Научные основы построения системы технического

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ДЕПАРТАМЕНТ ВОЗДУШНОГО ТРАНСПОРТА
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ
ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ
Кафедра технической эксплуатации
летательных аппаратов и авиадвигателей
Н.Н.Смирнов
НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ
СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА
САМОЛЕТОВ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ
Разрешено к изданию в качестве учебного
пособия для студентов специальности 13.03
Москва – 1994
ББК 629.735.083.02:001.89
С 50
Рецензенты: канд. техн. наук, проф. Б.В.Зубков,
И.О. начальника ОТЭРАТ ДВТ Г. Г. Гипич.
Смирнов Н.К.
Научные основы построения системы технического обслуживания и ремонта самолетов
гражданской авиации: Учебное пособие. - М.: МГТУ ГА, 1994. - 108 с: Ил. 27, табл. 7, список лит.,
14 назв. ISBN5-86311-030-9
Данное учебное пособие содержит научные основы построения современной системы
технического обслуживания и ремонта самолетов, отвечающей предъявляемым требованиям.
Рассмотрены задачи выбора рациональных стратегий и режимов обслуживания и ремонта,
нормирования эффективности процесса технической эксплуатации и эксплуатационной
технологичности самолетов. Раскрыто содержание основных задач формирования
инфраструктуры системы технического обслуживания и ремонта, как важнейшего условия ее
успешной реализации.
Рассмотрено и одобрено на заседаниях кафедры 3 марта 1994 г. и методического совета 15
марта 1994 г.
3206030000-001
ЦЗЗ(03)-94
ББК 629.735.083.02:001.89
Св. тем. план 1994 г.
поз. I
Смирнов Николай Николаевич
НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ
СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И
РЕМОНТА САМОЛЕТОВ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ
Учебное пособие Редактор Т. М. Приорова
Корректор И. В. Вилкова
ЛР № 020580 от 23.06.92 г.
Подписано в печать 5.09.94 г.
Печать офсетная
Формат 60x84/16
7,0 уч.-изд. л.
6,5 усл. печ. л.
Заказ № 599/232
Тираж 550 экз.
С1
Московский государственный технический университет ГА
Реакционно-издательский отдел
125493 Москва, ул.Пулковская, д.6а
Московский государственный
технический университет ГА,1994
ISBN 5-86311-030-9
2
СОДЕРЖАНИЕ
Введение
1. Факторы, определяющие содержание
технического обслуживания и ремонта самолетов
2. Стратегия технического обслуживания и ремонта самолетов
3. Структура и содержание системы ТОиР
4. Основы построения системы ТОиР
5. Основные задачи создания инфраструктуры системы ТОиР
Заключение
Литература
3
4
5
13
20
25
48
60
62
ВВЕДЕНИЕ
Успехи в решении задач сохранения летной годности самолетов процессе длительной
эксплуатации и повышения эффективности их использования во многом определяются
совершенством принятой системы технического обслуживания и ремонта (ТОиР).
Под системой ТОиР понимается комплекс взаимосвязанных между собою
конструкторских, технологических, технических и организационных мер, осуществляемых на
различных этапах жизненного цикла самолета для поддержания и восстановления
работоспособности и исправности функциональных групп и систем самолетов при эксплуатации.
Основным назначением системы ТОиР является сохранение летной годности самолетов в
процессе эксплуатации и обеспечение эффективности их использования.
Совершенство системы ТОиР определяется, прежде всего, тем, насколько четко и полно
обеспечиваются взаимосвязь и взаимодействие между всеми составными частями системы, такими
как: эксплуатационно-технические характеристики (ЭТХ) конструкции самолета, программа
ТОиР, эксплуатационно-техническая документация (ЭТД), квалификация инженернотехнического персонала (ИТП), организационные формы и технические средства ТОиР.
Совершенство системы определяется также и теснотой связи, которая с ее помощью
обеспечивается между объективно существующими процессами повреждаемости конструкций
(разрушительными процессами) при эксплуатации и процессами поддержания и восстановления
их работоспособности. Чем теснее связь, тем совершеннее система ТОиР.
Действующая многие годы практика формирования системы ТОиР самолетов устарела.
При формировании системы не учитывается рад важных факторов, теоретических положений и
правил. В результате применяемая ныне система ТОиР самолетов не обеспечивает требуемой
тесноты связи между процессами повреждаемости конструкций и процессами поддержания и
восстановления их работоспособности и обеспечения исправности, а потому является
малоэффективной.
При создании современной системы ТОиР самолетов нового поколения необходимо
использовать новые подходы, базирующиеся на научной основе и мировой практике. Это
позволит получить целостное представление о закономерностях развития и существенных связях
различных составных частей системы, включая и ее инфраструктуру.
Необходимость поиска и применения новых подходов к построению системы ТОиР
самолетов вызывается следующими обстоятельствами:
разработка новой системы нормативно-технических документов, регламентирующих
техническую эксплуатацию самолетов;
обеспечение высокой степени живучести конструкций функциональных групп и систем
современных самолетов;
усиление требований в отношении обеспечения эксплуатационно-технических
характеристик (ЭТХ) современных самолетов;
широкое использование при создании современных самолетов принципа "безопасности
повреждаемости" конструкций в отличие от принципа "безопасного срока службы";
широкое применение на современных самолетах бортовых интегральных систем
диагностирования функциональных систем и их изделий;
отказ от проведения традиционных капитальных ремонтов самолетов, созданных по
принципу "безопасной повреждаемости";
ориентация на широкое применение стратегий ТОиР изделий и функциональных систем по
техническому состоянию;
развитие в эксплуатационных предприятиях лабораторий (центров) диагностики и широкое
применение в практике ТОиР методов и средств неразрушающего контроля и диагностики;
введение в практику работы конструкторских бюро создания и предъявления вместе с
новым типом самолетов "Программы ТОиР";
разработка новых форм эксплуатационно-технических документов (ЭТД), поставляемых
вместе с новым типом самолета.
Новые подходы к построению системы ТОиР предусматривают также и создание ее
инфраструктуры - как необходимого и обязательного условия стабильного функционирования
системы (стр.12).
Целью данной работы является изложить научные основы и концептуальные положения
построения новой системы ТОиР самолетов, отвечающей требованиям в отношении сохранения
4
летной годности самолетов в процессе длительной эксплуатации и обеспечения эффективности их
использования.
1. ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ СОДЕРЖАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО
ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА САМОЛЕТОВ
1.1. Процессы повреждаемости конструкций при эксплуатации.
В самолете, в любых из его агрегатов и деталей протекает большое количество различных
процессов, которые в конечном итоге обусловливают как работу самолета, его агрегатов, деталей,
так и их старение, и наступление различных повреждений и отказов.
В общем виде под процессом понимается такое явление, когда имеется последовательное
изменение X1, X2,...,Хn
каких-либо свойств объекта. Возможны различные подходы к
классификации реальных процессов в зависимости от главного критерия, которые кладется в
основу классификации.
Происходящие в самолете процессы в свете рассматриваемой проблемы целесообразно
разбить на два вида: рабочие процессы и процессы повреждаемости конструкции
(разрушительные процессы).
Рабочие процессы - это полезные процессы, определяющие функционирование всех систем
и самолета в целом. Рабочие процессы являются предметом особой теории - теории рабочих
процессов.
Теорию технической эксплуатации и, в частности, теорию технического обслуживания и
ремонта (ТОиР) самолетов интересуют процессы повреждаемости конструкций и их соотношение
с рабочими процессами.
Теоретически любой процесс можно описать дифференциальным уравнением f(t)dt, а
совокупность процессов суммой следующих уравнений
n
 f (t ) dt.
i 1
i
Создавая самолет, конструкторы закладывают в него определенный уровень рабочих
процессов, обеспечивают соответствующие эксплуатационно-технические характеристики и
одновременно предопределяют характер и некоторые уровень процессов повреждаемости при
эксплуатации. При этом, если значения первых процессов определяются ими достаточно четко, то
вторые - только весьма приблизительно. А если учесть, что на процессы повреждаемости
существенно накладываются многочисленные факторы внешних и внутренних условий, то
протекание их носит чисто вероятностный характер. Случайная составляющая в этих процессах,
как правило, очень велика по сравнению с основным аргументом.
