Введение к работе
і
Актуальность темы. В настоящее время при освоении новых и эксплуатации современных самолетов эксплуатационные подразделения обеспокоены ростом отказов и летных происшествий. Изучение и анализ летных происшествий и выявление их причин показывает, что рост их происходит из-за конструктивных и производственных недостатков (КПН), организации полетов, ошибок в технике пилотирования или эксплуатации авиатехники.
Конструктивные и производственные недостатки в основном "закладываются" при проектировании, производстве и проведении серийных летных испытаний самолетов. Все это требует большого количества! доработок. Но и эти меры не всегда приводят к существенному повышению надежности, что подтверждается статистикой отказов, особенно жизненно важных систем, нарушением регулярности полетов и летными происшествиями.
Распределение отказов и неисправностей по жизненно важным системам отечественных пассажирских и транспортных самолетов за 1992 г. в % составляет: топливная система - 17,7%; гидравлическая - 16,9%; шасси - 7,2%, управление самолетов - 6,9%. Значение показателя нарутления регулярности полетов, обусловленного КПН по всем системам, в том числе и жизненно важным за 1992 г. на самолетах четвертого поколения равно 12-13. По данным информационно-аналитического ^отдела Комиссии по безопасности полетов Межгосударственного авиакомитета в 1993 г. в СНГ произошло 162 авиапроисшествия, в том числе 32 катастрофы, в которых погибло 250 человек.
Увеличение объема дополнительных работ,, обусловленных доработками наименее надежных систем и агрегатов повышает скоимость технического обслуживания и стремительно приближается к стоимости самолета. Летные происшествия приводят к потере дорогостоящей, подчас уникальной, авиатехники, а в наиболее неблагоприятном варианте летных экипажей и пассажиров.
УроЕень отказов авиационной техники и аварийности самолетов настоятельно диктует необходимость поиска новых методов, форм и путей выявления неиспользованных резервов в деле обеспечения надежности небезопасности полетов.
Резервом в повышении надежности жизненно важных систем и всего самолета в целом является раскрытие взаимосвязи функциональных
- 4 -характеристик систем, комплекса оборудования и оценка эффективности внедренных мероприятий, направленных на обеспечение заданного уровня повьшіения надежности и безопасности полетов. Резерєо» в деле обеспечения безопасности полетов является необходимое^ многофакторного подхода к пониманию причинности летных происшествий.
Настоящая работа посвящена решению задачи обеспечения заданного уровня и повышения надежности жизненно важных систем самолета и безопасности полетов на стадии серийного производства.
Цель работы. Основной целью данной работы является исследование и анализ показателей надежности жизненно важных систем дл: оптимизации их испытаний в условиях серийного производства, раз работка методов, и средств предполетной и летной подготовки экипа жа.
Достижение указанной цели связано с решением следующих задач
определение и анализ показателей надежности жизненно важны систем самолета на стадии серийного производства, испытаний эксплуатации;
разработка методики для определения и оценки надежност жизненно важных систем в процессе серийного производства и испы таний и исследование ее на примерах практического применения;
исследование степени влияния величины интенсивности отказо основных элементов системы и резервирования на вероятность безот казной работы топливной и гидравлических систем;
разработка и исследование ранжированного по классам перечн особых ситуаций взаимосвязанных жизненно важными системами само лета;
разработка и исследование графовой модели взаимосвязи рабо ты жизненно важных систем и комплекса оборудования самолета особыми ситуациями в полете;
- прогнозирование и оптимизация периодических проверок и лет
ных испытаний;
'- разработка методов и средств предполетной и летной подгс товки экипажа на базе результатов исследований показателей надел ности.
Методы исследований. Для решения поставленной в работе зaдa^ использовались методы теории вероятности, надежности и теор* графов. При разработке методик и построении математической моде.і взаимосвязи систем использовались статистические данные по летні
- 5 -испытаниям ряда предприятий: УАПК, г. Ульяновск, ГАП, г. Самара, АНТК им. А. Н. Туполева, г. Москва и его филиала, г. Самара. Экспериментальные исследования проводились на летно-испытательных комплексах: УАПК, г. Ульяновск и ГАП, г. Самара.
