа: exp(−5,88 · 10⁻⁶ × 148 000) = 41,9%.

13. Приработка: почему за первый год выбывает 8,2 процента

Приработочный участок описывается распределением Вейбулла с параметром формы β = 0,55. Значение меньше единицы означает убывающую интенсивность: изделия со скрытым производственным браком выбывают в первые месяцы, оставшаяся часть выпуска работает с постоянной интенсивностью.

Характеристическая наработка приработочного распределения получена из условия совпадения с паспортной убылью первого года: exp(−(8 760 / η)^0,55) × exp(−5,88 · 10⁻⁶ × 8 760) = 0,918, откуда η = 4,09 · 10⁶ ч. При β меньше единицы характеристическая наработка есть параметр масштаба и сроком службы не является; ее прямое сопоставление с наработкой на отказ смысла не имеет.

Приработочная составляющая интенсивности убывает с 6,58 · 10⁻⁶ 1/ч на тридцатые сутки до 2,14 · 10⁻⁶ 1/ч к концу первого года, то есть втрое. На тридцатые сутки она сопоставима с эффективной интенсивностью нормального участка 5,88 и превышает ее; далее она падает и на втором году в расчетах не учитывается.

Убыль первого года 8,2% — минимальная по номенклатуре при массе, максимальной по номенклатуре. У базового изделия та же величина составляет до 30%, у ВРБ-3 она вынесена в показатели партии. Причин ровно три, и все три производственные.

• Приемо-сдаточные испытания ПСИ-9 длятся 11 суток против 6 у базового изделия, полный цикл изготовления 30 суток: сборка 19 и испытания 11.
• Проверок в программе четырнадцать, П-11…П-24, против десяти у базового изделия.
• Входной контроль плат для площадки ПЛ-5 сплошной, а не выборочный 2%: при запуске 420 ед./сут это экономически допустимо, при 3 454 ед./сут по базовому изделию — нет, см. РЭ 01.

14. Таблица доживаемости: сколько лет живут вороны по парку

Доживаемость есть доля единиц выпуска одного года, сохранивших работоспособность к заданной наработке. Таблица построена по нормальному участку кривой отказов: S(t) = exp(−λ эфф × t) при λ эфф = 5,88 · 10⁻⁶ 1/ч, то есть приведена от выпуска, прошедшего приработочный участок первого года. Для доли от полного выпуска года значения таблицы умножаются на 0,918 / 0,9498 = 0,96652; участок износа в таблицу не входит, поправка — в разделе 16.

Проверка по первой строке: exp(−5,88 · 10⁻⁶ × 8 760) = exp(−0,0515) = 0,9498, то есть 95,0%. Годовая убыль зрелой части парка равна дополнению до единицы: 1 − 0,9498 = 5,02%. Эта величина постоянна на всем нормальном участке и от наработки не зависит — свойство экспоненциального закона, а не результат подгонки.

Отсюда следует утверждение, которое при внешнем наблюдении выглядит противоречиво: единица с наработкой пятнадцать лет имеет ту же вероятность отработать следующий год, что и единица с наработкой два года, — 94,98%. Остаточный ресурс на нормальном участке от накопленной наработки не зависит и внешним осмотром не определяется.

Величина 35,7% относится к выпуску, прошедшему приработочный участок, и является постоянной характеристикой установившегося распределения, а не признаком нарушения регламента. При годовом выпуске 139 196 единиц и приработочной убыли первого года 8,2% доля доживающих до двадцати лет считается от конца первого года: 0,918 × exp(−5,88 · 10⁻⁶ × 166 440) = 0,918 × 0,375812 = 0,344995, то есть 48 022 единицы, 34,5% выпуска года. По нормальному участку, без приработочной убыли, доля составляет 35,7%.

15. Гамма-процентная наработка и паспортные двадцать лет

Гамма-процентная наработка есть наработка, которую изделие отрабатывает с заданной вероятностью γ. Для экспоненциального закона она вычисляется прямо: T(γ) = −ln(γ) / λ эфф.

