CC BY
37
теории распознавания образов, совместно со спо- реальной перспективы совершенствования диагно-собом формального представления агрегатов и си- стики состояния систем ЛА в целом, а также для стем БКО ЛА для построения их математических мо- разработки процедур принятия решений на основе делей изложенного в работе, в качестве ближайшей анализа полученной с помощью систем контроля и
диагностики информации является актуальным.
ЛИТЕРАТУРА
1. Биргер И.А.. Техническая диагностика. [Текст]: / И.А. Биргер - М.: Машиностроение, 1978. -
240 с.
2. Виноградов В.А. ИАО боевой подготовки и боевых действий авиации вооруженных сил и эксплуатация авиационных РЭК. [Текст]: / В.А.Виноградов, В.Ф. Воскобоев, О.А. Лапсаков, М.С. Ярлыков. Под ред. М.С. Ярлыкова (Часть 1) - М.: ВВИА имени Н.Е. Жуковского , 1996. - 472 с.
3. Гренандер, У. Лекции по теории образов. Том 1. Синтез образов [Текст]: / У. Гренандер. - М.: Мир, 1979.- 382 с.
4. Чинючин Ю.М. Проблемы совершенствования системы поддержания летной годности воздушных судов [Текст]// Ю.М. Чинючин, Н.Н. Смирнов, В.С. Кирдюшкин//М. Научный вестник МГТУ ГА. Выпуск №178. -МГУ ГА, 2012. - С. 7-12.
5. Ергалиев, Д.С. Аналитические основы контроля и диагностирования систем воздушных судов гражданской авиации [Текст] / Д.С. Ергалиев // Сб. научн. Трудов Международного симпозиума «Надежность и качество», I том. - Пенза: ИПО ПГУ, 2007. - С.23-24.
6. Ергалиев, Д.С. Интеллектуальные системы оценки состояния бортовых комплексов оборудования [Текст] / Д.С. Ергалиев, А.Н. Коптев, К.Ж. Саханов // Сб. научн. трудов Международного симпозиума «Надежность и качество», I том. - Пенза: ИПО ПГУ, 2008. - С.444-446.
7. Куртаев С.Ж. Роль упреждающего обслуживания в современных условиях эксплуатации авиационной техники. [Текст]//С.Ж.Куртаев // Сборник статей международной научно-практической конференции «Технические науки: теоретический и практический взгляд». - Уфа: Изд. Аэтерна, 2014. С.23-26.
8. Надеин В.В. Применение средств контроля в современных условиях эксплуатации авиационной техники [Текст]// В.В. Надеин, А.В.Надеин //Иркутск. Материалы XV всероссийской научно-технической конференции «Проблемы повышения боевой готовности, боевого применения, технической эксплуатации и обеспечения безопасности полетов летательных аппаратов с учетом климотогеографических условий Сибири, Забайкалья и Дальнего Востока» Часть 1. - С.261-263.
9. Фу, К. Структурные методы в распознавании образов. [Текст]: / К.Фу. - М.: Мир, 1977.- 320
с.
10. Гришко А.К. Метод последовательного анализа моделей радиолокационных систем в процессе эксперимента / А.К. Гришко, В.Я. Баннов // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2013. Т. 1. С. 178-179.
11. Гришко А.К. Алгоритм верификации электромагнитной устойчивости радиоэлектронных плат / А.К. Гришко, И.И. Кочегаров, Е.С. Каракулов // Инновации на основе информационных и коммуникационных технологий. 2015. Т. 1. С. 301-304.
12. Эдвардс, У. Человеческий фактор: Пер. с англ. [Текст]: / Эдвардс, У., Кинг Сунь Фу, Гарг-Янардан Ч. и др. (Часть 1. Модели психической деятельности) Под ред. Г.Салвенди - М.: Мир, 1991. -487 с.
УДК 621.396.6.019.3 Вараксина Я.М., Бухаров А.Е.
ОАО «Уральское проектно-конструкторское бюро «Деталь», Каменск-Уральский, Россия
ПОРЯДОК ПЕРЕВОДА АВИАЦИОННЫХ РАДИОВЫСОТОМЕРОВ НА ТЕХНИЧЕСКУЮ ЭКСПЛУАТАЦИЮ ПО СОСТОЯНИЮ
Объектом исследования в статье являются авиационные радиовысотомеры.
Предметом исследования является анализ возможности эксплуатации авиационных радиовысотомеров (РВ) по техническому состоянию (до предотказного состояния, до безопасного отказа).
Впервые проведен анализ возможности перевода авиационных РВ на техническую эксплуатацию по состоянию (ТЭС) и оценен экономический эффект от эксплуатации по состоянию.
