Методы анализа и оценки безотказности систем на этапе проектирования
Система с последовательным соединением элементов.
Рассмотрим систему, состоящую из n элементов, вероятности безотказной работы которых равны Р1 , Р2, ... ,Рn . Пусть элементы взаимодействуют между собой таким образом, что отказы их являются независимыми СВ, а отказ хотя бы одного из элементов приводит к отказу системы в целом. Такая система называется системой с последовательным соединениемэлементов.
Поскольку отказ последовательной системы, состоящей из n элементов, происходит при отказе хотя бы одного из них, то вероятность безотказной работы всей системы будет равна произведению вероятностей безотказной работы отдельных ее элементов.
Система с параллельным соединением элементов.
Рассмотрим систему, состоящую из n элементов, вероятности безотказной работы которых равны Р1 , Р2, ... ,Рn. Пусть отказы элементов независимые СВ, а отказ системы происходит только в том случае, если откажут все ее элементы. Такие системы называются системами с параллельным соединением элементов.
Найдем вероятность безотказной работы системы. для начала найдем вероятности отказа каждого элемента, входящего в систему:
Аналогично вычислим показатели надежности систем при более сложном взаимодействии элементов. Приведем блок-схему системы с общим резервированием и найдем безотказность ее работы.
Найдем вероятность безотказной работы ветви: 
Qветви= 1 — 
Вероятность отказа системы: Qсист = 
Приведем способ образования системы с помощью раздельного резервирования:
Вероятность отказа и вероятность безотказной работы блока, состоящего из n параллельно соединенных элементов, соответственно равны вероятностям систем с параллельным соединением элементов:
; 
А вероятность безотказной работы системы из m блоков соединенных последовательно равна:
Результаты расчета надежности по методу структурных и логических схем, дополненные данными по анализу, позволяют обосновать:
1. Перечень наиболее ответственных агрегатов, узлов и систем, отказы которых приводят к нарушению функционирования систем ВС и опасным последствиям.
2. Необходимость разработки дополнительных конструктивных и производственно-технологических мероприятий по повышению надежности наименее надежных агрегатов и узлов.
З. Виды, объем и специальные требования к дополнительным испытаниям наименее надежных агрегатов и систем с целью отработки способов повышения их надежности.
По результатам проведенного анализа надежности и дополнительных испытаний отдельных агрегатов, узлов и систем могут быть разработаны следующие конструктивно-технологические мероприятия:
— Совершенствование конструктивных схем узлов и систем с применением дополнительного резервирования или улучшением условий работы критических агрегатов и элементов путем повышения их запасов прочности, дополнительной разгрузки или охлаждения и т.д.
— Замена материала другим, более полно удовлетворяющим фактическим условиям работы и действующим нагрузкам, дополнительное упрочнение наиболее нагруженных или подвергающихся сильному износу поверхностей. Повышенный производственный контроль с применением специальных дефектоскопических средств. Специальные приработочные или обкаточные испытания.
— Применение дополнительных средств сигнализации о техническом состоянии критических узлов и систем с использованием средств встроенного контроля.
— Разработка специальных диагностических средств и методов определения технического состояния системы с глубиной поиска отказа до конструктивно-съемного блока или агрегата.
— Проведение специальных испытаний по уточнению условий работы и действующих нагрузок в реальных условиях эксплуатации.