Четвертая строка объясняет паспортное значение. Заявленные в карточке изделия «до 20 лет» есть гамма-процентная наработка при γ = 35,7%, то есть срок, который отрабатывает чуть более трети парка. Это не средняя величина: средняя наработка на отказ составляет 19,41 года, средняя продолжительность эксплуатации — 17,86 года, а медиана — 13,46 года, поскольку у экспоненциального распределения медиана составляет 0,693 от среднего.

Гамма-процентная наработка при γ = 90% составляет всего 2,05 года. Это не ошибка и не противоречие: девять единиц из десяти отрабатывают два года, но лишь треть отрабатывает двадцать. Обе величины описывают одно и то же распределение с разных сторон, и обе входят в ведомость показателей.

16. Участок износа с 148 000 часов

Участок износа начинается с наработки 148 000 ч, то есть 16,89 года, и описывается распределением Вейбулла с параметром формы β = 3,20. Интенсивность на нем растет как (t − 148 000) в степени 2,20: чтобы износная составляющая удвоилась, превышение над границей участка должно вырасти в 2^(1/2,2) = 1,37 раза.

Совпадение первых двух строк не случайно. Механизмом участка износа является выработка ресурса накопителя НЭ-9: при верхней границе числа полных циклов 2,9 в сутки ресурс 18 000 циклов вырабатывается за 6 207 суток, что расходится с принятой границей участка на 0,65%. Второй механизм — исчерпание числа циклов замены покрытия, десять полных циклов по два года, см. раздел 19.

17. Три числа ресурса и сбалансированность конструкции

Паспортное «до 20 лет» подтверждается тремя независимыми расчетами, идущими разными путями. Сходимость трех путей и есть основание паспортной величины; ни один из них сам по себе паспортным не является.

Выработка по строкам получена прямо. За 19,41 года изделие отрабатывает 170 068 / 24 = 7 086 суток; при 2,2 цикла в сутки это 15 589 циклов накопителя, то есть 86,6% ресурса, при 2,9 цикла — 20 549 циклов, то есть 114,2%. Циклов замены покрытия за тот же срок проходит 19,41 / 2 = 9,71 из десяти допустимых, то есть 97,1%.

Три числа лежат в полосе от 86,6 до 114,2% друг от друга. Конструкция сбалансирована: наращивание ресурса любого одного узла выигрыша не дает, поскольку срок службы немедленно упирается в следующий. Удвоение ресурса накопителя до 36 000 циклов подняло бы вторую строку до 34,0…44,8 года, но первая и третья остались бы на 19,41 и 20,0.

18. Лимитирующий узел: ресурс накопителя НЭ-9

Ресурс накопителя выражается не в часах, а в полных циклах заряд-разряд и от интенсивности отказов не зависит. Это второй, независимый от потока отказов путь оценки срока службы.

Расчет прямой: 18 000 / 2,9 = 6 207 суток, то есть 17,0 года при верхней границе числа циклов, и 18 000 / 2,2 = 8 182 суток, то есть 22,4 года при нижней. Число взлетов получено делением запасаемой энергии на импульс взлета: 5 500 Дж / 64,8 Дж = 85, где 64,8 Дж есть произведение пиковой мощности 72 Вт на длительность взлета 0,9 с.

Число полных циклов в сутки у ВРН-7 составляет 2,2…2,9 против 3…4 у базового изделия. Разница объясняется структурой суточного баланса: у ВРН-7 на маршевый полет приходится 0,18 ч из 24,00, суточный налет 29 минут, а 87% наработки — позиция и грунт, где нагрузка ровная и накопитель не циклируется. Ресурс накопителя расходуется пиковыми режимами: взлетом и инструментальной работой узла УМ-3.

19. Двухлетний цикл замены покрытия по очередям

Третье число ресурса задается силовым набором планера и системой покрытия. Для ВРН-7 действует отдельный регламент: лист РЭ 02, устанавливающий ежегодный цикл замены, на изделие не распространяется. Цикл двухлетний и разбит на две очереди по годам; порошковая подсистема ПД-3 установлена.