Целью исследования являлось определение конкретного порядка перевода авиационных РВ на ТЭС, а так же оценка экономического эффекта от эксплуатации по состоянию, выражаемая в количестве средств, высвобождаемых в результате более продолжительной эксплуатации авиационных РВ по сравнению с предварительно оговоренной.
Данная работа была осуществлена при подготовке анализа возможности эксплуатации РВ по техническому состоянию на примере авиационного радиовысотомера малых высот А-052.
Рассмотренные принципы организации и проведения работ по переводу авиационных РВ на ТЭС могут быть пригодны для всех авиационных РВ, при этом конкретные формы реализации могут быть отличны от рассмотренных при условии, что выполнение обоснования и реализации не противоречат действующим положениям.
Ключевые слова:
техническая эксплуатация, безопасный отказ, экономический эффект
Метод технической эксплуатации изделий авиационной техники (АТ) - это совокупность правил, определяющих вид предельного состояния АТ, по достижении которого дальнейшая эксплуатация по назначению прекращается или приостанавливается [1].
Видами предельного состояния, до которого допустимо использование АТ по назначению, могут быть назначенный ресурс или срок службы, либо контролируемое приближение выбранных функциональных параметров к установленным для них ограничениям, либо полная или частичная потеря работоспособности (отказ). Согласно указанным видам предельного состояния выделены следующие методы технической эксплуатации:
- до выработки ресурса (ТЭР);
- до предотказного состояния (ТЭП);
- до безопасного отказа (ТЭО).
Методы ТЭП и ТЭО определяются как методы технической эксплуатации по состоянию (ТЭС).
В настоящее время техническими условиями (ТУ) практически на все существующие сегодня авиационные радиовысотомеры (РВ) устанавливается лишь один вид эксплуатации - эксплуатация по ресурсу (ТЭР). Однако подобный подход имеет целый ряд существенных недостатков, к которым, например, относятся низкий коэффициент использования летательного аппарата (ЛА) из-за частых снятий РВ и выполнения неоправданно большого объема ремонтных работ, недоиспользование индивидуального ресурса подавляющего большинства РВ, отрицательное влияние на надежность повышенной интенсивности отказов РВ в послеремонтный период, наличие большого обменного фонда РВ [2].
Одним из радикальных путей повышения эффективности использования РВ и устранения вышеука-
занных недостатков может быть подход, заключающийся в обслуживании ЛА с заменой РВ по техническому состоянию [3, 4]. Сущность ТЭС заключается в максимальном использовании запасов работоспособности РВ на основе проведения необходимого объема технического диагностирования в процессе эксплуатации и систематического контроля и анализа уровня надежности с учетом особенностей его применения по назначению [5].
Основной целью применения ТЭС является сокращение затрат на эксплуатацию РВ и средств технического обслуживания и ремонта (ТОиР) (в т.ч. за счет экономии материальных и финансовых средств путем наиболее полного использования технических возможностей, заложенных при создании и производстве РВ).
Экономический эффект от эксплуатации по состоянию выражается в количестве средств, высвобождаемых в результате более продолжительной эксплуатации авиационных РВ по сравнению с предварительно оговоренной.
В [6, 7] приводится уравнение суммарных затрат на эксплуатацию РВ
Т
С© = С + С2)& + СэТ ,
0
где С - стоимость изделия; С2- затраты на текущие ремонты изделия, включающие в себя потери от последствий отказов РВ; ф(1) - параметр потока отказов РВ; Сэ - эксплуатационные затраты, не связанные с безотказностью РВ, включающие в себя затраты на транспортировку РВ в составе ЛА, затраты на плановое техническое обслуживание и т.д. Т - срок службы РВ; I - текущее время.
Затраты на эксплуатацию РВ в год выражаются из (1) и составляют: Т
С + С2+СэТ
- + С2 ДС =-0
Т
Соответственно экономический эффект можно оценить по отношению:
ДС1 _ т 2
ДС2 Т1
11
с+с2 +сэт1
._0_
■ Тг
С + С2+ СЭТ2
ас2 т1 1 + 0,057н(т2 )+кт2 '
где Н (Т1) и Н (Т2) - число отказов накопленное к моментам времени Т1 и Т2 соответственно;
к =
Сэ С
отношение эксплуатационных затрат, не
- значение, на которое сокращаются затраты АС , зависит от величины к , т.е от величины отношения эксплуатационных затрат, не связанных с безотказностью РВ к стоимости РВ;
- при к = 0...1,5 экономический эффект
АС АС
2
где АС1 - затраты на эксплуатацию в год при сроке службы РВ равном т1 ; АС2 - затраты на эксплуатацию в год при сроке службы РВ равном Т2 ; т1 - срок службы РВ установленный в документации; Т2 - срок службы РВ возможный при эксплуатации по состоянию.