Процессы повреждаемости обуславливаются различными формами энергии, а именно:
механической, электрической, химической, электромагнитной. Любые, формы энергии оказывают
определенное воздействие на детали изделий.
Различают воздействия, которые приводят к постепенному изменению характеристик и
параметров изделий, к возникновению так называемых постепенных отказов и воздействия,
вызывающие критическое состояние изделий, в результате которых наступает внезапный отказ. В
конечном итоге внезапные отказы являются результатом того, что конструктор не учел величину
того или иного эксплуатационного воздействия.
Эксплуатационные воздействия обычно классифицируют по следующим признакам: по
условиям возникновения действующего, главного фактора; по характеру влияния на материал
окружающей или рабочей среды; по виду изменения в материале под влиянием воздействующих
факторов; по характеру изменений во времени, возникающих в материале.
Применительно к самолету наиболее характерными процессами повреждаемости
конструкций являются: механические разрушения и деформации, истирание поверхности,
старение и усталость материала, коррозия.
Каждый процесс характеризуется определенными параметрами; одновременно в процессе
действуют определенные факторы, т.е. некоторые причины, внутренние и внешние силы,
обуславливающие данный процесс. Факторы - это причины, а параметры - следствия. Задачей
моделирования является установление наиболее точных зависимостей параметров от факторов.
5
В основе процесса повреждаемости конструкций находится физическая или химическая
кинетика процесса.
Физическая кинетика процесса - это законы, по которым протекают микроскопические
процессы, обуславливающие отклонение системы от термодинамического равновесия. Нарушение
равновесия возникает тогда, когда имеется некоторое превышение энергии активации над
энергией реакции системы.
Химическая кинетика процесса - это законы, определяющие скорость тех или иных
химических реакций.
Выявление и знание кинетики того или иного процесса - это главное и основное условие
для построения его модели.
1.2. Модели и описание процессов повреждаемости
В авиационных конструкциях в условиях воздействия сплошного спектра
термомеханических нагрузок возникают различные виды повреждаемости. К наиболее
характерным из них можно отнести следующие:
 деформации и механические разрушения;
 изнашивание вследствие трения;
 усталость;
 коррозия.
Изучать и управлять процессами повреждаемости намного легче, если удается создать их
адекватные математические модели. При этом необходимо учитывать, что реальные процессы
повреждаемости протекают не изолированно, а всегда в некоторой совокупности. Не все факторы
в этих процессах могут быть учтены, да и сочетание их носит случайный характер, поэтому для
моделирования используется математический аппарат, оперирующий случайными величинами и
случайными функциями.
В реальных условиях в любом явлении тот или иной параметр и его значение определяются
конечным числом факторов. Например, явление деформации деталей имеет в качестве одного из
параметров степень деформации, но величина этого параметра обуславливается действием таких
факторов, как давление, температура и рядом других. В общем виде параметры и факторы в
любом явлении и в любой системе можно рассматривать как элементы множества.
Математическое описание или построение математической модели явления или процесса
заключается в нахождении математической зависимости между параметрами и факторами
явления. Математическая модель явления или процесса может иметь любой вид математического
выражения, например, быть в виде уравнения любой степени, полинома и т.п.
Явления, связанные с процессами повреждаемости конструкций, удобно анализировать,
используя ориентированные конечные графы (рис. 1.1). В данном случае вершины графа можно
рассматривать как параметры, а ребра как факторы. Применение теории графов позволяет
установить имманентно присущую логическую связь факторов и параметров в сложном явлении.
Граф может быть задан аналитическим, геометрическим или матричным способом.
Рис.1.1. Конечный график: А, Б, В, Г, Д - вершины; 1-8 - ребра (дуги);
а - ребро (дуга), замыкающее вершину на себя.
Для постройки матрицы совокупности процессов повреждаемости целесообразно на
основании экспериментальных данных определить виды основных процессов повреждаемости,
затем по каждому виду определить основные и простейшие факторы, т.е. такие факторы, которые
6
не являются функцией каких-либо аргументов, и построить математические модели в самом
общем виде.
Применительно к основным процессам повреждаемости можно построить следующие
приближенные математические модели в общем виде.
Деформации и механические разрушения
Это наиболее распространенные виды разрушения деталей. Как правило, механическое
разрушение является следствием деформаций. К наиболее простым видам деформаций тела
относятся растяжение, сжатие, изгиб и кручение. Для изучения процессов повреждаемости,
приводящих к отказам, представляет интерес механизм, кинетика образования и развития
точечных дефектов дислокаций и диффузий.
Дислокации - линейные дефекты кристаллической решетки - являются источниками
внутренних напряжений. Кристаллы, имеющие дислокацию, нестабильны, вследствие чего при
длительном приложении вне них сил, особенно при повышенной температуре, достаточно сравнительно малых напряжений, чтобы развились процессы движения дислокаций.
Диффузия в широком понимании - это самопроизвольное выравнивание концентраций в
системе или процессе. Для исследования процессов повреждаемости в деталях самолета
наибольший интерес представляет диффузия в твердых телах. Основная причина диффузии
твердых тел - это тепловые движения частиц. Процессы диффузии здесь тесно связаны с другими
процессами, как например, коррозией, сорбционными процессами.
Дефекты кристаллической решетки и диффузия существенно способствуют механическому
разрушению деталей. Они обуславливают кинетику разрушения деталей.
Приближенная математическая модель для процессов деформации механических
разрушений может быть представлена в следующем виде:
R1=f1(P, n, D, T, t, N, z),
где P - прилагаемые внешние силы; R - точечные дефекты материала; D - диффузия; T температура; t - время; N - дислокации; z - прочие факторы.
Старение
Старение материалов - это процесс, характеризующийся изменением строения и свойств
материалов, происходящих либо самопроизвольно при длительной выдержке при обычной
температуре (естественное старение), либо при нагреве (искусственное старение).
Старение присуще всем деталям, хотя в различных деталях, главным образом в зависимости от
материала, этот процесс протекаем по-разному как по характеру, так и по времени.
При старении в материале (особенно в сплавах) происходят следующие процессы:
аллотропическое превращение, мартенситное превращение и распад мартенситной структуры;
растворение материала в твердом состоянии и распад пресыщенных твердых растворов;
упорядочение и разупорядочение твердых растворов и ряд других процессов; Перечисленные
виды превращений при старении могут быть сведены к двум группам:
превращения, протекающие без изменения химического состава, т.е. превращения,
связанные только с изменением кристаллической структуры;
превращения, сопровождающиеся образованием фаз с изменением химического состава.
Старение металлов и металлических сплавов - это совокупность многих процессов,
совершающихся параллельно.
В самолетных конструкциях используется также большое количество деталей из
полимерных материалов (пластмасс и каучуков). Процесс старения полимеров является по
существу процессом деструкции, т.е. распадом макромолекул под влиянием различных внешних
факторов, таких как температура и свет. Процесс старения необратимый. детали из полимерных
материалов существенно утрачивают сбои физико-химические свойства, в результате чего они
перестают выполнять свои функции.
Приближенная математическая модель для процессов старения может быть представлена в
следующем виде:
R2=f2(n, T, V, t, w, z),
7
где n - образование центров кристаллизации; Т - температура; V - процесс распада
мартенсита; t - время; w - распад молекул; z - прочие процессы.
Изнашивание вследствие трения
Процесс изнашивания протекает при действии трех основных факторов: материала тела,
материала контртела и смазки, находящейся между телами. В результате трения возникают
различного рода разрушения в виде изнашивания, а именно: механическое, молекулярномеханическое, коррозионно-механическое, абразивное, гидроабразивное, усталостное, эрозионное,
окислительное и изнашивание при фреттинг-коррозии. Процесс изнашивания моделируется
математическими уравнениями, имеющими вид степенного или экспоненциального закона.
