Оценка пороговых состояний летной годности воздушных судов в авиапредприятии Текст научной статьи по специальности «Математика»

2005 НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА 86(4)

серия Эксплуатация воздушного транспорта и ремонт авиационной техники. Безопасность полетов

УДК 629.7:061.6

ОЦЕНКА ПОРОГОВЫХ СОСТОЯНИЙ ЛЕТНОЙ ГОДНОСТИ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ В АВИАПРЕДПРИЯТИИ

Г.А. БОЛЬШЕДВОРСКИЙ Статья представлена доктором технических наук, профессором Зубковым Б.В.

В статье представлены результаты проведения рубежного контроля состояния летной годности ВС в авиакомпании.

Для подтверждения практической целесообразности применения «Методики комбинированного анализа и оценки летной годности ВС в авиапредприятиях» проведено три независимых эксперимента, в которых, в первом случае в качестве экспертов были выбраны руководители служб и подразделений; во втором случае - специалисты авиационной технической базы и технического состава; в третьем случае - летный состав. Источником объективной информации явились статистические данные по функциональным отказам (т) типов воздушных судов в ьй авиакомпании. В качестве исследуемых признаков выбраны значения вероятности отказных состояний, которые позволяют в дальнейшем оценить пороговые значения уровня летной годности ВС.

Исследование проведено в три этапа:

1 этап - определение степени важности признака у при оценке состояния индивидуума х;

2 этап - определение степени принадлежности или совместимости последствий I с признаком у;

3 этап - определение пороговых состояний летной годности воздушных судов и сравнение их с нормативными значениями.

Таблица 1.

Значения показателей отказов функциональных систем для определения

летной годности ВС

Индиви- дуумы Признаки летной годности ВС

у1 у2 у3 у4 у5 у6 у7

х1 0,09 0,02 0 0,025 0,008 0,1 0

х2 0,1 0 0,01 0,01 0,01 0,13 0,025

х3 0,23 0,059 0,025 0 0,08 0,4 0,04

х4 0,21 0,062 0,03 0,03 0,06 0,35 0

х5 0,05 0 0 0,04 0 0,09 0

х6 0,05 0,026 0,038 0,04 0,07 0,7 0,14

х7 0,21 0,05 0,02 0,02 0,03 0,4 0

х8 0,09 0 0 0,04 0 0,1 0

х= {х1-Ту-134; х2- Ту-154; х3 - Ил-62; х4 - Ил-76; х5 - Ил-86; х6 - Ил-96, х7 - А-310; х8 -В-737} - множество типов воздушных судов, которые эксплуатируются в заданных условиях;

у = {у1, у2, у3, у4, у5, у6, у7} - множество признаков, используемых для оценки летной годности ВС: у1 - вероятность возникновения отказа/неисправности двигателя ВС; у2 - вероятность отказа/неисправности шасси самолета; у3 - вероятность отказа/неисправности силовой

установки; у4 - вероятность отказного состояния в системе управления ВС; у5 - вероятность возникновения отказа/ неисправности гидросистемы самолета; у6 - отказ или неверные показания приборов; у7 - вероятность отказа/неисправности в других системах самолета.

В таблице представлены данные, характеризующие летную годность ВС, в основу которых заложены нормативные показатели, обусловленные требованиями НЛГ и на основании модели

Онор = _Ш_ = П * Ц , где

П (ТСргод * К) ш - количество функциональных отказов по 1-й причине;

П - количество полетов воздушного судна;

1;ср - продолжительность одного полета в часах;

Тсргод - среднегодовой налет часов самолета;

N - количество воздушных судов.

Таблица 2.

Значения степени тяжести последствий функциональных отказов

21 Уг Усложнение условий полета Сложная ситуация Аварийная ситуация Катастрофическая ситуация

Отказ двигателя 1 0 0 0

Отказ шасси 0 1 0 0

Отказ силовой установки 0 0 1 0

Отказ в системе управления 0 0 0 1

Отказ гидросистемы 0 0 0 0

Неверные показания приборов 1 1 1 1

Отказ других систем 0,8 0,4 0,5 0,1

Получению данных, представленных в табл. 2, предшествовало проведение экспертного опроса специалистов и руководителей воздушного транспорта, от которых зависит обеспечение безопасности полетов и поддержание летной годности ВС.

Обобщив и проанализировав данные, представленные в таблицах, составим исходные матрицы Я и Б.

В матрице Я элементы каждой строки выражают относительные степени интенсивности признаков летной годности ВС. Чем выше значения, тем более важен признак. Причем следует отметить, что эти статистические данные отражают состояние отдельного авиапредприятия и не характеризуют состояние парка ВС в целом. Так, например, частота возникновения отказов/неисправностей в двигателях (у1), согласно представленных для эксперимента данных, весьма высока у самолетов Ил-62, Ил-76, А-310.

Большой неустойчивостью в работе бортовых приборов отличаются такие типы ВС, как Ил-62, Ил-76, А-310. Значения (0) свидетельствуют, что, согласно статистическим данным, отказных ситуаций по данному признаку за рассматриваемый период не выявлено.

