CC BY
65
2006
НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА серия Аэромеханика и прочность, поддержание летной годности ВС
№103
УДК 629.7.017
ОСОБЕННОСТИ ПОДДЕРЖАНИЯ ЛЕТНОЙ ГОДНОСТИ ЭКЗЕМПЛЯРА ВС В УСЛОВИЯХ БЕЗРЕМОНТНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
М.С. ГРОМОВ, В.С. ШАПКИН
Рассматриваются проблемы совершенствования систем увеличения ресурсов и сроков службы и сертификации экземпляра ВС ГА РФ.
Современная система поддержания летной годности парка аттестованных воздушных судов гражданской авиации России определена нормативными документами авиационных властей, и в первую очередь:
приказом Директора ФАС России от 19.02.1998 г. № 47, который ввел в действие "Временное положение об организации и проведении работ по установлению ресурсов и сроков службы гражданской авиационной техники";
приказом Минтранса России от 16.05.2003 г. № 132, утвердившим Федеральные авиационные правила "Экземпляр воздушного судна. Требования и процедуры сертификации".
Введенные данными документами процедуры направлены на обеспечение безопасности полетов ВС ГА России в новых экономических условиях. Если первая процедура направлена на разработку мероприятий по поддержанию летной годности парка аттестованных ВС, то вторая процедура предусматривает обязательный государственный контроль этих мероприятий по экземпляру ВС с целью выдачи (продления) сертификата летной годности (рис. 1).
Индивидуальное увеличение ресурса и срока службы Сертификация экземпляра ВС
Аспект сравнения: F Цель процедуры ^
Исс гедование т ехническаг о состояния критических мест конструкции ВС Контроль фактов выполнения на В С доработок, замен осмотров и т.д.
Аспект сравнения:
Интеграция для увеличения ресурса и срока службы по парку 1
Гтивная возлюжность
Разработчика В С для интеграции средств на выполняше работ по увеличению ресурса и срока службы парку В С
По букве закона интеграция средств на выпалнагае работ по увеличению ресурса и срока службы парку В С нентюжна
Рис. 1
Западные страны воздушные суда, срок службы которых превысил 14 лет, относят к “стареющему” парку. Для этих ВС по каждому из типов начинают действовать созданные разработчиком и одобренные авиационными властями западных стран программы эксплуатации “стареющих” ВС (aging aircraft program). Их выполнение является обязательным для эксплуатанта.
Целесообразность дальнейшей эксплуатации ВС определяется ее экономической составляющей.
С учетом того, что большинство аттестованных ВС, составляющих основу парка гражданской авиации России, имеют средний календарный срок службы более 15 лет (рис. 2), аналогичный подход к “стареющим” ВС действует и в России.
Средний календарный срок службы ВС типа Ту-134, Ту-154Б, Ту-154М, Ил-62МУ, Як-42.
Тип ВС Ср. ьал. ср.сп. Слет')
1 Ту-134 25,5
2 Ту-154Б 24,9
3 Ту-154М 14,3
4 Ил-бЖУ 18,9
5 Як-42 16,0
Средний календарный срок службы
Ту-134 Ту-154Б Ту-154М Ил-62МУ Як42
Типы ВС
Рис. 2
Бытует мнение, что существующая система индивидуального установления ресурсов и сроков службы себя изжила и ее необходимо отменить. Представим, что это произошло на самом деле и поддержание летной годности ВС осуществляется только посредством капитальных реМОНТОВ и выполнением форм периодического технического обслуживания. На рис. 3 показано количество ВС типа Ту-154, которое, в случае отмены индивидуального установления ресурсов и сроков службы, будет подлежать ремонту по отработке межремонтных ресурсов и сроков службы, на фоне возможности ремонтных заводов ГА по проведению капитального ремонта са-
Рис. 3
молетов типа Ту-154. Понятно, что большая часть парка в этом случае встанет к стенке.
Единственной возможностью обеспечения потребностей Российского рынка авиаперевозок в условиях кризиса авиационной промышленности и ремонтного производства ГА является совершенствование системы поддержания летной годности ВС ГА посредством сочетания системы увеличения назначенных и межремонтных ресурсов (сроков службы) "стареющего" парка и системы сертификации экземпляра ВС.
ОАО "Туполев" совместно с НЦ ПЛГ ВС ГосНИИ ГА была предложена процедура поддержания летной годности парка самолетов Ту-154М ОАО "Аэрофлот-РАЛ" (24 самолета) в условиях безремонтной эксплуатации, нашедшая отражение в Решении Ространснадзора и Роспрома от 19.01.2005 г. № 5.9-19ГА "Об условиях установления парку самолетов Ту-154М ОАО "Аэрофлот-РАЛ" межремонтного ресурса и срока службы 18000 летных часов, 10000 полетов, 15 календарных лет в пределах назначенного ресурса 50000 летных часов, 20000 полетов, 30 календарных лет".