Приближенную математическую модель изнашивания вследствие трения в общем виде можно
представить следующим образом:
R3  f3  F , f , , Q, T , t , z  ,
где F - сила трения; f - коэффициент трения; ω - состояние поверхности; Q – состояние
смазки; Т - температура; t - время; z - прочие факторы.
Усталость
На прочность деталей существенно влияет усталость материала. Во многих деталях
усталость материала является основным фактором, в результате действия которого детали
утрачивают прочность. Установлено, что под действием повторно-переменных нагрузок металлы
разрушаются хрупко, т.е. без видимых следов остаточной деформации. Усталостные изменения в
материале возникают при наличии гармонической или близкой по типу к ней нагрузке.
На процесс усталостного разрушения оказывают влияние многие факторы: структура
материала, режим термической обработки, температура, вид напряженного состояния,
концентрации напряжений, размер деталей, частота приложения нагрузок и др. Сам процесс
усталости условно делится на три периода: период упрочнения, разупрочнения и разрушения.
В изучении процесса усталостного разрушения металлов весьма важное значение имеют
деформационные и энергетические критерии, связывающие закономерности усталостного
разрушения металлов и металлических сплавов с циклическими деформациями и необратимо
рассеянной энергией.
Приближенная математическая модель для процессов усталости в общем виде может быть
представлена следующим образом:
R4  f 4  , N , Lпл , A, K , t , z  ,
где σ - амплитуда колебаний; N - количество циклов; Lпл - скрытая теплота плавления; А механический эквивалент тепла; К - концентрация напряжений; t - время; z - прочие фактор.
Коррозия
Коррозионные процессы являются наиболее существенными разрушительными процессами
во многих деталях конструкции самолета.
Наиболее характерными для деталей самолетных конструкций являются следующие виды
коррозии: атмосферная коррозия, контактная коррозия, коррозия при трении, фреттинг-коррозия,
щелевая коррозия, коррозия под напряжением, структурная коррозия.
Перечисленные виды коррозии обуславливаются по существу условиями протекания
процесса.
По характеру распространения коррозии наиболее частыми является следующие: сплошная
- охватывающая всю поверхность детали и местная - охватывающая отдельные участки
поверхности детали.
На прочность деталей отрицательное влияние оказывает местная коррозия, она во много
раз опаснее сплошной.
В результате коррозии в деталях самолета возникают следующие отрицательные
последствия: разрушение сплошности детали и утрата прочности; коррозионная усталость
металла; коррозионная хрупкость.
8
Все виды коррозии, кроме газовой, обуславливаются электротоком, образующимся в
результате разности потенциалов, участвующих в процессе веществ.
На каждый вид коррозии действуют многие ускоряющие и замедляющие процесс факторы.
Для атмосферной коррозии существенными факторами являются состав и влажность атмосферы,
периодичность смачивания, вид материала, температура и др.; для контактной - вид
контактируемых материалов и факторы, действующие при атмосферной коррозии; для щелевой помимо перечисленных факторов, размер щели и др.; для электрохимической коррозии - скорость
процесса, которая определяется силой тока в зоне действия коррозии.
Приближенную математическую модель для процессов коррозии в общем виде можно
записать следующим образом:
R5  f5  I ,U , ,, , C, z  ,
где I - сила тока; U - разность потенциалов; τ - продолжительность смачивания; υ - частота
смачивания; ω - структура материала; С - агрессивность среды; z - прочие факторы.
1.3. Эксплуатационно-технические характеристики самолетов
Объективно существующие при эксплуатации самолетов процессы повреждаемости их
конструкций подлежат глубокому изучению и учету при создании каждого нового типа самолета.
Полнота
учета
процессов
повреждаемости
определяется
значениями
показателей
эксплуатационно-технических характеристик (ЭТХ) конструкций, таких как: безотказность,
долговечность,
живучесть,
сохраняемость,
эксплуатационная
технологичность,
ремонтопригодность и др.
ЭТХ определяют в своей основе как потребность, так и приспособленность самолета к
ТОиР, а следовательно, определяют содержание ТОиР и оказывают непосредственное влияние на
показатели эффективности системы ТОиР. Так, потребность в ТОиР определяется в основном
характеристиками безотказности, долговечности, живучести, сохраняемости; приспособленность к
ТОиР - характеристиками контролепригодности, эксплуатационной технологичности и
ремонтопригодности.
Самолет, как объект ТОиР, должен обладать высоким уровнем эксплуатационнотехнических характеристик. Это является необходимым начальным условием для построения
такой системы ТОиР, которая обеспечивает наилучшие значения всей совокупности показателей
ее эффективности.
Одной из важнейших ЭТХ является безотказность - свойство объекта непрерывно
сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки в
заданных условиях эксплуатации. Проблема обеспечения безотказности стала особенно
актуальной в настоящее время вследствие усложнения конструкций самолетов и их систем,
состоящих из большого числа элементов, блоков, узлов, увеличения числа выполняемых ими
функций и усиления режимов их работы.
На безотказность влияют различные факторы, определяемые условиями проектирования,
производства и эксплуатации. Однако особое место в решении проблемы обеспечения
безотказности объектов эксплуатации занимают этапы проектирования и производства. Низкий
уровень безотказности, создаваемый при проектировании и производстве, не может быть
компенсирован в дальнейшем на этапах эксплуатации.
Характеристики безотказности объекта эксплуатации непосредственно влияют на
показатели безопасности полетов и регулярности вылетов по расписанию. Кроме того, они
оказывают влияние и на экономические показатели эксплуатации.
Не менее важной из числа ЭТХ является долговечность - свойство объекта сохранять
работоспособность до наступления предельного состояния при заданной системе ТОиР. При этом
предельным считается такое состояние объекта, при котором его дальнейшее применение по
назначению недопустимо или нецелесообразно.
Долговечность зависит от многочисленных факторов, действующих на этапах
проектирования, производства и эксплуатации. Показателями долговечности являются ресурсы и
сроки службы: назначенный ресурс (срок службы); ресурс (срок службы) до 1-ого ремонта;
межремонтный ресурс (срок службы); гамма-процентный ресурс (срок службы).
Характеристики долговечности объекта эксплуатации непосредственно влияют на
показатели исправности парка самолетов и экономичности эксплуатации.
9
К числу ЭТХ самолета относится его живучесть - свойство, обеспечивающее нормальное
выполнение заданных функций всеми системами самолета в полете с отдельными отказами или
повреждениями отдельных агрегатов, элементов, узлов. Живучесть конструкции обеспечивается
на этапах проектирования и производства самолетов на основе использования принципа
"безопасной повреждаемости".
Характеристики живучести объекта эксплуатации непосредственно влияют на показатели
безопасности полетов, регулярности вылетов по расписанию, а также на экономичность
эксплуатации.
Основная задача конструкторов, реализующих принцип "безопасной повреждаемости",
заключается в том, чтобы найти и осуществить на практике такие конструктивно-технологические
решения узлов, агрегатов и силовой конструкции в целом, которые даже при наличии
появившихся повреждений и отказов отдельных элементов силовой конструкции обеспечивают
возможность безопасного выполнения одного или нескольких полетов до момента устранения
повреждений и отказов. Это свойство конструкции используется для планирования выполнения
ТОиР в удобное время и в удобном месте.
В составе ЭТХ самолета значится и эксплуатационная технологичность - свойство
конструкции, характеризующее ее приспособленность к проведению всех видов работ по ТОиР с
использованием наиболее экономичных технологических процессов. Это означает
приспособленность конструкции к прогрессивным стратегиям и методам ТОиР, а также
приспособленность к выполнению отдельных операций ТОиР, в том числе операций по
устранению отказов и повреждений.
Эксплуатационная технологичность определяется радом конструктивно-производственных
факторов, таких как: доступность, контролепригодность, легкосъемность, взаимозаменяемость и
др.
