CC BY
158
УДК 629.735.017.083
ПРОБЛЕМА МЕТОДИЧЕСКОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ФОРМИРОВАНИЯ ПРОГРАММ ПОДДЕРЖАНИЯ ЛЕТНОЙ ГОДНОСТИ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ НА ЭТАПЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ
И.В. ТИТОВ
Статья представлена доктором технических наук, профессором Ицковичем А.А.
В статье рассмотрены задачи формирования программ поддержания летной годности воздушных судов на этапе эксплуатации.
Ключевые слова: безопасность полетов, эксплуатация воздушных судов, программа поддержания летной годности, методическое обеспечение.
Основополагающие документы ИКАО требуют от государств принятия программы обеспечения безопасности полетов в целях достижения приемлемого уровня безопасности при производстве полетов [1 -4].
В соответствии с положениями, приведенными в "Государственной программе обеспечения безопасности полетов воздушных судов гражданской авиации", утвержденной Распоряжением Правительства РФ от 06.05.08 г. № 641-р [5], обеспечение безопасности полетов при воздушных перевозках пассажиров и грузов является приоритетной задачей государства. При этом в условиях рыночной экономики роль государства должна заключаться во введении требований ко всем элементам авиационно-транспортной системы и организации контроля за их исполнением.
Безопасность полетов воздушных судов (ВС) гражданской авиации (ГА) представляет собой состояние авиационной транспортной системы, при котором риск причинения вреда лицам или нанесения ущерба имуществу снижен до приемлемого уровня и поддерживается на этом либо более низком уровне посредством непрерывного процесса выявления источников опасности и контроля факторов риска.
При решении вопросов безопасности полетов на нынешнем этапе развития ГА необходимо учитывать стремительный рост объемов перевозок, массовое обновление парка ВС и смену поколения авиационных специалистов.
В основе управления безопасностью лежит системный подход к выявлению источников опасности и контролю факторов риска в интересах сведения к минимуму человеческих жертв, материального ущерба, а также финансовых, экологических и социальных последствий.
Одним из элементов этой системы программных мероприятий является формирование научно-теоретических и методических основ предотвращения авиационных происшествий и анализа эффективности принятых профилактических мероприятий.
Научное сопровождение безопасности полетов является необходимым условием для выбора перспективных направлений и повышения эффективности деятельности по обеспечению безопасности полетов ГА.
Работы в области безопасности полетов должны основываться на выявлении, анализе и устранении (уменьшении до приемлемого или допустимого уровня) тех опасных факторов, а также последующих рисков, которые угрожают безопасности воздушных перевозок и сдерживают развитие ГА.
Это направление предполагает мобилизацию научного потенциала на всестороннее изучение и решение проблем обеспечения безопасности полетов и влияния на них человеческого фактора, надежности авиационной техники (АТ) и внешней среды, а также на инициирование инновационных проектов, касающихся человеческого фактора и авиационных технологий.
Планом мероприятий к [5] предусматривается разработка методических пособий и рекомендаций в области безопасности полетов с научным обоснованием путей предотвращения авиационных происшествий на этапах проектирования, изготовления и эксплуатации ВС.
При этом повышение уровня безопасности полетов должно как можно меньше сказываться на затратах на эксплуатацию, так как в рыночных условиях эксплуатанты авиационной техники стремятся к минимизации затрат на эксплуатацию.
Для этого разрабатываются программы поддержания летной годности (ПЛГ) ВС.
Главную роль в осуществлении этой задачи играют оперативное и периодическое техническое обслуживание (ТО). Оперативное ТО предназначено в основном для поддержания исправного состояния ВС, и как следствие состояния его готовности к вылету. Периодическое ТО предназначено в основном для ПЛГ.
Основной задачей программ ТО ВС в ГА является поддержание и восстановление летной годности ВС и его подготовка к использованию по назначению при обеспечении требуемых уровней надежности и готовности ВС к полетам (регулярности полетов), а также обеспечение:
- подготовки ВС к полету в соответствии с полетным заданием;
- поддержания уровня безотказности изделий АТ, обусловленного требованиями к безопасности и регулярности полетов;
- минимального числа задержек вылета ВС из-за простоев на техническое обслуживание и ремонт (ТОиР), не превышающего заданного значения;
- поддержания заданного уровня долговечности изделий АТ;
- минимальных трудовых и материальных затрат на ТОиР.