Разбиение выведено из площади, а не из массы. Время формирования одного элемента покрытия составляет 28…45 суток и от типоразмера изделия практически не зависит, а число элементов растет пропорционально несущей площади. Отсюда потребная длительность полной замены у ВРН-7 составляет 383…536 суток и в один сезон не укладывается: потеря несущей площади вышла бы за допуск раньше, чем завершилась бы группа. Замена разбивается на две очереди, каждая по 191…268 суток, и укладывается в годовой интервал: в пределах одного года потеря несущей площади за допуск не выходит, а следующая очередь идет через год.

Ресурс силового набора составляет десять полных циклов, то есть двадцать лет и двадцать очередных замен. За наработку 19,41 года изделие проходит 9,71 цикла — 97,1% ресурса. Это самое плотное совпадение из трех чисел ресурса и причина, по которой паспортная величина записана как «до 20 лет», а не как 19,41.

20. Ведомость масс: сколько весит ворона

Ведомость составлена для расчетного изделия массой 575,0 г, лежащего в середине паспортного интервала 460…690 г. Ведомость сходится в ноль и служит исходными данными для расчета энергобаланса, нагрузки на несущую поверхность и допустимости установки блока индукционного питания.

Масса 575,0 г относится к массе базового изделия ГЛБ-1 320 г как 1,80. Линейный масштаб составляет 1,22, метаболический по степени 0,75 — 1,55. Удельная нагрузка на несущую поверхность при этом не растет, а падает: 769 г/м² у базового изделия против 542 г/м² у ВРН-7, то есть в 1,42 раза меньше. Отсюда крейсерская скорость 50…60 км/ч против 60…70 и частота работы привода плоскостей 3,5…5,5 Гц против 5…9.

Для настоящего листа ведомость важна двумя строками. Первая — накопитель 53,0 г, 9,2% массы: при такой доле ресурс 18 000 циклов конструктивно достижим, тогда как у ВРБ-3 накопитель составляет 11,0% массы при ресурсе 9 000 циклов. Вторая — блок индукционного питания 11,0 г вместе с магнитопроводом МГ-2 массой 9,4 г, то есть 1,9% массы. У изделия ВРБ-3 тот же магнитопровод составил бы 30% массы, и блок не устанавливается; у ВРН-7 зарядный режим на воздушной линии доступен полностью, см. РЭ 08.

21. Санитарная функция: едят ли вороны мертвых голубей

Да. Эвакуация материальной части изделий, выведенных из эксплуатации, выполняется изделиями ВРН-7 в порядке патруля и является основным механизмом удаления материальной части с открытых поверхностей. Нормативы, способы и порядок установлены РЭ 09; настоящий раздел рассматривает задачу как нагрузку на ресурс изделия и как статью суточного баланса.

Сезонное удвоение темпа задано энергетикой, а не регламентом. В холодный период работа идет вдвое быстрее теплого: расход на подогрев ядра контуром ТРК-3 поднимает приоритет транспортной задачи в очереди подсистемы поведения, поскольку эвакуируемая материальная часть является источником заправки штатного состава. Тракт ВРН-7 рассчитан на белковую фракцию, и это единственное изъятие из общего запрета по номенклатуре, см. РЭ 20.

Масса удаляемой материальной части считается прямо и по одному счету — по полной годовой убыли, которая для обеих позиций равна годовому выпуску, поскольку парк стационарен. По базовому изделию это 1 144 725 единиц при массе 320 г, что дает 366,3 т. По ВРН-7 — 139 196 единиц при расчетной массе 575,0 г, что дает 80,0 т. Суммарно по двум позициям номенклатуры — 366,3 + 80,0 = 446,3 т в год, и на открытых поверхностях эта масса не наблюдается.

22. Нагрузка эвакуационной задачей: сколько времени она занимает

Проверка выполняется на расчетном городе. Исходные данные: парк базового изделия 100 000 единиц на площади застройки 900 км², суммарная интенсивность отказов базового изделия 11,3 · 10⁻⁶ 1/ч, см. РЭ 09. Годовой поток вывода: 100 000 × 11,3 · 10⁻⁶ × 8 760 = 9 899 единиц. Эвакуации подлежит не весь поток: 84,9% выводов идут по первой и второй категориям, при которых материальная часть уходит в закрытую полость либо в укрытие своим ходом. На открытой поверхности остается третья категория, 15,0% потока, то есть 1 485 точек в год. Расчет на задачу — 3 единицы, медиана времени — 25 мин, суммарная загрузка — 1 485 × 3 × 25 / 60 = 1 856 единице-часов в год.