Требуемые свойства конструкции самолета в отношении его приспособленности к ТОиР
закладываются и обеспечиваются на этапах проектирования и производства. Именно на этих
этапах путем соответствующих конструктивно-технологических решений обеспечиваются необходимые эксплуатационные свойства самолета, от которых в значительной мере зависит облик
системы ТОиР и ее показатели.
Характеристики эксплуатационной технологичности непосредственно влияют на
показатели регулярности вылетов по расписанию, исправности парка самолетов и экономичности
ТОиР.
В
последние
годы
большое
внимание
уделяется
вопросам
обеспечения
контролепригодности - важнейшему свойству конструкции, характеризующему ее
приспособленность (пригодность) к проведению контроля и диагностирования заданными
методами и средствами диагностирования и неразрушающего контроля.
Характеристики контролепригодности самолета оказывают непосредственное влияние на
показатели безопасности полетов, регулярности вылетов по расписанию и на экономические
показатели ТОиР.
Будучи составной частью эксплуатационной технологичности, контролепригодность, в
силу своей значимости, часто рассматривается как самостоятельная ЭТХ конструкции объекта
эксплуатации.
Составной частью эксплуатационной технологичности является и ремонтопригодность свойство конструкции, заключающееся в ее приспособленности к устранению возникающих при
эксплуатации самолетов отказов и повреждений отдельных узлов и агрегатов функциональных
систем при наименьших затратах времени.
Характеристики ремонтопригодности самолета непосредственно влияют на показатели
регулярности вылетов по расписанию и на экономические показатели эксплуатации.
В силу своей важности и значимости применительно к оперативному циклу эксплуатации
ремонтопригодность, также как и контролепригодность, часто рассматривается как
самостоятельная ЭТХ конструкции объекта эксплуатации.
Следует отметить, что каждая из рассмотренных ЭТХ имеет свои количественные
показатели оценки. Обеспечение требуемых для того или иного типа самолета значений этих
показателей является началом процесса построения системы ТОиР.
1.4. Программы технического обслуживания и ремонта
Обеспечение требуемых уровней ЭТХ самолета является необходимым, но еще не
достаточным условием для определения содержания и построения эффективной системы ТОиР.
Важные роль и место в работе по формированию содержания и построению системы ТОиР
отводится программе ТОиР - документу, устанавливающему выбранные стратегии,
10
количественные и качественные характеристики режимов ТОиР, допустимые при эксплуатации
уровни повреждений, средства контроля и диагностики.
Программа ТОиР формируется на этапах создания самолета для ожидаемых условий
эксплуатации одновременно с работой по обеспечению ЭТХ конструкции. Эта программа ТОиР
является базовой, (типовой) программой.
Базовая программа ТОиР является первым официальным документом, который с учетом
достигнутого уровня ЭТХ определяет облик будущей системы ТОиР самолета и конкретное
содержание эксплуатационно-технической документации (ЭТД), поставляемой вместе с
самолетом
Базовая программа состоит из следующих разделов: общие положения; заданные
(ожидаемые) условия эксплуатации и ограничения, принятые при разработке программы;
характеристика самолета как объекта ТОиР; план обслуживания и ремонта; программы ТОиР
функциональных систем; требования к организации обслуживания и ремонта, оснащенности АТБ
и заводов ГА, средствам обслуживания и ремонта; показатели эффективности программы ТОиР;
приложения.
В общих положениях базовой программы содержатся: основание для разработки, цель и
назначение программы, этапы и сроки разработки и корректировки.
Заданные условия эксплуатации и ограничения, принятые при разработке программ,
включают: условия применения самолета с учетом сезонной потребности и соответствующие им
значения средней продолжительности рейса, числа посадок, годового и суточного налета; условия
внешней среды при выполнении ТОиР; допустимые значения показателей безотказности и
регулярности полетов, надежности авиационной техники, установленные в техническом задании и
нормативных документах на этапах проектирования, испытаний и эксплуатации.
Характеристика самолета как объекта ТОиР содержит основные сведения о конструктивнокомпоновочных
особенностях
(доступность,
легкосъемность,
взаимозаменяемость,
контролепригодность), схемах размещения зарядно-заправочных устройств и основных
эксплуатационных люков, эксплуатационных разъемах основных агрегатов планера; ресурсах и
сроках службы самолета и приспособленности конструкции функциональных систем и изделий к
прогрессивным стратегиям и методам ТОиР.
План ТОиР занимает центральное место в программе. Он устанавливает основные
принципы построения и организации, стратегии и режимы обслуживания и ремонта. План
составляется для объектов, подлежащих ТОиР в процессе эксплуатации, и включает следующее
материалы:
 типовую структуру (номенклатуру и периодичность) видов ТОиР в течение всего срока
службы для характерных условий эксплуатации;
 стратегии и количественные характеристики ТОиР изделий;
 назначенный ресурс, срок службы, среднюю периодичность неплановых замен,
периодичность, трудоемкость и продолжительность выполнения основных работ, нормы расхода
запасных частей и материалов (для всех изделий);
 ресурс до первого ремонта и межремонтный ресурс (для изделий, ТОиР которых
выполняется по наработке);
 параметры, определяющие техническое состояние объекта и значения этих параметров,
величины упреждающих допусков, перечень средств и методов контроля (для изделий,
обслуживаемых по состоянию с контролем параметров);
 сведения о работах, подлежащих выполнению при хранении и специальных видах ТОиР
(сезонное, после особых случаев полета и посадки и др.);
 типовые технологические графики технического обслуживания самолетов;
 рекомендации по применению новых методов восстановления деталей ТОиР.
В разделе программы по организации и средствам ТОиР излагаются основные требования и
рекомендации к организационно-техническому обеспечению. В их числе:
 требования к оснащенности стоянок, лабораторий, цехов, в том числе перечни средств
наземного обслуживания общего и специального применения, контрольно-проверочной
аппаратуры, средств диагностирования и неразрушающего контроля;
 требования к инженерно-техническому составу (перечень специальностей и
специализаций, численность и квалификация исполнителей);
 рекомендации по освоению новых технологий и использованию методов организации
11
ТОиР (разовый, поэтапный, блочный, агрегатно-узловой, стендовый и т.д.);
 требования к информационному обеспечению ТОиР (состав и объем информации,
частота и форма представления).
В базовой программе приводятся значения показателей: удельная суммарная оперативная
трудоемкость и продолжительность ТОиР; среднее время и вероятность восстановления; средняя
продолжительность
транзитного
обслуживания;
средние
значения
оперативной
продолжительности и трудоемкости каждого вида ТОиР; стоимость запасных частей и материалов
на 100 часов налета,
К программе ТОиР прилагаются материалы по обоснованию ее отдельных разделов, в том
числе перечень доказательной документации; перечень нормативно-технических документов,
используемых при разработке программы; минимальный состав исправного оборудования и агрегатов, необходимых для отправки самолета в рейс; перечень повреждений, при которых самолет
подлежит восстановлению в условиях АРЗ; перечень мероприятий по совершенствованию
системы ТОиР; план исследования технического состояния самолета на различных этапах его
эксплуатации.
Базовая программе ТОиР самолета в целом рассматривается как совокупность программ
более низкого уровня. В зависимости от применяемых стратегий различают программы ТОиР по
наработке, по состоянию с контролем параметров, по состоянию с контролем уровня надежности.
По признаку применяемых режимов ТОиР различают программы по оперативным, периодическим
и ремонтным формам. С учетом конструктивных особенностей составных частей самолета
различают программы ТОиР планера, двигателя, функциональных систем (гидравлическая,
топливная, управления и др.).
Базовая программа ТОиР содержит требования к программе обеспечения ТОиР.
С учетом этих требований до начала эксплуатации самолета разрабатывается базовая
(типовая) программа обеспечения ТОиР, включающая такие разделы, как: технологическая
подготовка производстве создание потребной производственной базы; профессиональная
подготовка инженерно-технического персонала; материально-техническое обеспечение;
информационное обеспечение; организация и управление процессами ТОиР.
