Пример расчёта для самолёта с тремя двигателями, где вероятность безотказной работы двигателя в полёте равна 0,78:
- Вероятность отказа одного двигателя — 0,22.
- Вероятность отказа двух двигателей — 0,22 × 0,78 × 0,78 = 0,176679.
- Вероятность отказа трёх двигателей — 0,22 × 0,22 × 0,22 × 0,78 = 0,0332216.
Сумма вероятностей всех комбинаций отказов должна быть равна 1
Захотелось немного подробнее, поэтому позвольте мне.
Пусть у нас самолет однодвигательный. Вероятность отказа двигателя 0,01. Значит вероятность благополучно завершить полет 0,99. Тут всё просто.
Теперь возьмем самолет побольше, с двумя такими двигателями. Вероятность отказа двух двигателей 0,01*0,01=0,0001. Уже хорошо, лучше чем на однодвигательном.
Оба двигателя в норме 0,99*0,99=0,9801. Хм, это хуже чем на однодвигательном, если на одном не летит.
А если летит, тогда вероятность успешного полета 1-0,0001=0,9999. Лучше однодвигательного.
Один из двух двигателей отказал, тут считать можно по разному, всё равно получится 0,99*0,01*2=0,0198.
И как справедливо замечено, для контроля можно вероятности всех возможных случаев сложить, получилось 1.
Построим самолет ещё немного больше, с тремя такими двигателями.
Все три отказали 0,01*0,01*0,01=0,000001
Два отказали 0,22*0,22*0,78*3=0,000297
Один отказал 0,22*,078*0,78*3=0,029403
Все три норма 0,78^3=0,970299
Контроль, сумма 1
Какова вероятность благополучно долететь? Это зависит от жадности проектировщиков. Предположим, мы заложили рациональный вариант, на трех и на двух летит, на одном не летит. Тогда вероятность долететь 0,999702. И это немного хуже, чем у двухдвигательного. И чем надежнее двигатель, тем меньше разница. Но зато экономичнее.
Теперь не будем почивать на лаврах, строим самолет ещё больше, с четырьмя двигателями.
Все четыре отказали. 0,01^4=0,00000001
Три отказали. 0,01^3*0,99*4=0,00000396
Два отказали. 0,01^2*0,99^2*6=0,00058806
Один отказал. 0,01*0,99^3*4=0,03881196
Все четыре норма. 0,99^4=0,96059601
И что, будем экономить? Конечно да. На четырех и на трех двигателях летим, а на двух или меньше никуда не летим.
Итого вероятность благополучного полета 0,99940797. Ещё немного хуже, чем у трёхдвигательного. А что, если не экономить, и сделать запас такой, чтобы можно было продолжить полет при отказе двух?
Тогда вероятность успеха 0,99999603 лучше, чем у двухдвигательного.