CC BY
86
УДК 621.396
СТРАТЕГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ИЗДЕЛИЙ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ
С.В. ДАЛЕЦКИЙ, А.А. КУЛЕШОВ, Н.Н. СИРОТИН
Рассмотрены условия выбора различных стратегий восстановления изделий авиационной техники с позиций обеспечения их надёжности и эффективности технической эксплуатации.
Ключевые слова: стратегия восстановления, техническое обслуживание, трудоёмкость, надёжность.
Стратегия восстановления технического состояния изделия авиационной техники (АТ) определена в ГОСТ Р 53863-2010 как «совокупность организационных правил выполнения работ по поддержанию и (или) восстановлению надежности изделия». Надёжность изделия АТ является параметрическим свойством, характеризуемым показателями безотказности, долговечности и ремонтопригодности, поэтому далее рассматриваются только свойства безотказности.
Каждое изделие АТ состоит из элементов (узлов, деталей) и в этом смысле изделие АТ является системой, состояние которой описывается последовательно-параллельной моделью надежности. В процессе эксплуатации в изделиях АТ возможно появление различных по физической сущности 1-х нарушений в X; моменты времени, т.е. процесс накопления нарушений в изделии характеризуется вектором Т (Х1 + Хк). При заданном Т| [1] надежность изделия в
эксплуатации при наработке X характеризуется условной плотностью вероятности момента отказа ф (X, ТД представляющей плотность вероятности момента отказа системы при условии, что нарушение первого вида произошло в момент х1 второго х2 и т.д. Если А(Т|) - плотность вероятности вектора Т|, то безусловная плотность вероятности момента отказа системы по теореме о полной вероятности определяется выражением
Ч(1) = ¡/(Г,) ф(1,Г^)Лг, (1)
V
где V - пространство векторов Т| при 0< X < ю; ёУ - элемент пространства ёУ= ёхь ёх2,... ёхп , а интенсивность отказов изделия при наличии в нем многих развивающихся нарушений в ]-х условиях эксплуатации будет возрастающим параметром
\ / (Т, ) ф (t,T])dV (2)
|/(Т\) Ф(t,TJ)dV
V
где Ф (^ Т,) = | ф (и, Т) dU - условная функция надежности, и следовательно надежность изде-
t
лия рассматривается как ВФИ или ВСФИ распределения. В любой системе ТОиР АТ относительно работ по поддержанию и восстановлению надежности реализуется процесс восстановления, характеризующийся двумя состояниями изделия: «исправно-неисправно», поэтому на основе простой модели надежности каждое нарушение, описываемое вектором Т|, рассматривается как неисправность, если это нарушение препятствует дальнейшей эксплуатации изделия, в противном случае данное нарушение исключается из модели.
Другой особенностью эксплуатации изделий АТ является выполнение работ по поддержанию и восстановлению надежности только в перерывах между полетами, когда изделия не используются по назначению, поэтому моменты отказов и моменты восстановления в общем слу-
чае не совпадают. С учетом изложенного и в соответствии с данным определением возможна реализация следующих стратегий восстановления изделий АТ:
- С1 (или С2) - плановые работы по поддержанию и (или) восстановлению надежности изделия проводятся в заданных объемах через установленные интервалы наработки (или календарные интервалы времени), а при отказе изделия производится неплановое восстановление;
- С3 - плановые работы по поддержанию и (или) восстановлению надежности изделия не выполняются, а при отказе изделия выполняется неплановое восстановление;
- С4 (или С5) - плановые работы по поддержанию и (или) восстановлению надежности изделия проводятся по результатам контроля технического состояния через установленные интервалы наработки (или календарные интервалы времени).
Из указанных стратегий восстановления необходимо выбрать наиболее эффективную по показателю качества эксплуатации. Такими показателями для изделий АТ являются удельная трудоемкость работ или коэффициент готовности, через которые при необходимости можно выйти на другие показатели (стоимость, оперативная готовность и др.)
Выбор эффективной стратегии целесообразно проводить для каждого 1-го изделия по следующей исходной информации:
Б(Х), Б (X) - функция распределения отказов при проведении плановых работ по под-
держанию надежности и их отсутствии соответственно;
1 к
= 7 £ t,
к ,=1
1 п
t = — £ t
аг а
п , =1
- средняя оперативная продолжительность плановой восстановительной работы;
средняя оперативная продолжительность неплановой восстановительной работы;
1 т
tкг = £ tы '- средняя оперативная продолжительность работ по контролю состояния;
1 к
Т ж = ~Т £ Т„у - средняя оперативная трудоемкость плановой работы по поддержанию и
к ,=1
1
Т =-£ Т
аг а
______ аг,
„ 1=1
восстановлению надежности;
- средняя оперативная трудоемкость неплановой работы по поддержанию и восстановлению надежности;
1 т
Тг =~ £ Т, - средняя оперативная трудоемкость работ по контролю состояния.
