Программа и методика испытаний. Аттестация методики испытаний. Часть.1

 Общие требования к разработке программ и методик исследовательских, предварительных и других видов испытаний опытных изделий  проводятся в соответствии с ГОСТ 16504-81 и СТП 293-0047-82.

Приведем вначале основные определения.

Программа испытаний – организационно-методический документ, обязательный к выполнению, устанавливающий объект и цели испытаний, виды, последовательность и объем проводимых экспериментов, порядок, условия, место и сроки проведения испытаний, обеспечение и отчетность по ним, а также ответственность за обеспечение и проведение испытаний.

Методика испытаний – организационно-методический документ, обязательный к выполнению, включающий метод испытаний, средства и условия испытаний, отбор проб, алгоритмы выполнения операций по определению одной или нескольких взаимосвязанных характеристик свойств объекта, формы представления данных и оценивания точности, достоверности результатов, требования техники безопасности и охраны окружающей среды.

Аттестация методики испытаний – определение обеспечиваемых методикой значений показателей точности, достоверности и (или)  воспроизводимости результатов испытаний и их соответствия заданным требованиям.

Аттестация проводится опытными ведущими специалистами по всем основным направлениям, включенным в методику испытаний. При этом по каждому направлению моделируются ситуации, реализуемые и допускаемые методикой или возможность появления которых в процессе проведения испытаний не исключена методикой.

В процессе аттестации программ летных испытаний (ЛИ) парашютных систем (ПС) большое внимание уделяется проведению детального анализа программ и их составляющих (компонентов).

При этом проводится логический функциональный анализ, метрологический и другие виды контроля.

Формализацию задачи проверки программы в статике можно выполнить в следующей математической постановке с использованием аппарата теории множеств.

Пусть имеется некоторое исследуемое множество элементов программы ЛИ и множество отношений между этими элементами. 

Под элементами программы ЛИ понимаются, например, элементы конструкции ПС, блоки ПС, ПС в целом,  весовые макеты (ВМ), экспериментальные установки (ЭУ), летательные аппараты (ЛА), виды испытаний и т. д. 

Под отношением между элементами понимается взаимодействие элементов ПС в процессе функционирования, взаимодействие элементов конструкции со средой, порядок функционирования элементов и блоков ПС, режимов и условий испытаний ПС, характер взаимодействия ПС и ЭУ и т. д. 

Пусть также есть множество, использование которого может приводить к недопустимым (аварийным) или катастрофическим ситуациям в процессе реализации программы ЛИ. Тогда есть множество элементов, которое можно использовать при реализации программы ЛИ.

Задача аттестации методики и программы ЛИ заключается в том, чтобы выявить, по возможности, все элементы и отношения между ними, принадлежащие множествуи либо исключить его, либо заменить множеством допустимых отношений между элементами.

 Выявление недопустимых комбинаций отношений между элементами производится в строго определенной последовательности, которая задается обычно в виде ориентированного графа состояний, соответствующего порядку функционирования испытываемой системы – объекта испытаний. При этом производится проверка принадлежности элементов множества типалибоот начала процесса к его концу.

Полнота контроля в общем случае зависит от выявления всех связей и точности определения множества.

Программа и методика испытаний разрабатывается испытательными подразделениями.

Техническими документами для разработки программы и методики испытаний изделий являются:

– для исследовательских или приравненных к ним по признакам вида (сравнительные, контрольные, определительные) испытаний – техническое задание на проведение испытаний или исходные данные, составляемые отделом-разработчиком изделий в сроки, определенные квартальным планом работы по теме и представляемые в испытательное подразделение;

– для предварительных испытаний – техническое задание на разработку изделия; эскизный проект или пояснительная записка, технический проект или другая необходимая конструкторская документация.

Техническое задание на проведение испытаний или исходные данные должны содержать:

– общие положения;

– цель испытаний;

– объект испытаний;

– объем испытаний;

– порядок использования результатов испытаний;

– предложения по измеряемым параметрам с указанием их расчетной или предполагаемой величины, точности измерений;

– данные для штурманского расчета.

Основные требования, предъявляемые к разработке и оформлению программы и методики испытаний, заключаются в следующем.

"Программа и методика испытаний” должна содержать следующие разделы:

– общие положения;

– цель испытаний;

– объект испытаний;

– объем испытаний;

– условия и порядок проведения испытаний;

– меры безопасности при проведении летных испытаний;

– материально-техническое обеспечение испытаний;

– метрологическое обеспечение испытаний;

– методика проведения испытаний;

– отчетность;

– приложение.