Целью процедуры является независимая комплексная оценка техсостояния ВС и проведение полного объема работ по дефектации и устранению недостатков при непосредственном контроле разработчика, НИИ ГА индивидуально для каждого экземпляра ВС (рис. 4).
Суть процедуры заключается в следующем:
Экземпляр ВС, в соответствии с условиями Решения от 19.01.2005 г. № 5.9-19ГА, один раз в год поступает в Центр ТО и Р (ЗАО АТБ "Домодедово") для выполнения работ по очередной форме ТО (Ф-2) и дополнительных работ, определенных индивидуальными особенностями и фактическим техническим состоянием ВС. Результатом этих работ является Заключение о сохранении летной годности экземпляра ВС, которое, в свою очередь, является основным доказательным документом, определяющим возможность проведения работ по сертификации экземпляра ВС в соответствии с ФАП-132.
Внедрение процедуры поддержания летной годности ВС в условиях безремонтной эксплуатации позволило участникам этого процесса, применительно к парку самолетов Ту-154М ОАО "Аэрофлот-РАЛ", существенно сократить компоненту индивидуального установления ресурсов и сроков службы ВС, компенсировав её параллельной процедурой сертификации экземпляра
Рис. 4
ВС.
Естественно, перспективная система исследования технического состояния ВС не могла не повлиять на более глубокое исследование проблем, связанных с особенностями эксплуатации самолетов Ту-154М в ОАО "Аэрофлот-РАЛ" и парка самолетов типа Ту-154 в целом. Участниками работ проведен анализ ряда факторов, определяющих фактическое техническое состояние ВС данного типа. К ним относятся:
конструктивно-производственные недостатки; низкое качество капитального ремонта; некачественное выполнение форм ТО; вновь выявленные коррозионно-агрессивные факторы.
Конструктивно производственные недостатки
Некоторые конструктивно-производственные недостатки, заложенные при производстве и изготовлении ВС, способствуют ускоренному образованию и развитию коррозии, а именно наличие в конструкции самолетов:
конструктивных элементов из сплава пониженной коррозионной стойкости В95Т1, обладающего почти в 2 раза большей склонностью к коррозии по сравнению со стандартно используемым при изготовлении авиатехники типа "Як", "Ил" сплавом Д16;
ряда зон, ограниченно доступных для дефектации в процессе эксплуатации; несъемной теплозвукоизоляции, удерживающей конденсат, являющийся коррозионноагрессивной средой по отношению к конструкции самолета и т.д.
На наш взгляд, самым серьезным, с точки зрения коррозии, конструктивнопроизводственным недостатком самолетов типа Ту-154 является соединение силовых элементов в зоне "стрингер-обшивка" материалов, имеющих разные электрохимические потенциалы - В95 (силовой набор) и Д16 (обшивка).
Рис. 5 иллюстрирует коррозионное состояние парка самолетов типа Ту-154, Ил-62 и Як-
42.
Ил-62
ТУ-154
7500%
Рис. 5
Конструкция планера самолетов типа Ил-62 и Як-42 отличается от конструкции самолетов типа Ту-154 прежде всего тем, что в типовых соединениях "стрингер-обшивка" самолетов Ил-62 и Як-42 используется однородный с точки зрения электрохимии материал - Д16.
Низкое качество капитального ремонта
Коррозионные дефекты достаточной глубины (вплоть до сквозного поражения) отмечаются на самолетах уже через 0,5-1 года эксплуатации после ремонта, что свидетельствует о некачественном, в ряде случаев, проведении ремонтных работ (наличие неустраненной коррозии после ремонта, отсутствие местного оксидирования, отсутствие дополнительной антикоррозионной защиты).
Одной из предположительных причин ускоренного развития коррозии силовых элементов является также несанкционированное применение коррозионно-агрессивных смывок для удаления старых лакокрасочных покрытий в подпольной части фюзеляжа в условиях ремонтного завода. Мы предполагаем, что ремонтные заводы, видя эффективность использования новых смывок ЛКП (быстро, качественно, дешево), рекомендованных для наружных поверхностей самолетов, распространяют их использование внутри конструкции, естественно с попаданием на соединения типа "стрингер-обшивка", "шпангоут-обшивка", "стрингер-шпангоут" и др. В дальнейшем, уже после ремонтной формы, оставшаяся в соединении смывка совместно с конденсатом являются инициаторами ускоренного развития коррозионных процессов.
Следует отметить еще один интересный факт (рис. 6). Как правило, ремонтные заводы ГА, согласно писем в адрес Главного конструктора, ГосНИИ ГА, авиационных властей, констатируют факты резкого увеличения числа дефектов ВС с увеличенными ресурсами и сроками службы, поступающими в капитальный ремонт. Вместе с тем, все акты оценки технического состояния по увеличению межремонтных ресурсов и сроков службы утверждаются ремонтными заводами и со времени введения в действие "Временного положения..." ни один ремонтный завод ГА не отказался от утверждения акта.