Средняя трудоемкость работ по восстановлению летной годности ВС при отказе 1 - го изделия
Т* = Т + КТП ■ t .
аг аг тП а г 5
где Ктп - средняя удельная трудоемкость ТО при простое ВС.
Принимая, что потребная периодичность плановых работ при всех стратегиях одинакова и равна математическому ожиданию времени безотказной работы (I.) или (I. ), а среднее число
восстановлений на интервале (0, I ) равно
г
И. (і.) — 1 + 0,5
V іі J
-1
Значение функции надежности определяется из соотношений
Р (I) =1 - ^ (Т _); р (Г* ) = 1 - ^ * (Т; ).
(3)
(4)
Эффективность каждой стратегии по удельной трудоемкости работ для 1 - го изделия определится из выражений:
т*- Ъ (Т)+Тт • Р (Т)
КТ1 (Сі)
іі + іт + ^ ■ Иі (і )
К (С )— С7'»' И (і ) + Тт і ] • К
КТі (С2 ) —
Кт. (Сз) —
і і • Ки + с +^ і- •И і( і і) 7* • F • (Г•)
і *+ і.
Кті (С4 ):
К„ (С5 )—■
7і+ 7,-F•(і•)+Ті• Н'(іі') ;
'.,+ Г +і,-F‘(П+• и*(7*) ’
т, + 7,-F ‘(7 •)+7», ■ и *( ^ •)] • к,
(5)
( ^ + Т *) К, + Тт ■ ^ Т *) + Та,' Н*{ Т *)
где К, - коэффициент использования.
Эффективность каждой стратегии по коэффициенту готовности для 1 - го изделия определится из выражений:
к „ (Сі) —
К„ (С2)
іті + гі + і»і ' Иі (Іі )
_ і ■ к, _
і . + і. • К + і . • И . (і.)
ті і и аі і \ і /
К„ (Сз) — =
і.
і + і
і аі
К„(С 4) —-
і * + V + ( ■ F' (і *)+ ( ■ И * (і ‘)
і кі ті і\^іу аі і\^іу
(6)
Кгі (С5) —7=
іі • К,
(Г + ік.) + і . • F* (Г) + і . • И * (Г)
\ і кі у ті і \ і / аі і \ і /
Сравнение показателей позволяет выбрать наиболее эффективную стратегию, однако следует учитывать, что применение стратегии С3 уменьшает показатели долговечности изделий
приблизительно в соотношении Т. / Т , а план проверок при стратегиях С4 и С5 составляется
из условия обеспечения требуемого уровня достоверности выявления каждого вида предотказ-ного состояния изделия.
В рамках любой стратегии может быть реализован любой метод эксплуатации, причем применение метода эксплуатации определяется нормативами безопасности и регулярности, а стратегии восстановления - показателями эффективности технической эксплуатации.
В практике технической эксплуатации ВС могут быть реализованы для изделий АТ только стратегии С1 (или С2 ) и С4 (или С5), единые для форм технического обслуживания и ремонта на протяжении срока эксплуатации до списания изделий. Реализация стратегии С3 означает
*
і
*
отсутствие потребности данного изделия в плановых работах по поддержанию и восстановлению надежности или их неэффективность и незначимость относительно требований летной годности к функциям этого изделия в процессе эксплуатации ВС.
ЛИТЕРАТУРА
1. Скляревич А.Н. Линейные системы с возможными нарушениями. - М.: Наука, 1975.
2. Далецкий С.В. Формирование эксплуатационно-технических характеристик воздушных судов гражданской авиации. - М.: Воздушный транспорт, 2005.
STRATEGY OF RESTORATION OF THE TECHNICAL CONDITION OF PRODUCTS OF AVIATION EQUIPMENT
Daletskiy S.V., Kuleshov A.A., Sirotin N.N.
Conditions of a choice of various strategies of recovery products of aviation equipment from positions of ensuring their reliability and efficiency of technical operation are considered.
Key words: Strategy for Recovery, maintenance, complexity, and reliability.
Сведения об авторах
Далецкий Станислав Владимирович, 1944 г.р., окончил МАИ (1969), заслуженный работник транспорта РФ, доктор технических наук, начальник отдела ГосНИИ ГА, автор более 150 научных работ, область научных интересов - техническая эксплуатация воздушных судов.
Кулешов Александр Анатольевич, 1960 г.р., окончил МИИГА (1984), Академию внешней торговли (1996), доктор технических наук, заместитель генерального директора ГосНИИ ГА, автор более 40 научных работ, область научных интересов - самолётостроение, системы послепродажной поддержки и методы интегрированной логистической поддержки создания и эксплуатации авиационной техники.
Сиротин Николай Николаевич, 1933 г.р., окончил КАИ (1958), заслуженный деятель науки РФ, доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник ГосНИИ ГА, автор более 220 научных работ, область научных интересов - повреждаемость и работоспособность ГТД в процессе проектирования, доводки, производства и эксплуатации.