Из [8] формула (3) может быть преобразована:
ас1 _ т2 1 + 0,057н(т )+кт
связанных с безотказностью РВ к стоимости РВ.
Решение уравнения (4) позволяет сделать следующие выводы:
ас,
- экономический эффект - наблюдаемый при
ас2
увеличении срока службы с т = 15 до т2 = 25 лет всегда больше единицы, т.е. затраты на эксплуатацию РВ в год ас при увеличении срока службы гарантированно сокращаются;
жет принимать значения в диапазоне 1, 02...1, 53. Соответственно количество средств, высвобождаемых в результате увеличения срока службы с 15 до 25 лет, составит от 2 до 53%.
Таки образом, экономический эффект от перехода к эксплуатации по состоянию будет присутствовать только при условии линейного роста числа отказов, что согласно данных статистики достижимо в пределах сроков службы от 19 до 33 лет.
В соответствии с [1] для РВ эксплуатируемых методом ТЭС назначенные ресурсы и сроки службы до первого ремонта и межремонтные не устанавливаются, взамен планового капитального (среднего) заводского ремонта вводится дополнительный вид периодического технического обслуживания (ТО) большой периодичности - контрольно восстановительные работы (КВР).
Основной целью КВР является:
- оценка технического состояния РВ;
- восстановление исправности РВ;
- определение возможности дальнейшей эксплуатации или списания РВ.
Демонтаж РВ, эксплуатируемых по состоянию, с борта ЛА при выполнении КВР, производится только в том случае, если это предусмотрено соответствующей эксплуатационной и (или) ремонтной документацией, например, для обеспечения доступа к другим объектам ТО.
Технической основой выбора метода ТЭС являются выполненные разработчиком РВ результаты анализа влияния отказов и неисправностей на безопасность полетов, ранжированную по особым ситуациям: без последствий (БП), усложнение условий полета (УУП), опасная ситуация (ОС), аварийная ситуация (АС), катастрофическая ситуация (КС) [9,10].
Если отказ РВ непосредственно не приводит к ситуации более опасной, чем УУП, то данный РВ на данном типе ЛА может быть переведен на ТЭС.
Перевод на ТЭС серийно выпускаемых и находящихся в эксплуатации РВ осуществляется в представленном ниже порядке.
Перевод на ТЭС РВ оформляется Решением Разработчика ЛА (в состав которого входит РВ), согласованным с предприятием-разработчиком РВ. В Решении определяется возможности технической эксплуатации по состоянию РВ и устанавливается: вид предельного состояния для конкретного типа РВ (отказ, предотказное состояние, выработка ресурса); способ установления предотказного состояния РВ (номенклатура параметров и их допустимые значения, методы, средства и периодичность контроля и прогнозирования технического состояния); отказы РВ при эксплуатации не приводят к аварийным ситуациям во время полетов; безотказная эксплуатация и поддержание РВ в работоспособном состоянии обеспечиваются встроенными средствами контроля (ВСК) без снятия РВ с борта ЛА; скорректированный объем и технология работ по ТОиР; порядок финансирования работ и другие необходимые положения.
Решение утверждается Разработчиком и Изготовителем ЛА и согласовывается с Разработчиком РВ, при участии военных представительств министерства обороны Российской Федерации при них.
Основанием для выпуска Решения может быть документ «Анализ возможности эксплуатации РВ по техническому состоянию», который является приложением к Решению.
Данная работа была осуществлена при подготовке анализа возможности эксплуатации РВ по техническому состоянию на примере авиационного радиовысотомера малых высот А-052.
На основании проведенного анализа можно сделать следующие выводы:
0
- СЧ РВ А-052 возможно эксплуатировать по - Для обеспечения высоких требований по дол-техническому состоянию методом технической экс- говечности на РВ А-052 и непростоя ЛА при вос-плуатации до безопасного отказа с контролем становлении отказавшей СЧ РВ необходим групповой уровня надежности в течение срока службы 25 лет. ЗИП.
- Контроль технического состояния в составе Рассмотренные принципы организации и прове-объекта осуществляется средствами ВСК на уровне дения работ по переводу авиационных РВ на ТЭС СЧ РВ А-052. могут быть пригодны для всех РВ отечественного
- Поиск отказа в РВ на уровне СЧ в эксплуа- производства, при этом конкретные формы реали-тации осуществляется в соответствии с руковод- зации могут быть отличны от рассмотренных при ством по эксплуатации РВ А-052 с помощью кон- условии, что выполнение обоснования и реализации трольно-проверочной аппаратуры КПА-052. не противоречат действующим положениям.
- Для РВ А-052 предусматривается проведение КВР, периодичность которых должна совпадать или быть кратной периодичности КВР ЛА.
ЛИТЕРАТУРА
1. ОСТ1 02776-2001 Эксплуатация техническая авиационной техники по состоянию.