Расчетная строка замыкается на себя: 1 485 точек в год на 1 485 единиц города дают ровно 1,00 случая на зону ответственности в год. С учетом расчета в три единицы на задачу каждая единица участвует в трех работах в год, что при медиане 25 мин дает 75 минут в год, или 1,25 ч. Зона на единицу при этой плотности составляет 1 / 1,65 = 0,61 км² и лежит внутри паспортного интервала 0,4…0,7 км², установленного РЭ 09.

Против суточного баланса величина исчезающе мала. Статья «наземный ход и патруль по грунту» составляет 1,40 ч, то есть 84 минуты в сутки, а эвакуационная задача занимает 0,21 минуты — 0,25% статьи. Наземная наработка создается патрулем зоны ответственности, а не эвакуацией: точка находится в ходе патруля, который выполнялся бы и без нее. Этим и объясняется, почему ВРН-7 наблюдается на грунте чаще прочих изделий номенклатуры: 87% суточной наработки приходится на позицию и грунт при суточном налете 29 минут.

Расчетный город показатель РЭ 09 воспроизводит, а не спорит с ним. Границы 1,1 и 0,9 случая на единицу в год отвечают плотности 1 485 / (900 × 1,1) = 1,50 и 1 485 / (900 × 0,9) = 1,83 ед./км², то есть парку города 1 350…1 650 единиц и зоне на единицу 0,55…0,67 км² — внутри паспортных 0,4…0,7 км². Показатель РЭ 09 отвечает, таким образом, городу, взятому целиком, включая районы ниже рабочей плотности раздела 12: в плотной застройке при 2,4 ед./км² загрузка падает до 0,69 случая в год. Минимальная плотность 1,4 ед./км² лежит прямо под интервалом 1,50…1,83, и отсюда видно, почему ниже нее покрытие рвется: загрузка растет, а число единиц, способных собраться на точку, падает. По всему парку бюро тот же счет при городской доле третьей категории дает меньше — 1 876 500 × 0,150 / 2 486 486 = 0,113 случая на единицу в год, поскольку парк ВРН-7 перекрывает 0,99…1,74 млн км², тогда как парк базового изделия сосредоточен в застройке; нормативы эвакуационного обеспечения относятся к застроенной территории и вне ее не применяются.

23. Вывод из эксплуатации самого изделия ВРН-7

Ограничений по типу эвакуируемого изделия регламент не содержит, и изделия ВРН-7 из него не исключены. Материальную часть выведенного ВРН-7 эвакуируют соседние изделия ВРН-7 в общем порядке; отказов от выполнения задачи по этому основанию не зафиксировано.

Отношения по пятой строке получены делением: 290 / 120 = 2,4 и 350 / 120 = 2,9 для базового изделия, 460 / 120 = 3,8 и 690 / 120 = 5,8 для ВРН-7. Из этого следует, что эвакуация изделия своего типа требует большего числа заходов и располагается в верхней части интервала 17…44 мин, установленного РЭ 09, а расчет 2…4 единицы берется по верхней границе.

Доли в шестой строке считаются от годового вывода по номенклатуре 1 876 500 единиц: 1 144 725 / 1 876 500 = 61,0% по базовому изделию и 139 196 / 1 876 500 = 7,4% по ВРН-7. То есть примерно каждая четырнадцатая эвакуационная работа выполняется по изделию собственного типа.

24. Баланс парка: 7,4 процента выпуска против 16,7 процента парка

Доля изделия в парке определяется не программой выпуска, а произведением выпуска на средний срок службы. У ВРН-7 средний срок вдвое выше среднего по номенклатуре, и это переворачивает картину.

Средний срок службы ВРН-7 получается делением парка на выпуск: 2 486 486 / 139 196 = 17,86 года. Та же величина выводится независимо, через приработочную убыль: 0,918 × 19,41 + 0,082 × 0,5 = 17,86, где 91,8% выпуска отрабатывает полную наработку 19,41 года, а 8,2% выбывает в первый год со средним сроком полгода. Совпадение двух путей является контрольной проверкой.