Научная новизна работы состоит в следующем:
-
В разработке подхода к решению задач повышения надежности, улучшения качества контроля и эффективности испытаний, основанного на разработке методов оценки надежности жизненно важных систем самолета на стадии серийного производства с использованием теории вероятности, надежности и теории графов.
-
Исследованы степень елияния уровня интенсивности отказов основных элементов системы и резервирования на их надежность в целом, а также разработана методика определения требуемой надежности элементов систем, если заданы технические условия -или повышенные требования на надежность всей системы.
-
Разработан классифицированный перечень особых ситуаций в полете, взаимосвязанных с жизненно важными системами самолета.
-
Разработана модель взаимосвязи жизненно важных систем и комплекса оборудования самолета с особыми ситуациями в полете для выбора проведения и прогнозирования периодических проверок и летных испытаний систем и всего самолета в -целом.
Это позволило оценить эффективность мероприятий по предотвращению опасных отказов функциональных систем.
5. Усовершенствованы методики летных испытаний для проверки,
оценки функционирования резервных и штатных жизненно важных
систем самолета в особых ситуациях полета, а также проверки тех
нических средств, предназначенных для уменьшения степени
опасности при возможных отказах функциональных систем самолета и
ошибок экипажа.
Практическая ценность работы. Выполненная работа характеризуется тем, что решаемые задачи базировались на Потребностях самолетостроительных предприятий и авиационных объединений. Результаты, 'исследований полученные в работе, позволили:
-
Разработать методики по проверке, определению и оценке надежности жизненно важных систем на стадии серийного производства.
-
Создать методику определения требуемой надежности элементов систем, если заданы технические условия на надежность всей системы.
-
Предложить и внедрить методику прогнозирования и оптимиза-
- 6 -ции периодических испытательных полетов на проверку и оценку жизненно важных систем, оборудования и всего самолета в целом.
-
Создать банк данных отказов основных элементов жизненно важных систем.
-
Проработать и внедрить методики но обеспечению испытаний основных и резервных жизненно важных систем при имитации особых ситуаций в полете, возникающих в условиях летных испытаний у. эксплуатации.
-
Разработать и внедрить в практику программно-технически? тренажер обучения летного состава и принятия решения в особых ситуациях полета.
-
Реально оценить соответствие показателей надежности систеь заданным требованиям, а также оценить эффективность внедренные мероприятий, направленных на обеспечение безопасности полетов.
Внедрение результатов работы.
-
Методы расчета, алгоритмы определения надежности жизненш важных систем и полученные реальные данные использованы ] конструкторском бюро филиала ОКБ им. А. Н. Туполева, г. Самара. Государственном авиационном' предприятии (ГАГО, г. Самара. Ульяновскої авиационном промышленном комплексе (УАПК), г.Ульяновск и Госу дарственном авиационном предприятии (ГАП), г.Омск.
-
Методика прогнозирования, выбор периодических'проверок и летных испытаний из партии серийных самолетов внедрена на лет но-испытательных комплексах УАПК, г.Ульяновск и ГАП,і г. Самара.
-
Методики летных испытаний для оценки функционирования ре зервных и штатных систем самолета в особых ситуациях полета, также проверки технических средств, предназначенных;для уменьше ния степени опасности при возможных отказах функциональных систе и ошибок экипажа, внедрены на летно-испытательных комплексах ГА и УАПК.
-
Отработано и внедрено программное обеспечение и методии "Действия экипажа в особых (нештатных) ситуациях" на летно-испь тат'ельном комлексе и летном отряде УАПК и других летных подразде лениях.
Апробация работы. Основные результаты диссертационной работ докладывались и обсуждались на Ученых советах УАПК, г. Ульянова филиале ОКБ им. А. Н. Туполева, КБ ГАП, г. Самара, методических Сове ітах летно-испытательных комплексов УАПК и ГАП и конференциях мс ілодьіх ученых СГАУ в 1990-1991 г.г.
I - 7 -
Объем работы. Диссертационная работа содержит 210 страниц машинописного текста, 29 таблиц, 38 иллюстраций и 2 приложения.
Структура диссертации. Диссертация состоит из предисловия,
пяти глав, выводов, списка использованной литературы из 83 наиме
нований и приложения. /