Кроме того, программы ПЛГ ВС являются одним из тех элементов, повышение безопасности которых позволит повысить общую безопасность полетов ВС.
Зарубежный опыт разработки программ ПЛГ ВС заключается в следующем: программа ТО разрабатывается на этапе проектирования и разработки АТ. Основным методическим обеспечением для формирования программы ТО на этом этапе можно считать документ MSG-3 «Основные положения по разработке требований к плановому техническому обслуживанию самолёта» [6]. Назначением этого документа является описание способов разработки задач ТО и их периодичности, которые будут приемлемы для авиационных властей, авиакомпаний и изготовителей. Детали задач и периодичности планового ТО разрабатываются совместно специалистами авиакомпаний, изготовителей и авиационных властей страны изготовителя. В частности, этот документ излагает общую организацию и процесс принятия решений по определению требований по плановому ТО, изначально заложенных на весь срок службы самолёта и (или) силовой установки (СУ).
В общем, эта методика применяется, когда необходимо разработать плановое ТО для каждого нового типа самолета до начала его эксплуатации в авиакомпаниях.
Основная цель этого документа - разработка предложений в помощь сертификационным органам при создании исходных состава и периодичности работ планового ТО для новых типов самолетов и (или) СУ. Целью является поддержание заложенных в конструкцию уровней безопасности и надежности самолета. Эти работы и периодичность их выполнения становятся основой для первого издания требований к ТО самолетов в каждой авиакомпании в целях регулирования ее исходной стратегии ТО. С учетом условий эксплуатации или внешней среды, характерных для конкретного эксплуатанта, могут потребоваться изменения первоначальной программы. А после накопления опыта эксплуатации авиакомпанией могут быть внесены дополнительные изменения в целях сохранения эффективности планового ТО.
Рекомендательный Циркуляр FAA № 121-22А и Директива Комиссии Совета Европы № 2042/2003 от 20 ноября 2003 г., Дополнение I (- Ч. М) содержат ссылку на возможность того, что программа ТОиР самолетов, требуемая для каждого эксплуатанта, может быть основана на Процедуре МЯВ. Целью Процедуры по рассмотрению ТО - Процедуры МЯВ - является разработка начальных минимальных требований к плановому ТО.
Руководство по стратегии и процедурам Разработки планового ТО (PPH) служит в качестве руководства для участников процедуры, способствующего достижению целей Отраслевого координационного комитета Авиакомпании/Разработчика (ISC) и Совета по рассмотрению ТО (MRB) Авиационной администрации (EASA, АР МАК), ответственных за разработку и одобрение начальных минимальных требований к ТО.
Результатом процедуры MRB (Maintenance Review Board Process) является отчет, содержащий в себе:
- перечень задач и интервалов;
- перечень эксплуатантов;
- распределение изготовителей;
- результаты MSG-3 анализа;
- составленные минимальные требования к исходному ТО.
Отчет Совета по рассмотрению ТО (Maintenance Review Board Report), выпускаемый MRB, не является программой ТОиР самолета, но действительно обеспечивает начальный базис для такой программы.
Авиационные Правила п. 25.1529 и Приложение Н АП 25 требуют, чтобы заявитель на Сертификат типа самолета подготовил инструкции по поддержанию летной годности, которые включают инструкции по ТО, для каждой части самолета. Для самолетов отечественного производства, имеющих Сертификат типа, программы ТО, не предусматривают капитального ремонта и гармонизированы с зарубежными стандартами. Однако в последние годы эта тенденция начала распространяться на самолеты, не имеющие Сертификата типа и находящиеся на завершающем этапе эксплуатации, это связано, прежде всего, с тем, что в парках авиакомпаний находится большое количество, устаревающей техники. По парку этих самолетов накоплен опыт длительной эксплуатации в условиях поэтапного продления их ресурсов и сроков службы и выполнения капитальных ремонтов.
Как следует из вышеизложенного, существующие методики обеспечивают разработку программ планового ТО для каждого нового типа самолёта для ожидаемых условий эксплуатации, однако при реализации этих программ в авиапредприятиях возникает необходимость в корректировке этих программ, с целью достижения максимальной эффективности и экономичности в конкретных условиях эксплуатации.