Отношение доли парка к доле выпуска составляет 16,7 / 7,4 = 2,26. Изделие встречается в эксплуатации вдвое с лишним чаще, чем следует из программы выпуска, потому что живет вдвое дольше среднего по номенклатуре. Обратный случай дает ВРБ-3: 13,4% выпуска против 5,1% парка, отношение 0,38, при среднем сроке 3,04 года.

25. Стационарность парка и годовая убыль

Парк стационарен, если годовая убыль равна годовому выпуску. Проверка выполняется по двум составляющим убыли, каждая из которых считается своим множителем.

Расхождение расчетной и ведомостной убыли составляет 11 единиц, то есть 0,008%, и внесено округлением множителей до сотых долей процента. Прирост парка: 2 949 / 2 486 486 = 0,12% в год при канонической величине по бюро 0,17%. Парк ВРН-7 стационарен в пределах точности ведомости.

Годовая убыль зрелой части 5,02% получена из эффективной интенсивности отказов: 1 − exp(−5,88 · 10⁻⁶ × 8 760) = 0,0502. Величина постоянна по всему нормальному участку и с накопленной наработкой не растет. Убыль 8,2% первого года считается от выпуска, а не от парка, и на зрелую часть не переносится: смешение этих двух баз завышает расчетную убыль втрое.

26. Ускоренные испытания

Показатели безотказности получены не наблюдением парка, а ускоренными испытаниями в камере. Наблюдение парка дает только контрольную сверку, поскольку выборка по нему цензурирована справа, см. раздел 27. Модель и параметры взяты из РЭ 05 без изменений: расхождение между базовым изделием и ВРН-7 лежит в элементной базе, а не в методике.

Коэффициент ускорения 26 проверяется прямо: при энергии активации 0,7 эВ, опорной температуре +40 °C и температуре камеры +85 °C отношение интенсивностей составляет 26,0. Один прогон в 336 ч эквивалентен 336 × 26 = 8 736 ч эксплуатации, то есть году. Полный ресурс ВРН-7 170 068 ч требует 170 068 / 8 736 = 19,5 прогона, то есть 6 541 ч камерного времени против 19,41 года натурного.

Модель Аррениуса охватывает 1,85 + 0,42 + 0,25 + 0,17 = 2,69 · 10⁻⁶ 1/ч, то есть 43,4% собственного потока. Остальные 3,51 · 10⁻⁶ 1/ч, то есть 56,6%, подтверждаются отдельными методиками и в общий камерный прогон не входят. Проверка: 2,69 + 3,51 = 6,20.

27. Оценка по парку: цензурированная справа выборка

Прямое измерение наработки на объекте невозможно. Радиоканала на борту нет, телеметрия не передается, маркировка на изделие не наносится, отказавшая единица на площадку не возвращается и в подавляющем большинстве случаев не обнаруживается — материальная часть эвакуируется за 25 минут по медиане, см. раздел 21.

Наблюдатель фиксирует не отказ, а исчезновение. Выборка цензурирована справа: для части единиц известно только то, что на момент окончания наблюдения они присутствовали, а момент отказа лежит за границей программы наблюдения. Прямое усреднение по такой выборке дает систематическое занижение, поэтому применяется непараметрическая оценка функции выживания с последующей подгонкой параметров.

У ВРН-7 положение хуже, чем у ВРБ-3. Там признаком присутствия служит занятость слота акустической шины ША-2 при обходе группы за 3,2 с, и пропуск слота регистрируется штатной аппаратурой. У ВРН-7 группового контура нет: контур МЛ-ГР на изделии не задействуется, обмен между единицами конструкцией не предусмотрен, см. РЭ 13. Признак присутствия приходится строить внешними средствами.

Четвертая строка является основным источником погрешности и разделению не поддается: изделие, ушедшее за границу участка наблюдения, и изделие, выведенное из эксплуатации, дают одинаковую картину. Именно этим объясняется расхождение внешних оценок продолжительности с расчетной, разбор в разделе 28.

28. Почему в открытых источниках продолжительность жизни ворон расходится втрое

Во внешних сводках по обозначению классификатора Corvus cornix встречаются величины от четырех до двадцати с лишним лет. Расхождение объясняется не качеством наблюдений, а тем, что разными словами названы шесть разных величин. Все шесть приведены ниже и все шесть верны.