На основе базовой программы ТОиР на этапе эксплуатации самолета формируются
эксплуатационные варианты программы (гибкие программы), которые наиболее полно учитывают
условия эксплуатации, технического обслуживания и ремонта в конкретных авиапредприятиях.
Гибкая программа ТОиР, сформированная для конкретного авиапредприятия, и
соответствующая ей программа обеспечения ТОиР, объединяясь, образуют так называемую
комплексную программу ТОиР самолета. Укрупненная структура комплексной программы
представлена на рис. 1.2.
Данная программа содержит развернутое изложение принятых стратегий и
соответствующих им режимов, технологий, методов, форм организации обслуживания и ремонта
самолета в целом, его функциональных систем и оборудования, реализованных в конструкции и
эксплуатационно-технической документации с учетом заданных условий эксплуатации.
12
Комплексная программа технического обслуживания и ремонта
Общие положения
Программа ТОиР
Программа обеспечения
Общий план ТОиР
Функциональные
системы
Характеристика
объекта
Характеристика
программного комплекса
Показатели
эффективности ТОиР
Конструктивноэксплуатационные
свойства объекта
Стратегия ТОиР
Средства ТОиР
Показатели
эффективности
Развитие производственной
базы
Технологическая
подготовка
Профессиональная
подготовка кадров
Связь с другими
программами
Информационное
обеспечение
Развитие программы
Материально-техническое
обеспечение
Организация и управление
Рис.1.2. Структура комплексной программы ТОиР самолета
2. СТРАТЕГИИ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ
И РЕМОНТА
2.1. Классификация стратегий
Применительно к понятию ТОиР самолетов термин стратегия в самом общем виде может
быть определен следующим образом. Стратегия - совокупность принятых принципов, правил и
управляющих воздействий, определяющих комплексное развитие эксплуатационно-технических
характеристик конструкции авиационной техники, технологии, методов организации и
производственно-технической базы ее ТОиР. Данное определение стратегии отражает
необходимость системного подхода к решению проблемы повышения эффективности ТОиР,
нацеливает на совместные согласованные действия в рамках единой программы всех организаций
и предприятий, создавших, эксплуатирующих и ремонтирующих авиационную технику.
В соответствии с действующими стандартами различают следующие стратегии:
 технического обслуживания по наработке, при котором перечень и периодичность
выполнения операций определяются значением наработки изделия с начала эксплуатации или
после капитального (среднего) ремонта;
 технического обслуживания по состоянию, при котором перечень и периодичность
выполнения операций определяются фактическим техническим состоянием изделия в момент
начала технического обслуживания;
13
 ремонта по наработке, при котором объем разборки изделия и дефектации его составных
частей назначается единым для парка однотипных изделий в зависимости от наработки с начала
эксплуатации и (или) после капитального (среднего) ремонта, а перечень операций
восстановления определяется с учетом результатов дефектации составных частей изделий;
 ремонта по техническому состоянию, при котором перечень операций, в том числе
разборки, определяется по результатам диагностирования изделия в момент начала ремонта, а
также по данным с надежности этого изделия и однотипных изделий.
В качестве основного признака, характеризующего стратегии ТОиР объектов,
целесообразно принять характер информации о их надежности и техническом состоянии, которая
используется при назначении периодичности и объема регламентных работ. Эту информацию
можно разделить: по времени получения и использования на априорную (полученную до опыта) и
апостериорную (полученную при проведении опыта); по источникам изучения на информацию о
совокупности объектов и об отдельном объекте. При этом под опытом понимается серийная
эксплуатация объекта. Сочетания этих видов информации образуют четыре стратегии ТОиР (табл.
2.1).
Таблица 2.1. Стратегии технического обслуживания и ремонта
Характер
Априорная
Апостериорная
информации
По состоянию с
С совокупности
По наработке
контролем уровня
объектов
надежности (КУН)
По наработке,
По состоянию с
Об отдельном
установленной для контролем параметров
объекте
отдельного объекта
(КП)
Необходимо отметить, что стратегии ТОиР по состоянию (стратегии по состоянию)
существенно отличаются от стратегий обслуживания и ремонта по наработке (стратегии по
наработке). Они заключаются не только в самом характере технологических процессов ТОиР, но и
в распределении ресурсов, потребных на развитие производственно-технической базы,
соответствующей требованиям той или иной стратегии.
Стратегия по состоянию предполагает обеспечение высокого уровня эксплуатационноремонтной технологичности конструкций, создание в достаточных объемах эффективных средств
диагностики и неразрушающего контроля, развитие производственно-технической и экспериментальной базы эксплуатационных и ремонтных предприятий гражданской авиации. Стратегия же
по наработке предполагает развитие экспериментальной базы предприятий промышленности и
обеспечивает на этой основе обоснованные ресурсы до ремонта для каждой совокупности однотипных объектов. От своевременного выбора соответствующей стратегии в решающей мере
зависит своевременность и правильность выбора требуемой технической политики развития
инженерно-авиационной службы отрасли на многие годы.
Таблица 2.2. Взаимосвязь стратегий эксплуатации технического
обслуживания и ремонта изделий
Стратегии эксплуатации (использования)
Стратегии ТОиР
до выработки ресурса до предотказного
До отказа
(срока службы)
состояния
Техническое обслуживание
По наработке
+
По состоянию с контролем
+
параметров
По состоянию с контролем
+
уровня надежности
Ремонт
По наработке
+
+
+
+
По техническому состоянию
+
14
В зависимости от имеющихся возможностей определения предельного состояния
работоспособности изделий в процессе эксплуатации и от принятого критерия для установления
сроков их замен на самолете различают следующие стратегии эксплуатации (использования): до
выработки ресурса (срока службы), до отказа, до предотказного состояния.
Стратегии обслуживания и ремонта, естественно, связаны со стратегиями эксплуатации
(использования) изделий авиационной техники (табл. 2.2). Для каждой из стратегий эксплуатации
можно выбрать вполне определенные, отличающиеся наибольшей эффективностью, стратегии
технического обслуживания и стратегии ремонта (обозначены знаком +).
2.2. Стратегия технического обслуживания по состоянию с контролем уровня
надежности
К характерным особенностям стратегии обслуживания с контролем уровня надежности
можно отнести следующие. Каждое из изделий при этой стратегии эксплуатируется
(используется) до отказа, межремонтных ресурсов для этих изделий не устанавливается.
Техническое обслуживание каждого конкретного изделия заключается в выполнении
необходимого объема работ по регулировке, калибровке, обнаружению возникающих отказов и
повреждений и их устранению. Для конструктивно сложных изделий может показаться
целесообразно, выполнять замену некоторых из их составных частей по наработке, если такая
замена возможна без необходимости разборки изделия в стационарных условиях. Применительно
ко всему парку однотипных изделий осуществляется контроль уровня надежности. В случаях,
когда фактический уровень надежности этого или иного типа изделий ниже нормативного,
проводится тщательный анализ причин отклонения и осуществляются мероприятия по его
повышению.
Область применения данной стратегии обслуживания целесообразно ограничить
изделиями:
 отказы которых не влияют на безопасность полета, что устанавливается анализом
надежности систем при выборе и назначении стратегии технического обслуживания;
 для которых имеет место экспоненциальное распределение вероятности безотказной
работы;
 надежность которых позволяет обеспечить выполнение требований по регулярности
полетов и экономической эффективности процесса технической эксплуатации самолета;
 обладающими высокой эксплуатационной технологичностью, в том числе
легкосъемностью, доступностью, взаимозаменяемостью;
 затраты на эксплуатацию которых до отказа (при обслуживании с контролем уровня
надежности) не превышают затрат не планово-профилактическое техническое обслуживание;
 имеющими индикацию отказов бортовыми или наземными средствами контроля с
минимальными трудовыми затратами в заданное время.