Я =

У1 У2 У3 У4 У5 У6 У7

х1 0,09 0,02 0 0,025 0,008 0,1 0

х2 0,1 0 0,01 0,01 0,01 0,13 0,025

х3 0,23 0,059 0,025 0 0,08 0,4 0,04

х4 0,21 0,062 0,03 0,03 0,06 0,35 0

х5 0,05 0 0 0,04 0 0,09 0

х6 0,05 0,026 0,038 0,04 0,07 0,7 0,14

х7 0,21 0,05 0,02 0,02 0,03 0,4 0

х8 0,09 0 0 0,04 0 0,1 0

Б =

21 22 23 24

у1 1 0 0 0

У2 0 1 0 0

У3 0 0 1 0

У4 0 0 0 1

У5 0 0 0 0

у6 1 1 1 1

у7 0,8 0,4 0,5 0,1

Данные, представленные в матрице Б, отражают степени принадлежности или совместимости последствий возникновения особых ситуаций в соответствии с рассмотренными признаками летной годности. Анализ полученных данных позволил сформулировать следующие выводы. Весьма высока степень возникновения инцидентов, обусловленных попаданием в особую ситуацию, связанную с усложнением условий полета у самолетов при возникновении отказов/неисправностей в двигательной установке. С высокой степенью вероятности при развитии отказов и неисправностей в силовой установке самолета, по мнению специалистов, возможно попадание самолетов в аварийную ситуацию. Степень развития катастрофической ситуации возможна в случаях нарушений в работе систем управления. Неверные показания приборов, согласно экспертной оценке, являются одним из существенных факторов для развития событий от незначительных до катастрофических.

Применяя уравнение (1), получили матрицу Т, элементы которой определены функцией принадлежности согласно формулы (2).

Из матрицы Т получаем матрицу '.

Опираясь на информацию, содержащуюся в этой матрице, получаем максимальные значения каждого столбца матрицы ('). Минимальной из подсчитанных величин является 0,45. Далее из матрицы (Т) выбираем для X наибольшее возможное значение, которое было бы меньше 0,45, которое составляет 0,42. Применяя это значение в качестве порога различия, определяем следующие границы уровня летной годности рассматриваемых воздушных судов: М^1) ={ х3; х4; х6; х7 }; М^2) ={ х3; х6; х7};

М^3) ={ х6}; М^4) = { х6 }.

Т =

21 22 23 24

х1 0,19 0,12 0,10 0,13

х2 0,30 0,17 0,15 0,15

х3 0,68 0,48 0,40 0,40

х4 0,56 0,41 0,38 0,38

х5 0,14 0,09 0,13 0,13

х6 0,86 0,78 0,75 0,75

х7 0,61 0,45 0,42 0,42

х8 0,19 0,10 0,14 0,14

'=

х1 0,12 0,10 0,13 0,10 0,12 0,10

х2 0,17 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15

х3 0,48 0,45 0,40 0,40 0,40 0,40

х4 0,41 0,38 0,38 0,38 0,38 0,38

х5 0,09 0,13 0,13 0,09 0,09 0,13

х6 0,78 0,75 0,75 0,75 0,75 0,75

х7 0,45 0,42 0,42 0,42 0,42 0,42

х8 0,10 0,10 0,14 0,10 0,10 0,10

тах 0,78 0,45 0,75 0,75 0,75 0,75

Графическое представление результатов исследования представлено на рис. 1. Комбинированный подход к оценке летной годности ВС, основанный на анализе статистических данных о частоте возникновения отказных состояний воздушных судов за рассматриваемый период и обработке результатов экспертной оценки, проводимой среди руководителей служб и подразделений воздушного транспорта, связанных с обеспечением безопасности полетов, позволяет сделать следующий вывод.

В целом уровень летной годности рассматриваемых типов ВС удовлетворительный. При заданных условиях эксплуатации попадание ВС в ситуацию, определяемую усложнением условий полета, характерно только для самолетов Ил-62, Ил-76, Ил-96 и А-310. Из них для трех типов ВС, таких как Ил-62, Ил-96 и А-310 весьма велика степень развития более тяжких последствий, обусловленных развитием сложной ситуации. Не исключено, что два типа самолетов: Ил-62 и Ил-96 могут оказаться в аварийной ситуации. И только для самолета Ил-62 состояние летной годности отмечается наихудшими результатами, о чем свидетельствует возможность попадания данного самолета в катастрофическую ситуацию.

Таким образом, предложена методика, позволяющая с достаточной для практического использования точностью проводить комбинированный анализ и оценку летной годности воздушных судов с учетом изменяющихся условий эксплуатации.

Ошибка! Ошибка!

Рис. 1. Пороговые со

Это позволит принимать ре мероприятий, направленных на со и поддержания летной годностЮЙ

1. Далецкий С.В., Деркач О.Я

ской авиации. - М., Воздушный тран

THE LIMIT CONDITION VALÎ

The value of the maintenance thresho

1Q-1

CTO:

шия летной годности воздушных судов

шение о целесообразности и последовательности внедрения вершенствование системы обеспечения безопасности полетов

С

10 П.

спо- )'

Q

ЛИТЕРАТУРА1

тров А.Н.

т 2002.

ИЛ-62

ИЛ-96

ЭффектиВноСил-бе ХНической эКсплуатацИи самолетОв гра

ИЛ-96 А-310

E OF AITCRAFTS WnRTHNKSS IN AIRLINE COMPANIE

ИЛ-76

ИЛ-62

ИЛ-96

d conditions of aircrafts in aviation company

BolsAhBdvorski

жд

S

500

1000

1500

2000

2500 3000 T (час)

ан-

G.A.

Сведения об авторе

Большедворский Григорий Александрович, 1981 г.р., окончил МГТУ ГА (2001), аспирант кафедры безопасности полетов и жизнедеятельности МГТУ ГА, область научных интересов - исследование системы обеспечения безопасности полетов и поддержания летной годности воздушных судов в авиапредприятиях.