2. Бухаров А.Е., Иофин А.А., Смирнова Г.И. К вопросу о возможности перевода авиационных радиовысотомеров к эксплуатации по состоянию. Труды Международного симпозиума Надежность и качество -2007 -т. 1. - С. 323-325.
3. Смирнов Н.Н., Андронов А.М. и др. Эксплуатационная надежность и режимы технического обслуживания самолетов. - М.: Транспорт, 1974.
4. Смирнов И. И., Ицкович А. А. Обслуживание и ремонт авиационной техники по состоянию. - М.: Транспорт, 1987.
5. Положение о технической эксплуатации по состоянию летательных аппаратов военного назначения. Выпуск №7301, 2010.
6. Колегаев Р.Н. Определение оптимальной долговечности технических систем. - М.: Советское радио, 19 67.
7. Колегаев Р.Н. Экономическая оценка качества и оптимизация системы ремонта машин. - М.: Машиностроение, 1980.
8. И.А. Жихарев, А.Е. Бухаров, Н.К. Юрков Экономический эффект от перехода авиационных радиовысотомеров к эксплуатации по состоянию. Труды Международного симпозиума Надежность и качество - 2010 -т. 1. - С. 410-412.
9. Евстифеев A.A. Модели минимизации направленного ущерба транспортной системы при отсутствии информации / A.A. Евстифеев, Н.А. Северцев // Вопросы теории безопасности и устойчивости систем. 2009. № 11. С. 137-145.
10. С.В. Далецкий Организация работ и внедрение методов эксплуатации изделий авиатехники по техническому состоянию. Научный вестник Московского государсвенного технического университета гражданской авиации, выпуск №103/2006.
УДК 656.25
Горелик А.В., Веселова А.С, Маслов А.А.
ФГБОУ ВО «Московский государственный университет путей сообщения Императора Николая II», Москва, Россия
ПРИМЕНЕНИЕ ИМИТАЦИОННОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИ ПРОЕКТИРОВАНИИ И ОЦЕНКЕ НАДЕЖНОСТИ СИСТЕМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АВТОМАТИКИ
Рассматриваются вопросы имитационного моделирования процесса технической эксплуатации систем железнодорожной автоматики. Приведён пример имитационной модели функционирования программного обеспечения системы микропроцессорной централизации, а также применения предложенной модели для оценки безошибочности программных средств. Результаты моделирования используются для построения матрицы рисков проявления ошибки, допущенной при проектировании программного обеспечения, в течение всего жизненного цикла системы железнодорожной автоматики и телемеханики.
Ключевые слова:
имитационное моделирование, имитационная экспертиза, разработка программного обеспечения, надежность, железнодорожная автоматика, стоимость жизненного цикла.
Введение
Вопросы анализа надежности и управления рисками для систем железнодорожной автоматики в настоящее время рассматриваются, как правило, в соответствии с принятой в ОАО "Российские железные дороги" методологией УРРАН [1-3, 5-7]. Однако результаты таких расчетов носят, как правило, усредненный характер и могут эффективно применяться лишь для обобщенной оценки состояния объектов транспортной инфраструктуры. Проблема заключается в том, что каждый объект исследования (конкретная станция, перегон, участок железной дороги) является уникальной сложно структурированной системой, все особенности которой можно адекватно учесть только с помощью имитационного моделирования. Имитационная экспертиза позволяет задавать различный объем поездной и манёвровой работы, потоки отказов технических средств, моделировать время восстановления объектов инфраструктуры при различных объемах трудовых и материальных ресурсов, учитывать топологию устройств СЦБ в пределах станции и перегона и их техническое состояние.
Имитационной экспертизой является системное исследование, которое проводится с помощью экспериментов на модели, дающих возможность получить подробные параметры объекта как системы, а
также полную характеристику и взаимодействие всех элементов станции, перегона или участка железной дороги. Имитационная модель должна отображать все свойства объекта и протекающих в нем процессов.
Таким образом, суть имитационной экспертизы, в отличие от расчетных методик, заключается в имитационном анализе эффективности различных управленческих решений для конкретного объекта инфраструктуры, с учетом климатических, технических, эксплуатационных и иных условий, а также с учетом многовариантности исходных данных и имеющихся ресурсов. Имитационная экспертиза позволяет для конкретного объекта принимать конкретное эффективное управленческое решение. Для осуществления такой экспертизы необходима методика ее проведения и алгоритм имитационной модели.
Существующая на сегодняшний день тенденция к переходу от релейных систем железнодорожной автоматики к релейно-процессорным и микропроцессорным системам, создает определенные трудности при доказательстве функциональной безопасности и безотказности неотъемлемой части любой микропроцессорной информационно-управляющей системы - её программного обеспечения (ПО).