Контроль уровня надежности совокупности однотипных изделий осуществляется
статистическими методами. Данным видом контроля охватывается, как правило, большинство
агрегатов и узлов в независимости от применяемой к ним стратегии ТОиР. Однако только для
стратегии технического обслуживания с контролем уровня надежности этот вид контроля является
основным механизмом в управлении надежностью изделий.
При данной стратегии обслуживания критерием технического состояния совокупности
однотипных изделий систем самолета является уровень надежности, выражаемый
соответствующим показателем. Такой показатель должен нести максимум информации о
техническом состоянии изделий, быть удобным для проведения оперативного сравнительного
анализа, а также быть критичным к изменениям процесса технической эксплуатации парка
самолетов (изменению условий эксплуатации, уровню восстановления функциональных систем).
Наиболее полно таким требованиям в условиях эксплуатации авиационной техники отвечают
следующие показатели: параметр потока отказов ω(t) и количество отказов изделии,
приходящихся на 1000 часов налета К1000.
Требования к информации по надежности предусматривают разработку номенклатуры
исходной информации, форм ее представления, организационных форм сбора с указанием места
получения и ответственных лиц.
Для обработки исходной информации используются известные методы математической
статистики: оценка параметров распределения по выборке (методы максимального
15
правдоподобия, моментов, разделяющих разбиений); проверка статистических гипотез о законе
распределения наработки до отказа и др. При этом учитывается переменность парка
(изменяющийся объем выборки). В ряде случаев дополнительно к информации о надежности всей
совокупности изделий используется информация о техническом состоянии их отдельных образцов
с наибольшей, наработкой. Образцы изделий, имеющие наибольшую наработку, периодически
снимаются с самолета, полностью разбираются и подвергаются всесторонним исследованиям
технического состояния. Цель этих мер - заблаговременно выявить слабые места конструкции
изделия и предупредить приближение предотказного состояния.
Уровень надежности определенной совокупности однотипных изделий контролируют
путем сравнения наблюдаемого в эксплуатации числа отказов nф с верхней границей
регулирования (ВГР), представляющей собой допустимое число отказов за определенный период
эксплуатации. Наблюдаемое число отказов nф в каждом из интервалов времени имеет случайный
характер и изменяется в пределах от нуля до n=ВГР. Значение БГР при заданной вероятности Рзад
того, что случайное число отказов
n
не превысит верхней границы, определяется с
использованием распределения Пуассона:
Рзад 
n  ВГР

n 0
пл  Т  а 
n!
n
eпл Т а , (2.1)
где ωпл - примятое значение параметра потока отказов на планируемый период; Т - налет
парке самолетов, находящихся под наблюдением на планируемый период; а - число однотипных
изделий на самолете.
Рзад обычно устанавливается исходя из экономических соображений. Наличие на
современных самолетах различных видов резервирования отдельных изделий и функциональных
систем не исключает необходимости своевременного устранения возникающих отказов.
Если число отказов (замен) изделий, за контрольный период эксплуатации nф превышает
верхнюю границу, определяемую из (2.1), то это служит сигналом о снижении их надежности.
Плановые значения показателей надежности ωпл определяются в предприятиях
предварительно на контрольный период для каждого типа изделия, исходя из требований
обеспечения эффективности ПТЭ самолетов.
2.3. Стратегия технического обслуживания и ремонта по состоянию с контролем
параметров
Стратегия ТОиР по состоянию с контролем параметров представляет собой совокупность
правил по определению режимов и регламента диагностирования изделий и принятию решений о
необходимости их обслуживания, замены или ремонта на основе информации о фактическом
техническом состоянии. При данной стратегии ТОиР изделия и системы самолета
эксплуатируются (используются) до предотказного состояния.
Для выявления предотказного состояния изделий используется принцип назначения
упреждающих допусков на диагностические параметры. При этом под упреждающим допуском
понимают совокупность значений параметров, заключенных между предельным ηi и
предотказным η1 значениями параметра. Выход параметра за предотказный уровень η1 означает
повреждение. Выход же параметра за предельный уровень η2 означает отказ (рис. 2.1).
Достижение предотказного уровня служит сигналом для планирования мероприятий по
замене изделия.
Реализация стратегий ТОиР по состоянию с контролем параметров требует установления
количественных связей между значениями упреждающих допусков Δη=η2-η1 на каждый из
контролируемых параметров изделия и периодичностью их проверок Δt=t2-t1. Очевидно, что при
заданном случайном процессе η(t), предельном уровне η2 и допустимой вероятности отказа
каждому фиксированному значению упреждающего допуска Δη соответствует конкретная
величина периодичности проверок Δt. При этом, чем больше данные величины, тем меньше
затраты на проверки (реже проверки) и больше затраты на замену и ремонт (чаще замены) и
наоборот. Оптимальный вариант выбирается из условия обеспечения минимальных суммарных
удельных затрат на проверку, замену и ремонт изделия. Для каждого из изделий находятся
функции вида С=f(Δt), которые используются при решении задачи группировки операций
16
технического обслуживания, в том числе и операций диагностики, в оптимальные формы
регламента для самолета в целом.
Область применения стратегии обслуживания и ремонта с контролем параметров
целесообразно ограничивать системами и отдельными изделиями, которые по соображениям
безопасности полетов не могут быть допущены к эксплуатации до отказа, а по экономическим
соображениям - к эксплуатации до выработки установленного межремонтного ресурса. Прежде
всего, это дорогостоящие системы и изделия с высокой функциональной значимостью, имеющие
недостаточную степень резервирования и вместе с тем обладающие высоким уровнем
эксплуатационной технологичности.
Рис. 2.1. Принцип назначения упреждающих допусков на параметры:
1 - область исправного и работоспособного состояния; 2 - область неисправного, но
работоспособного состояния; 3 - область неработоспособного состояния; t1 - момент появления
повреждения; t2 - момент появления отказа; τ1 и τ2 - моменты первой и второй проверок.
Оперативный контроль технического состояния должен обеспечивать: сигнализацию о
наличии отказа; сигнализацию о работоспособном состоянии; сигнализацию о необходимости
проведения предупредительных работ для обеспечения экстремума выбранного критерия качества; краткосрочное прогнозирование работоспособности на заданный интервал времени, в
случае сигнализации, о необходимости проведения предупредительных работ; поиск съемного
функционального элемента, подлежащего замене; оценку технического состояния изделий в
интересах сбора информации об их поведении.
Степень применения технического диагностирования определяет глубину и качество
оценки технического состояния изделий, а значит правильность и эффективность принимаемых
решений и самой стратегии. Традиционный и наиболее распространенный подход к определению
технического состояния состоит в том, что выбирается некоторая совокупность параметров,
проводятся измерения, результаты которых сравниваются с заданными границами области
работоспособности. При выполнении условий принадлежности каждого из параметров заданной
для него области, принимается решение о работоспособности изделия. Если хотя бы для одного из
параметров это условие не соблюдается, объект признается неработоспособным.
Контроль диагностических параметров изделий и функциональных систем в процессе
эксплуатации осуществляется с использованием бортовых и наземных средств, объединенных в
единую интегральную систему диагностирования.
Периодичность проведения контроля диагностических параметров устанавливается в
зависимости от их диагностической ценности, начальных значений, скорости изменения при
эксплуатации, величины разбросов под действием случайных факторов.
17
В зависимости от установленной периодичности назначается дискретный или непрерывный
контроль диагностического параметра. Дискретный контроль реализуется с помощью наземных
средств контроля, непрерывный контроль - с помощью бортовых средств.
Величина упреждающего допуска на каждый диагностический параметр устанавливается в
зависимости от требуемой периодичности проведения его контроля в процессе эксплуатации
изделия при обеспечении наименьших расходов на ТОиР.
При наземном периодическое контроле диагностического параметра наименьшая величина
упреждающего допуска устанавливается, исходя из условия обеспечения возможности
продолжения эксплуатации изделия при достижении им предотказного состояния, как минимум до
очередной периодической формы технического обслуживания.