В тексте раздела "Общие положения” содержатся краткие сведения об изделии, перечне документов в соответствии с которыми производится разработка изделия, а также документов, определяющих его технические характеристики, перечень ранее проводимых испытаний, подтверждающих состояние отработки изделия и их основные результаты, перечень представляемых технических документов, перечень организаций участвующих в испытаниях и руководящих документов на основании которых проводятся испытания.

Место и сроки проведения испытаний, типы летательных аппаратов, общее количество полетов и экспериментов.

В тексте раздела "Цель испытаний” могут быть выделены следующие пункты:

– определить соответствие характеристик техническому заданию;

– определить готовность изделия для предъявления на приемочные или другие виды испытаний;

– определить (оценить) полный заданный перечень характеристик (параметров) изделий;

– оценить эффективность доработки изделия по устранению выявленных недостатков;

В тексте раздела "Объект испытаний” описывается категория и полное  наименование изделия, его индекс и обозначение по чертежу, количество изделий, предъявляемых на испытания, комплектация изделия с указанием номеров чертежей основных частей  изделия и наименования комплектующих  изделий. Сведения о весовом макете, с которым испытывается изделие; автоматике и системе измерения параметров. Необходимо также указывать массу макета и отдельных его частей.

Сведения о допустимой наработке изделий, перечень специальных инструментов и приспособлений для проведения испытаний.

В тексте раздела "Объем испытаний” содержатся исчерпывающие сведения о том, какие работы должны быть выполнены в процессе испытаний, в каком объеме и при каком количестве экспериментов.

Если в экспериментах производится определение параметров и характеристик, то изложение пунктов начинается со слова "Определение”.

Например: "Определение вертикальной скорости снижения”.

Если в экспериментах проверяется соответствие характеристик заданным предельным значениям, изложение пунктов начинается со слова "Проверка”.

Например: ”Проверка прочности купола при введении  его в действие на максимально-допустимой скорости применения”.

В случаях, когда исследуемые характеристики выявляются качественно, по субъективным суждениям участников испытаний,  изложение пункта начинается со слова "Оценка”.

Например: "Оценка особенностей управления парашютом при снижении”.

В специальной таблице "Летные испытания” указываются режимы полетов, количество и время полетов, количество сбрасываний, прыжков, необходимых для выполнения данного пункта программы, а также могут приводиться ограничения по метеоусловиям, необходимым для выполнения всех летных экспериментов.

В таблицах раздела "Объем испытаний” должны быть предусмотрены определения, проверка и оценка всех характеристик и качеств испытываемого объекта, которые планируется  выявить в процессе данных испытаний.

В тексте раздела "Условия и порядок проведения испытаний” излагаются характеристика района или места испытаний, условия начала и завершения  отдельных этапов испытаний, порядок взаимодействия подразделений  участвующих в испытаниях, требования к техническому обслуживанию изделия в процессе испытаний,  состав специалистов, привлекаемых в комиссию для исследования причин неисправностей или отказов в работе изделия при  испытаниях.

Основные требования по технике безопасности при подготовке и проведения летных испытаний заключаются в следующем.

Перечень параметров, подлежащих скрытию во время выполнения летного эксперимента; мероприятия по обеспечению скрытности при подготовке и проведении испытаний и т.д.

В тексте раздела "Материально-техническое обеспечение испытаний,” излагается перечень необходимой  для подготовки и проведения испытаний материальной части, инструментов и приспособлений, средств наземного обеспечения, летательных аппаратов, расходного материала и т. д., с указанием количества, сроков и места их поставки.

В тексте раздела "Метрологическое обеспечение испытаний” должен предусматриваться перечень измеряемых параметров, ожидаемые их величины, а также контрольно-измерительной и регистрирующей аппаратуры с указанием количества, срока и места ее поставки, отделов и служб, обеспечивающих выделение аппаратуры и выполнение измерений.

Перечень средств регистрации параметров испытываемого изделия включает перечисление приборов, аппаратуры и других средств измерений, которые группируются по месту установки, применения:

– бортовая контрольно-записывающая аппаратура на сбрасываемом изделии (макете, модели);

– внешние средства регистрации на летательных аппаратах;

– наземные средства регистрации (киноаппараты, кинотелескопы системы внешнетраекторных измерений и др.).