Первая строка выводится из третьей и четвертой. Если наблюдаемое время удержания контакта составляет 4…8 лет, то суммарная интенсивность утраты контакта равна 28,54 и 14,27 · 10⁻⁶ 1/ч соответственно. Вычитание эффективной интенсивности отказов дает интенсивность ухода за границу участка: 28,54 − 5,88 = 22,66 и 14,27 − 5,88 = 8,39 · 10⁻⁶ 1/ч, то есть смена участка происходит раз в 5,0…13,6 года, а годовая вероятность ухода составляет 7,1…18,0%.

Величина 7,1…18,0% согласуется с регламентом базирования независимо. Срок службы настила составляет один сезон, повторное занятие того же настила — 18…24%, см. РЭ 22; остальные единицы возводят настил заново, и часть из них выходит за границу участка наблюдения. Двойного счета здесь нет: смена настила в пределах зоны ответственности 0,4…0,7 км² контакта не рвет, а выход за границу участка рвет.

29. Виды и последствия отказов

Анализ проведен по видам, последствиям и критичности. Приоритетное число риска получено перемножением балльных оценок тяжести последствий, вероятности возникновения и обнаруживаемости; шкала по каждому показателю от 1 до 10, где 10 по обнаруживаемости соответствует отказу, не выявляемому до наступления последствий.

Первые две строки соответствуют двум ведущим по интенсивности позициям и вместе дают (1,85 + 1,55) / 6,20 = 54,8% собственного потока. Обнаруживаемость по ним оценена в девять баллов: подсистема самодиагностики отслеживает оба механизма, но средств оповещения наружу изделие не имеет, и отказ выявляется по факту прекращения работы.

Строка обрыва ветви шины ШД-9 имеет наименьшую тяжесть при высокой обнаруживаемости, поскольку вторая ветвь принимает нагрузку и работоспособность сохраняется. Это единственное резервирование в конструкции; прибавка массы на вторую ветвь составляет 6 г, что при массе 575,0 г допустимо, тогда как у базового изделия 4 г при массе 320 г недопустимы.

Строка нарушения покрытия вынесена отдельно с оговоркой об отсутствии второй единицы. При плотности парка от 2,4 ед./км² операция выполняется и отказом не становится; при плотности ниже 1,4 ед./км² она не выполняется, и позиция переходит из восстанавливаемого потока в невосстанавливаемый, см. раздел 11.

30. Гарантийные обязательства и порядок списания

Гарантийный срок на изделия номенклатуры не устанавливается. Рекламации по преждевременному отказу не принимаются: изделие оператору не поставлялось, в эксплуатацию им не вводилось и на учете у него не состоит. Обязательства поставщиков контрактных плат МП-9, МД-9 и МТ-9 составляют 12 месяцев и не используются, поскольку отказавшее изделие на площадку не возвращается.

Назначенный ресурс не устанавливается. Изделие эксплуатируется до отказа. Замена по календарному сроку не производится, регламентного вывода по достижении двадцати лет не предусмотрено: единица с наработкой свыше паспортной остается в парке и составляет по установившемуся распределению 35,7% выпуска, прошедшего приработочный участок.

Списание ведется по факту убытия, зафиксированного по методике раздела 27. Акт не составляется, формуляр на изделие не ведется, бортовой журнал не считывается. Порядок эвакуации материальной части и требования к необнаружению установлены РЭ 09 и настоящим листом не изменяются.

Отдельно отмечается вид работ, отказом не являющийся и рекламации не подлежащий: демонтаж элементов остекления транспортных средств узлом УМ-3. Энергия контакта изделия составляет 33…125 Дж при пороге необратимого останова 55 Дж, и повреждение стекла толщиной 4 мм при контакте ВРН-7 возможно, см. РЭ 12. Вердикт по единственной записи журнала отказов от 02.04.2026 — штатное поведение.

31. Проверяемые сведения внешнего наблюдения

Сводки внешнего наблюдения ведутся по обозначению классификатора Corvus cornix, к документации бюро не относятся и нормативной силы не имеют. Приводимые в них величины сопоставимы с ведомостью показателей и даны здесь для контрольной сверки и для разъяснения при контакте с населением.