При бортовом контроле диагностического параметра наименьшая величина упреждающего
допуска устанавливается, исходя из условия обеспечения возможности продолжения эксплуатации
изделия при достижении им предотказного состояния, как минимум до завершения рейса.
2.4. Выбор стратегий
Выбор наиболее эффективной стратегии ТОиР для того или иного конкретного изделия
функциональной системы самолета осуществляется на этапах его создания одновременно с
обеспечением характеристик безотказности и эксплуатационной технологичности. При
окончательном выборе стратегии ТОиР учитываются возможные последствия отказа изделия,
степень его приспособленности к проведению контроля технического состояния при эксплуатации
и замене в заданное время при необходимости. Большое влияние на выбор стратегий оказывает
также фактор, определяющий расходы на проведение ТОиР при разных конкурирующих
стратегиях.
Типовая схема проведения работ по выбору стратегий ТОиР и их применению приведена на
рас. 2.2.
18
Анализ изделий и функциональных систем
Структурный
анализ
безотказности
Статистический
анализ
безотказности
Анализ
контролепригоднос
ти
Анализ
эксплуатационн
ой
технологичност
и
Классификация изделий и функциональных систем
По степени
резервирован
ия
По уровню
безотказности и
последствиям
отказов
По
диагностическим
признаком
По признакам
эксплуатационн
ой
технологичност
и
Распределение изделий и ФС по стратегиям ТОиР
По техническому состоянию с
КУН
По наработке
Определение
допустимых уровней
надежности
Разработка регламента
ТО
По
техническому
состоянию с
КП
Определение
закономерностей
изменения
диагностических
параметров
Экспериментальная проверка на
группе ВС
Разработка
Выбор
режимов
(разработка)
технического
методов и
диагностировани
средств технич.
я
диагностир.
Проведение подкрольной эксплуатации
на группе ВС
Обобщение результатов и принятие
управляющих воздействий
Обобщение результатов и выработка
управляющих воздействий
Применение ТОиР по состоянию на парке ВС
Рис.2.2. Типовая схема проведения рабат по применению ТОиР по состоянию
19
3. СТРУКТУРА И СОДЕРЖАНИЕ СИСТЕМЫ ТОиР
3.1. Структура и основные принципы системы
Техническое обслуживание и ремонт самолетов занимает центральное место в технической
эксплуатации (рис. 3.1).
Техническая эксплуатация
Техническая эксплуатация
в полете
Техническое
обслуживание и ремонт
Хранение, транспортирование,
списание
Рис. 3.1. Структура технической эксплуатации самолетов
Весь комплекс операций по ТОиР условно делится на две группы: 1) плановые
профилактические работы, связанные в основном с предупреждением появления отказов и
повреждений; 2) работы по обнаружению и устранению уже имеющих место отказов и
повреждений.
Между этими группами работ на практике могут существовать различные соотношения в
зависимости от принятых критериев оптимальности и стратегии проведения ТОиР, установленной
нормативно-технической документацией (НТД).
Профилактические работы составляют наибольшую часть объема ТОиР. Они направлены
на обеспечение безотказности изделий при эксплуатации в межпрофилактические периоды за счет
предупреждения отказов и повреждений узлов и агрегатов и поддержания юс технических
характеристик в пределах установленных допусков.
ТОиР, как система, представляет собой совокупность взаимосвязанных звеньев - составных
частей: объекта ТОиР, производственно-технической базы, средств ТОиР, инженернотехнического персонала, программы ТОиР и эксплуатационно-технической документации (ЭТД)
(рис. 3.2).
Центральное место в системе ТОиР занимает программа ТОиР - основной документ,
содержащий совокупность главных принципов и принятых разработчиком решений по
применению наиболее эффективных методов и режимов ТОиР, реализованных в конструкции
объектов при их проектировании и изготовлении и в эксплуатационной документации с учетом
заданных требований и условий использования самолетов.
Рис. 3.2. Структура системы ТОиР
20
Программа отражает принятую стратегию ТОиР для самолета в целом, его
функциональных систем и изделий и исполняет роль цементирующего материала, соединяющего
воедино для достижения поставленной цели все звенья системы ТОиР: объект, базу, средства,
персонал, документацию, а также инфраструктуру системы ТОиР, включающую все виды
обеспечения:
материально-технического,
информационного,
организационно-правового,
кадрового, метрологического и др.
В свою очередь программа ТОиР отражает свойства объекта ТОиР.
При этом под объектом ТОиР понимаются изделия или их совокупность,
характеризующиеся потребностью в проведении определенных работ по поддержанию
(восстановлению) исправности или работоспособности в том или ином состоянии технической
эксплуатации и приспособленностью к выполнению данных работ.
Потребность объекта ТОиР и его приспособленность к ТОиР определяются совокупностью
эксплуатационно-технических характеристик (ЭTX) конструкции объекта. Достигнутый при
создании самолета уровень ЭТХ конструкции определяет содержание программы ТОиР, ее
прогрессивность.
С ЭТХ объекта и программой тесно связаны и другие составные части системы ТОиР, а
именно: ЭТД, поставляемая с самолетом; средства ТОиР; квалификация инженерно-технического
персонала; производственно-техническая база.
Система ТОиР строится на основе следующих принципов: соблюдения строгой плановости
при проведении форм ТОиР; своевременного предупреждения отказов функциональных систем и
их наиболее важных изделий; обеспечения экономичности технической эксплуатации.
Под принципом плановости системы ТОиР понимается соблюдение прежде всего
установленной периодичности отхода самолетов на ту или иную форму ТОиР, а также объемов
части стандартных регламентных операций и операций по техническому диагностированию и
дефектации объектов ТОиР.
Предупредительный характер системы ТОиР обеспечивается путем организации
постоянного наблюдения при эксплуатации за уровнями надежности, а в ряде случаев и
техническим состоянием функциональных систем и отдельных изделий с целью своевременного
выявления предотказного состояния последних с последующее заменой изделий или регулировкой
их параметров.
Высокая экономическая эффективность системы ТОиР достигается за счет обеспечения
требуемого уровня эксплуатационно-технических характеристик самолетов и применения
оптимальных программ ТОиР, средств технической диагностики и неразрушающего контроля и,
как следствие, наиболее полного использования индивидуальных возможностей каждого
конкретного изделия в отношении его работоспособности.
Согласно современной теории систем различают хорошо и плохо организованные системы.
Хорошо организованная система характеризуется процессами или явлениями одной
физической природы, зависящими от небольшого числа определенных переменных. Такие
системы хорошо интерпретируются функциональными связями. В этом случае допускается
стабилизация всех независимых переменных, т.е. допускается исследование влияния какого-либо
одного фактора при допущении, что остальные факторы изолированы и никакого влияния на
процесс или явление не оказывают.
Плохо организованные или диффузионные системы характеризуются наличием и
действием одновременно многих разнообразных факторов, интерпретировать которые простыми
функциональными связями невозможно. Такие системы можно описать только вероятностными
моделями.
Систему ТОиР следует рассматривать не как строго диффузионную систему, а как
полудиффузионную, которой присущи особенности хорошо организованной и плохо
организованной системы.
При проектировании системы ТОиР пытаются создать хорошо организованную систему.
Однако в условиях эксплуатации эта система приобретает дополнительно характер плохо
организованной системы.
Систему ТОиР следует рассматривать как управляющую систему, т.к. она обладает
входами и выходами, переходными режимами и некоторым внутренним алгоритмом переработки
информации.
21
3.2. Требования, предъявляемые к системе ТОиР, и ее место в процессах развития
повреждений и отказов
Конечным результатом функционирования системы ТОиР является:
 сохранение летной годности самолетов, включая безотказность, долговечность,
работоспособность функциональных систем самолетов и их изделий;
 обеспечение планов полетов необходимым количеством исправных самолетов;
 своевременная подготовка самолетов к вылетам по расписанию;
 обеспечение требуемых уровней технико-экономических показателей процесса
технической эксплуатации.