В этой связи возникает проблема методического обеспечения формирования программ ПЛГ на этапе эксплуатации в авиапредприятиях.
Методика должна являться как базисом для разработки эффективных программ ПЛГ эксплуатируемых (старых) типов ВС, так и для разработки доказательной документации, в соответствии с требованиями отечественных Федеральных авиационных правил их зарубежных аналогов (FAR и JAR) и других действующих нормативных документов (как государственных, так и подготовленных неправительственными организациями), признанных в авиационной отрасли.
Российский опыт работ в области обеспечения эксплуатационно-технических характеристик ВС показал, что в общей постановке при наличии необходимой исходной информации задача количественного обоснования эффективной программы ТОиР заключается в минимизации затрат на эксплуатацию при обеспечении заданных требований к уровням безопасности и регулярности полетов ВС [7].
При таком подходе основной трудностью является количественное подтверждение на этапах создания ВС выполнения требований к безопасности и регулярности полетов, что обусловлено отсутствием зависимостей показателей безотказности изделий АТ от применяемых методов ТЭ и работ по ТОиР.
Альтернативой строгому количественному подходу к решению задачи является рациональное сочетание качественного целенаправленного инженерного анализа по выбору методов технической эксплуатации (ТЭ) и работ по ТОиР с количественными методами обоснования периодичности работ, для которых разработаны математические модели, описывающие влияние частоты выполнения этих работ на безотказность функциональных систем (ФС).
Выбор методов ТЭ и состава работ по ТОиР может выполняться с применением инженерного анализа влияния характеристик надежности ФС и их элементов на безопасность, регулярность и экономическую эффективность ВС с помощью логических схем принятия решений. Предлагаемая методика разрабатывается в развитие указанного качественного подхода и позволяет формализовано анализировать влияние конкретных видов отказов элементов (функциональной системы в целом) на безопасность и регулярность полетов. Основные отличия методики от MSG-3 могут заключаться в следующем:
а) производится разделение возможных видов отказов по степеням опасности и влиянию на регулярность полетов (с разграничением прерванных полетов и задержек вылета);
б) обеспечивается выбор методов ТЭ и работ по ТОиР каждого элемента по каждому из рассматриваемых возможных видов его отказов;
в) производится четкое разделение этапов анализа видов отказов ФС и видов отказов ее элементов в соответствии с принятой методологией анализа надежности изделий АТ;
г) обеспечивается формализованный учет функциональной значимости отказов элементов ФС и частоты отказов элементов.
При разработке такой программы следует опираться на ряд критериев [8]:
а) вероятность удачной профилактики
Р = п/М, (1)
где п - количество обнаруженных дефектов; N - количество проведенных ТО;
б) методы определения оптимальной периодичности 1проПт и их математическое описание [9] (табл. 1, 2);
в) коэффициент эффективности использования нау-м уровне управления Ки[10]
К"> =//'/7- (2)
где Щ - налет парка ЛА на у-м уровне управления; Ту- календарный фонд времени парка ЛА нау-м уровне управления;
г) коэффициент технической исправности Киспр7- [10]
Киспр] ~ 1испр]/Т] , (3)
где 1испр) - суммарное время пребывания парка ЛА в исправном состоянии нау-м уровне управления.
Методы оптимизации режимов ТО по состоянию с контролем параметров приведены в работе [11].
Кроме того, при формировании программ, возможно активное применение теории менеджмента рисков. Процесс управления риском охватывает различные аспекты работы с риском, от идентификации и анализа риска до оценки его допустимости и определения потенциальных возможностей снижения риска посредством выбора, реализации и контроля соответствующих управляющих воздействий [12].
Таблица 1
Классификация методов определения ^прОПТ для изделий
№ Степень влияния отказа на безопасность полетов Рекомендованная стратегия ТО Наименование метода
1 Отказ влияет на безопасность полетов ТОНАР Индивидуальный
2 Отказ не влияет на безопасность полетов ТОСКУН С учетом трудоемкости ТО
3 Отказ влияет на безопасность полетов, возможно определение предотказового состояния ТОСКП С учетом развития неисправности в отказ
Примечание: ТОНАР - ТО по наработке; ТОСКУН - ТО с контролем по состоянию уровня надежности; ТОСКП - ТО по состоянию с контролем параметров.