Текст раздела "Методика испытаний” состоит, как правило, из следующих основных разделов:

– общие указания;

– оцениваемые показатели и расчетные соотношения;

– указания по выполнению отдельных пунктов программ;

– обработка, анализ и оценка результатов испытаний.

При разработке общих указаний должны быть изложены:

перечень руководств, методик, методических разработок и других методических документов, используемых при испытаниях. Особые указания летному составу, которые не предусмотрены в инструкциях экипажу. Данные для штурманского расчета – время снижения и штилевой относ объекта испытаний по курсу для экспериментов при нормальной работе изделия, а также для случаев полного или частичного отказов испытываемых изделий. Указания об особенностях и порядке поиска, подбора и эвакуации материальной части после эксперимента.

При разработке подраздела "Оцениваемые показатели и расчетные соотношения” должны быть изложены следующие основные сведения:

– указания по обработке материалов измерений, отсутствующих в руководствах, методиках и других документах по испытаниям;

– данные об особенностях изделия и характеристики его снижения после отделения от летательного аппарата, необходимые для подготовки и выполнения регистрации процессов с помощью киносъемки и средств внешне-траекторных измерений (длительность съемки, частота съемки, рекомендации по границам кадра и др.);

– указания по оценке соответствия результатов замеров, данным ТТЗ (ТЗ). Оценка результатов испытаний в этих случаях производится путем сравнения каждой полученной при испытаниях характеристики с соответствующими пунктами ТТЗ (ТЗ) к испытываемому изделию;

– указания по способам и порядку регистрации повреждений испытываемого изделия после применения;

– расчетные соотношения и формулы, по которым рассчитывают оцениваемые показатели.

При разработке подраздела ”Указания по выполнению отдельных пунктов программы”, указать сведения об особенностях подготовки испытываемого изделия и системы автоматики к эксперименту, а также по способам оценки результатов эксперимента.

При разработке подраздела "Обработка, анализ и оценка результатов испытаний” должны быть изложены следующие основные сведения:

– порядок применения статистических данных, накопленных до начала испытаний;

– объем обрабатываемой информации;

– методы статистической обработки результатов испытаний;

– способы обработки информации;

– требования к виду обработанной информации;

– требования к точности обработки информации;

– порядок и последовательность проведения анализа результатов полученных после обработки информации, а также экспресс - анализа;

– объем исходных данных, необходимых для оценки результатов испытаний;

– способы сравнения полученных данных с требованиями, заданными в программе испытаний;

– критерии, при выполнении которых испытываемое изделие считается выдержавшим испытания, рекомендуется применять в тех случаях, когда при испытаниях проверяются отдельные характеристики изделия, оценивается влияние выполненных доработок, производится сравнение характеристик изделия с характеристиками изделия аналога, определяется возможность применения изделия в новых условиях и т.п.

В этом случае критерии оценки целесообразно излагать в следующей форме:

"Результаты испытаний считать положительными при следующих условиях:

– вертикальная скорость снижения не более ...”;

– снижение без раскачивания и вращения ... и т.п.”;

– критерии достаточности испытаний.

В разделе не должны приводиться сведения о способах определения и оценки характеристик, указания по оценке которых имеются в руководствах или типовых методиках испытаний.

Текст раздела "Отчетность” должен содержать в себе:

– перечень и сроки представления отчетных документов, которые должны оформляться в процессе испытаний (протоколы, предварительные заключения, экспресс- информации, акты о перерывах в испытаниях);

– сроки представления обработанных и расшифрованных материалов по измерениям параметров  и киносъемке;

– сроки оформления и перечень отчетной документации по испытаниям (акт технического состояния изделия после испытаний, с рекомендацией его дальнейшего использования, акт на списание материальной части, акт или отчет по результатам испытаний).

Отчетную документацию исполняет подразделение, проводящее испытания.

Раздел "Приложение” оформляется в виде текста или таблиц. В разделе могут приводиться материалы по математическим или комплексным моделям, теоретические расчеты и другие вспомогательные и справочные материалы.

Многолетняя практика летных испытаний ПС показала, что изложенные выше основные требования, предъявляемые к разработке и оформлению программы и методики испытаний, а также структура и принципы ее построения, являются наиболее приемлемыми и, пожалуй, самым оптимальным вариантом из всего допустимого множества.

Соответствие программ ЛИ ПС указанной выше структуре, минимизирует финансовые, материальные и временные затраты на проведение испытаний, организует и совершенствует логику испытаний в целом, повышает информативную содержательность а также степень надежности и безопасности испытаний в целом.