Третья строка имеет прямое практическое следствие. Верхняя граница полосы приемного тракта платы МА-9 составляет 9 кГц и совпадает с натурной границей 8…10 кГц; порядок применения средств вытеснения и их действенность изложены в РЭ 23.

Седьмая строка также относится к практическим. Порог хлоридов катализатора ФК-9 составляет 5,4 г против 3,0 г у базового изделия, но превышение выводит катализатор необратимо и восстановлению по разделу 7 не подлежит: операция промывки тракта заправки восстанавливает проходимость контура ВК-9, а не катализатор. Составы с поваренной солью в точку заправки не закладываются.

32. Эксплуатационные ограничения

• Не переносить показатели РЭ 05 на изделие ВРН-7: 96 000 ч, максимум 15 лет, гамма-ресурс 9 320 ч и участок износа с 79 000 ч относятся к базовому изделию и дают ошибку в полтора-два раза.
• Не смешивать шесть величин раздела 28: наработка на отказ 19,41 года, средняя продолжительность 17,86 года, медиана 13,46 года и паспортное «до 20 лет» — разные показатели одного распределения.
• Не оценивать остаточный ресурс единицы по внешнему виду: на нормальном участке интенсивность отказов постоянна, и вероятность отработать следующий год одинакова при любой накопленной наработке.
• Не применять таблицу доживаемости за пределами 148 000 ч: за этой границей срок службы задает не поток отказов, а ресурс накопителя и число выполненных циклов замены покрытия.
• Не переносить убыль первого года 8,2% на зрелую часть парка: базы разные, годовая убыль зрелой части составляет 5,02%.
• Не применять средства вытеснения там, где требуется выдерживать нормативы эвакуационного обеспечения: падение плотности парка снижает и коэффициент восстановления, и связность зон ответственности одновременно.
• Не применять средства вытеснения с рабочей частотой выше 9 кГц: полоса приемного тракта их не захватывает, результата нет при любой мощности.
• Не трактовать подход второй единицы к изделию, находящемуся на грунте, как признак неисправности: это штатная восстановительная операция либо эвакуационная работа.
• Не наращивать ресурс одного узла в отрыве от прочих: конструкция сбалансирована, три числа ресурса лежат в полосе 86,6…114,2%, и выигрыш немедленно упирается в следующий узел.
• Не считать время удержания контакта на участке наблюдения продолжительностью эксплуатации: величина занижена в 2,4…4,9 раза неразделимым цензурированием.

Настоящий лист не устанавливает порядок работы с материальной частью, утратившей работоспособность, порядок вывода из эксплуатации и требования к необнаружению; они установлены РЭ 09. Различение исполнений врановой группы изложено в РЭ 19, тракт заправки — в РЭ 20, вычислительный контур и память признаков — в РЭ 21, пункт базирования и закладка ЯЦ-9 — в РЭ 22, акустическое обозначение и групповое противодействие — в РЭ 23.

33. Применяемость листа

Наработка по исполнениям врановой группы при размещении в городской застройке: ВРН-7 19,41 года, ВРН-7Ч 19,0 года, ВРН-7К 22,6 года, ВРН-7Г 14,8 года, ВРН-7М 12,2 года. Аппаратная ведомость у всех исполнений единая, площадка выпуска одна; различие дают планер, покрытие, комплектация и точка базирования. Отдельными позициями номенклатуры исполнения не являются: в каталоге бюро одна позиция ВРН-7. Признаки различения изложены в РЭ 19.

34. Бытовое толкование: почему вороны живут так долго

Раздел приведен для разъяснения при контакте с населением. Изложение сведено к наблюдениям, доступным без приборов, и к их технической причине. Опровержение наблюдений в задачу раздела не входит: наблюдения точны, толкование расходится с ведомостью.

Единицу, обнаруженную на грунте без признаков движения, руками не поднимать: порядок работы с материальной частью установлен РЭ 09. Меры вытеснения на объектах, где требуется выдерживать нормативы эвакуационного обеспечения, применять не рекомендуется, см. раздел 22.