Влияние условий эксплуатации на функционирование САУ ЛА

Свойства САУ ЛА полностью проявляются в реальных в условиях эксплуатации. Снижение надежности функционирования САУ ЛА возможно под влиянием двух групп факторов: субъективных (к ним относятся конструкторские, технологические и эксплуатационные ошибки и недоработки) и объективных (к ним относятся внешние воздействия и собственные дестабилизирующие факторы. При длительной эксплуатации происходит также физический износ деталей и протекают необратимые процессы старения материалов.

К внешним воздействиям относят: механические, климатические и радиационные. К собственным дестабилизирующим факторам относят взаимное влияние электрических, магнитных и тепловым полей, создаваемых элементами САУ ЛА, а также собственные вибрации, вызываемые работающими электромеханическими устройствами электронных систем.

Схема воздействия дестабилизирующих факторов: воздействие фактора → изменение параметров элементов (ФЭ, ЛС, КЭ) → изменение параметров (состояния) САУ ЛА.

Механические воздействия подразделяются на статические и динамические. Из них наибольшую опасность представляют динамические механические воздействия, включающие: вибрации, удары, линейные ускорения, акустические удары. Количественно эти виды воздействий характеризуются диапазоном частот колебаний, а также их амплитудой, ускорением, временем действия. Также часто используют коэффициент перегрузки n – величину, кратную ускорению свободного падения g.

В процессе транспортирования и эксплуатации любое САУ ЛА подвергается тому или иному виду механических воздействий (а порой и нескольким).

Вибрации представляют собой сложные колебания, которые возникают при контакте конструктивных элементов с источником колебаний. Каждая точка конструкции характеризуется своей собственной колебаний. В тех точках, в которых частота собственных колебаний приближается к частоте внешнего источника, возникает явление механического резонанса, приводящего к разрушениям. Поэтому таких ситуаций следует избегать. Вибрации характеризуются частотой, амплитудой и ускорением.

Удары подразделяются на одиночные и многократные и характеризуются длительностью ударного импульса, перемещением соударяющихся тел, ускорением. В момент удара происходит колебание системы на вынужденной частоте, определяемой параметрами воздействия, а после него – на собственной частоте конструкции.

Линейные ускорения характеризуются ускорением (в единицах g) и длительностью воздействия.

Акустические шумы проявляются в транспортируемых САУ ЛА, устанавливаемых вблизи работающих двигателей (ракет, самолетов, кораблей и т.д.). Характеризуются давлением звука, мощностью колебаний источника звука, силой звука, спектром звуковых частот.

Под воздействием вибраций и ударных нагрузок в элементах САУ ЛА возникают статические и динамические деформации (нарушение герметичности, обрыв монтажных связей, отрыв навесных компонентов, разрушение хрупких материалов и т.д.), а также изменения параметров ФЭ (изменение вольт-амперных характеристик, снижение чувствительности и смещение частотных диапазонов, короткие замыкания и т.д.). Ударно-вибрационные нагрузки воздействуют на элементы конструкции САУ ЛА через их точки крепления. Поэтому эффективность такого воздействия определяется также положением элементов относительно его на­правленности. Детали крепления элементов в определенной мере являются своего рода демпферами, ослабляющими действие источника вибраций.

Акустический шум подвергает механическим нагрузкам практически в равной степени все элементы конструкции. Поэтому в некоторых случаях его действие может быть более разрушительным, чем действие ударно-вибрационных нагрузок.

Климатические воздействия определяются климатической зоной, в которой САУ ЛА эксплуатируется. К климатическим факторам относят:

воздействие температуры может изменить параметры как конструкционных материалов (тепловое старение материалов), так и электрические характеристики ФЭ и ЛС;

тепловые удары способствуют образованию микротрещин конструкционных материалов и появлению прочих дефектов;

влажность окружающей среды представляет собой один из наиболее агрессивных для САУ ЛА внешних факторов; влага содержится в любой атмосфере и ее воздействие проявляется в ускорении коррозии металлических деталей и покрытий, снижению электроизоляционных свойств диэлектриков (малый размер молекул воды – 2,7х10 ^-10 м - позволяет ей проникать в межмолекулярные промежутки полимеров, керамики и других материалов), изменению характеристик ФЭ и ЛС; наличие во влаге растворенных химических соединений (атмосфера цехов химических производств, тропический морской климат) значительно усиливают ее вредное воздействие на САУ ЛА;

пониженное и повышенное давление влияют на отвод тепла, сопротивление изоляции воздуха, оказывают механическое воздействие на элементы САУ ЛА и т.д.;

грибковые образования (плесень) являются источником органических кислот, способствующих коррозии и ухудшению диэлектрических свойств;

пыль и песок оседают на поверхности элементов САУ ЛА; в состав пыли входят органические и минеральные соединения; действие органических компонентов аналогично действию плесени, а минеральные частицы, как и песок, могут вывести из строя электромеханические устройства (устройства с движущимися частями);

солнечное облучение, состоящее в основном из волн ультрафиолетовой и инфракрасной части спектра, отрицательно действует на некоторые материалы (полимеры, лакокрасочные покрытия и т.д.);

насекомые и грызуны также могут отрицательно влиять на функционирование САУ ЛА; многих насекомых привлекает тепло и их останки служат питательной средой для плесени; грызуны (крысы, мыши) повреждают кабели и провода в пластмассовой и резиновой изоляции.

Действия некоторых климатических факторов может усиливать действия других. Например, с ростом температуры активность влаги также возрастает, пыль и песок поглощают влагу, усиливая ее воздействие и т.д.

К радиационным факторам относят: космическую радиацию, ядерную радиацию (от реакторов, атомных двигателей, радиационно-опасных ситуаций), облучение потоком гамма-фотонов, нейтронов, бета- и др. частиц. Наиболее устойчивы к воздействию облучения металлы, а наименее – полупроводниковые приборы и ИС, а также некоторые конденсаторы (с органическим диэлектриком и электролитические).