Рис. 6
Отсюда можно сделать следующий вывод: или заводы формально относятся к процедуре увеличения ресурсов и сроков службы, либо отдают себе отчет в обоснованности проведения мероприятий по программам Разработчика - Г осНГИИ ГА - Г осНИИ АН, как эквивалентных капитальному ремонту с точки зрения влияния на безопасную эксплуатацию ВС.
Некачественное выполнение форм технического обслуживания
Коррозионное состояние ВС через 2-2,5 года после капитального ремонта определяется в первую очередь качеством технического обслуживания. Наличие массовых коррозионных дефектов на самолетах в ряде случаев определяется неудовлетворительными или не в полном
объеме выполненными регламентными работами. При проведении фотодокументирования технического состояния самолетов с интервалом в один год на них нередко выявляются коррозионные дефекты в одних и тех же зонах конструкции, что говорит о невыполнении работ по выявлению и устранению коррозии на эксплуатационных предприятиях. При этом авиакомпания
информирует нас об устранении этого дефекта в каждом акте оценки технического состояния ВС за предыдущий этап эксплуатации.
На рис. 7 представлены гистограммы, отражающие коррозионное состояние парка самолетов Ту-154М двух ведущих авиакомпаний страны - ОАО "Аэрофлот-РАЛ" и ФГУАП "Пулково". Не вдаваясь в подробности относительно наработки, состава парка ВС в авиакомпаниях, их коррозионное состояние свидетельствует о разном отношении к техническому обслуживанию ВС.
Вновь выявленные коррозионно-агрессивные факторы
Исследования, проведенные центром ПЛГ на группе самолетов разных авиакомпаний подтвердили наличие на 35% из них биокоррозии - результата деятельности микроорганизмов, способных ускорять достаточно известную нам электрохимическую коррозию алюминиевых сплавов.
Кроме того, коррозионно-агрессивными по отношению к конструкции ВС, особенно с большими сроками эксплуатации, могут быть химические препараты различного назначения, используемые на ВС в качестве средств очистки, санобработки, дезинфекции. Их применение должно сопровождаться разработкой мероприятий по исключению их негативного влияния на конструкцию ВС с введением необходимых ограничений по их использованию в Регламенты технического обслуживания (Руководства по технической эксплуатации) по типам ВС.
В этой связи НЦ ПЛГ ВС ГосНИИ ГА разработаны и введены в эксплуатационнотехническую документацию (ЭТД) соответствующие инструкции по защите от коррозии по типам ВС, учитывающие анализ и обобщение результатов оценки коррозионного состояния парка, последние рекомендации и способы устранения коррозии и обеспечения противокоррозионной защиты.
В заключение хотелось бы отметить, что процедура, определенная Решением Ространснад-зора от 19.01.2005 г. № 5.9-19ГА, позволила снять большинство из вышеперечисленных проблемных вопросов, поскольку постоянный мониторинг технического состояния ВС, заключающийся не только в формальном сокращении сроков простоя ВС при установлении ресурсов и сроков службы, а также сертификации экземпляра ВС, позволяет существенно пересмотреть (оптимизировать) регламент ТО самолетов Ту-154М в ОАО "Аэрофлот-РАЛ", уменьшив объем смотровых, демонтажных, монтажных и др. работ при оценке их технического состояния.
Рис. 7
FEATURES OF MAINTENANCE BY THE VALIDITY OF AN AIRPLANE IN CONDITIONS OF OPERATION WITHOUT REPAIR
Gromov M.S., Shapkin V.S.
The problems of perfection of systems of increase of resources both service life and certification by a copy of the aircraft Civil Aviation Russian Federation are considered(examined).
Сведения об авторах
Громов Михаил Степанович, 1947 г.р., окончил МАИ (1973), кандидат технических наук, заместитель начальника ГосНИИ ГА, директор Научного центра по поддержанию летной годности воздушных судов, эксперт Федеральной службы по надзору в сфере транспорта Минтранса России, Межгосударственного авиационного комитета, автор более 60 научных работ, область научных интересов - эксплуатация воздушного транспорта, прочность летательных аппаратов.
Шапкин Василий Сергеевич, 1961 г.р., окончил МИИГА (1984), доктор технических наук, профессор кафедры АКПЛА МГТУ ГА, заместитель директора НЦ ПЛГВС ГосНИИ ГА, эксперт Федеральной службы по надзору в сфере транспорта Минтранса России, Межгосударственного авиационного комитета, автор более 150 научных работ, область научных интересов - эксплуатация воздушного транспорта, прочность летательных аппаратов.