Таблица 2
Математическое обеспечение и критерии оптимизации
№ Математическое обеспечение метода Критерий оптимизации Примечание
1 р4 p-mo*tnp Р ^ПР Jr- РНОРМ РНОРМ - задается из условия обеспечения безопасности полетов; Р(1ппр) - вероятность безотказной работы за ////<; °>о - параметр потока отказов
2 П t - Р*пр^ П " пр „>- т g - 1 ТОиР "ПР ^ П 4nP^jr^max ТТОиР - трудоемкость ТОиР изделия
3 р 4 Р<ПР^ НО ЯПР JT т 4 -Т ТОиР ~ПР _ *(е~С°н*'ПР е~С°о*'ПР ) РнО <ПР2~+ max РнО - вероятность появления неисправности и не появления отказа за tПР ; юо, 0)ц - параметры потока отказов и неисправностей
Анализ риска представляет собой структурированный процесс, целью которого являются определение как вероятности, так и определение размеров неблагоприятных последствий исследуемого объекта.
Оценка рисков - это определение количественным или качественным способом величины (степени) рисков.
Оценка рисков складывается из определения нежелательных факторов и ситуаций, возникновение которых теоретически возможно (качественный анализ), и количественной оценки вероятности их возникновения (количественный анализ). Вероятность негативных ситуаций - это вероятность развития по сценарию, отличающемуся от запланированного в худшую сторону.
Таким образом, решение проблемы методического обеспечения формирования программ ПЛГ на этапе эксплуатации позволит повысить эффективность и экономичность, а следовательно, и усовершенствовать летную годность ВС.
ЛИТЕРАТУРА
1. Международные стандарты и Рекомендуемая практика (SARPS). Принятие поправки 102 к Приложению 8 к Конвенции о международной ГА. ИКАО, 2010.
2. Эксплуатация воздушных судов. Международный стандарт. Приложение 6 к Конвенции о международной гражданской авиации. ICAO, 2000.
3. Летная годность воздушных судов. Международный стандарт. Приложение 8 к Конвенции о международной гражданской авиации. ICAO, 2001.
4. Руководство по летной годности. Организация и процедуры. Сертификация конструкции и сохранение летной годности. Doc 9760 AN/967/ ICAO, 2001. - Т. 1, 2.
5. Государственная программа обеспечения безопасности полетов воздушных судов гражданской авиации. Утв. распоряжением правительства российской Федерации от 6.05.2008 г. № 641-р. - М.: Минтранс РФ,2008.
6. Основные положения по разработке требований к плановому техническому обслуживанию самолета. Совместный документ изготовителя и авиакомпании. АТА MSG-3. Изменение 20093.1. - США: АТА, 2003.
7. Далецкий С.В. Формирование эксплуатационно-технических характеристик воздушных судов гражданской авиации. - М.: Воздушный транспорт, 2005.
8. Ицкович А.А. Управление процессами технической эксплуатации летательных аппаратов: учеб. пособие. - М.: МГТУГА. - 1994. - Ч. 1. - 2002. - Ч. 2. - 2002. - Ч. 3.
9. Смирнов Н.Н. Основы теории эксплуатации авиационной техники: пособие по выполнению курсовой работы. - М.: МГТУ ГА, 2002.
10. Ицкович А.А., Файнбург И.А. Эффективность процессов эксплуатации летательных аппаратов: Пособие по выполнению лабораторных работ. - М.: МГТУ ГА, 2010.
11. Ицкович А.А., Файнбург И.А. Управление режимами поддержания летной годности изделий летательных аппаратов, заменяемых по состоянию // Научный Вестник МГТУ ГА, серия Навигация и УВД. - 2007. - № 121 (11). - С. 51-56.
12. ГОСТ Р 51897-2002. Менеджмент риска // Термины и определения. - М.: Госстандарт России, 2003.
METODOLOGI SUPPORT ISSSUE FOR AIRCRAFT CONTINUED AIRWORTHINESS
PROGRAMM DEVELOPMENT PROCESS
Titov I.V.
The article is highlights the problems of maintenance program developing for aircraft continued airworthiness in operation.
Key words: flight safety, aircrafts maintenance , continued airworthiness program, technical approach providing.
Сведения об авторе
Титов Игорь Владимирович, 1985 г.р., окончил МГТУ ГА (2010), аспирант МГТУ ГА, область научных интересов - поддержание лётной годности воздушных судов.