Исходя из этого, к системе ТОиР предъявляются следующие основные требования:
1) обеспечение надежности изделий и функциональных систем самолетов и, прежде всего,
таких свойств, как безотказность и долговечность. При выполнении данного требования вносится
заметные вклад в решение проблемы более высокого иерархического уровня - обеспечение
безопасности полетов;
2) обеспечение исправности парка самолетов с учетом планов полетов и сезонности
перевозок. Выполнение данного требования создает необходимые условия для успешного
решения более крупной проблемы повышения эффективности использования самолетов;
3) обеспечение требуемых уровней регулярности (надежности) вылетов самолетов по
расписанию. При выполнении данного требования вносится вклад в решение проблемы
обеспечения регулярности полетов;
4) обеспечение требуемых уровней экономической эффективности ТОиР. Выполнение
этого требования позволит внести определенный вклад в решение проблемы обеспечения
экономичности эксплуатации.
Перечисленные требования к системе ТОиР противоречивы. Наиболее полное
удовлетворение одного из них может отрицательно повлиять на уровень удовлетворения других
требований. Так, безопасность полетов самолетов в значительной мере определяется
безотказностью работы функциональных систем и изделий. Регулярность полетов, в свою очередь,
определяется показателями исправности и готовности самолетов к полетам. Экономичность
эксплуатации во многом определяется затратами, необходимыми для проведения ТОиР самолетов.
Экономичность тесно связана с безопасностью и регулярностью, которые требуют для своего
обеспечения определенных затрат, возрастающих по мере усложнения конструкции авиационной
техники. Задача заключается в том, чтобы в каждом конкретном случае находить наилучшие
решения в отношении удовлетворения всей совокупности требований к системе ТОиР.
Место системы ТОиР (вернее ее плановых профилактических операций) в объективно
существующих процессах развития повреждений и отказов отдельных элементов, изделий и
функциональных систем и возможные последствия этих вовремя не устраненных повреждений и
отказов схематично представлены на рис. 3.3.
Из рис.3.3 следует, что система ТОиР служит своего рода барьером на пути развития
повреждений и отказов. Плановые профилактические операции ТО прерывают процессы
дальнейшего развития многих повреждений, не давая им возможности беспрепятственно перерастать в опасные повреждения и отказы.
Правильно построенная система ТОиР способствует уменьшению числа отказов и опасных
повреждений, обнаруженных при эксплуатации; кроме того, она увеличивает долговечность
самолетов. Однако не проведение профилактических мероприятий и текущего ремонта затрачивается определенный фонд времени, в течение которого самолеты могли бы использоваться
по назначению. И чем оно больше, тем хуже показатели исправности и использования самолетов.
Кроме того, для выполнения профилактики современных самолетов требуется большой штат
специалистов, дорогое оборудование и контрольно-проверочная аппаратура, что в свою очередь
увеличивает расходы на ТОиР. Нее это, естественно, учитывается при разработке системы ТОиР,
при поиске ее оптимального варианта.
Особая роль в этой работе отводится анализу концепций и сценариев проведения ТОиР,
выбору оптимальных стратегий, анализу эксплуатационно-технических характеристик объекта и,
в частности, его эксплуатационной технологичности, изучению их влияния на показатели
эффективности системы ТОиР самолетов.
22
Рис. 3.3. Место системы ТОиР в процессах развития повреждений и отказов
3.3. Условия функционирования системы
Система ТОиР будет успешно функционировать и выполнять возложенные на нее
требования при соблюдении определенных условий.
Многочисленные условия функционирования системы ТОиР можно разделить на
внутренние и внешние. К первым относятся условия, которые входят в систему, либо часть
системы, а ко вторым - условия, которые выходят за пределы системы.
Внутренние условия определяются: а) качеством функционирования в системе каждой из ее
составных частей, а именно: объекта ТОиР (предмета труда), ИТП (исполнителей), средств ТОиР
(орудий труда), производственно-технической базы (условий производства); б) теснотой
взаимосвязи и полнотой соответствия друг другу всех составных частей, входящих в систему
ТОиР.
В данном случае качество функционирования объекта ТОиР определяется уровнем его
эксплуатационно-технических характеристик (ЭТХ); качество функционирования программы
ТОиР - уровнем ее полноты, конкретности и прогрессивности; качество функционирования
инженерно-технического персонала - уровнем его квалификации и дисциплинированности;
качество функционирования производственно-технической базы - уровнем ее совершенства и
полнотой соответствия требованиям многочисленных процессов ТОиР.
. Внешние условия функционирования системы ТОиР, как уже отмечалось, выходят за ее
пределы. Эти условия определяются главным образом инфраструктурой системы ТОиР. Если
система ТОиР объединяет всю совокупность производственных процессов ТОиР, то
инфраструктура объединяет комплекс служб, обслуживающих производственные процессы ТОиР,
выполняемые непосредственно в рамках системы ТОиР. По тому, насколько сильно развита
инфраструктура системы ТОиР, можно судить о внешних условиях функционирования системы и,
в конечном счете, о ее эффективности.
Внешние условия функционирования системы ТОиР в решающей степени определяют
такие факторы, как:
 развитие (строительство, реконструкция) производственно-технической базы для
успешного проведения ТОиР самолетов;
 подготовка и переподготовка инженерно-технического персонала для проведения ТОиР
самолетов;
23
 материально-техническое обеспечение производственных процессов ТОиР;
 информационное обеспечение процессов ТОиР с созданием банков данных;
 организационно-правовое обеспечение производственных процессов ТОиР;
 проведение КНР по дальнейшему развитию и совершенствованию системы ТОиР;
 разработка нормативно-технических документов в области ТОиР, регламентирующих
порядок и условия их проведения.
Как внутренние, так и внешние условия в равной степени оказывают влияние на качество
функционирования системы ТОиР. Следовательно, созданию требуемых условий должно
уделяться первоочередное внимание при построении системы ТОиР того или иного типа самолета
.
3.4. Показатели эффективности системы
Эффективность системы ТОиР в конечном итоге определяется степенью ее
приспособленности к выполнению своих основных функций, связанных со своевременным: а)
предупреждением появления опасных повреждений и отказов изделий и функциональных систем
самолета в процессе эксплуатации; б) устранением появившихся повреждений и отказов изделий.
Функции, связанные с предупреждением появления опасных повреждений и отказов
изделий, реализуются в цикле восстановления, а функции, связанные со своевременным
устранением возникших отказов и повреждений - в циклах использования и восстановления.
Эффективность системы ТОиР оценивается определенной совокупностью показателей,
вытекающих из предъявляемых к системе требований в отношении обеспечения: надежности
изделий функциональных систем; исправности парка самолетов; регулярности вылетов по расписанию; экономичности ТОиР (табл. 3.1).
Таблица 3.1 Основные показатели эффективности системы ТОиР
Условное
Наименование показателя
Определение
обозначение
Безотказность изделий ФС
Отношение суммарного числа отказов
Число отказов изделий ФС в
изделий ФС в полете к налету самолетов в
полете по вине ИАС на 1000 ч
К1000 П
тыс. часов за определенный период
налета
эксплуатации
Отношение суммарного числа отказов
Число отказов изделий ФС,
изделий ФС, приведших к инцидентам по
приведших к инцидентам по вине
К1000 И
вине ИАС, к налету самолетов в тыс. часов
ИАС, на 1000 ч. налета
за определенный период эксплуатации
Исправность парка
Отношение времени пребывания самолетов в
исправном
состоянии
к
общему
Коэффициент исправности
Киспр
календарному
фонду
времени
за
определенный период эксплуатации
Отношение
математического
ожидания
продолжительности
ТиР
в
цикле
Удельная
продолжительность
КП.П
восстановления за определенный период
ТОиР в цикле восстановления
эксплуатации к налету самолетов за этот же
период
Отношение
математического
ожидания
Удельная
суммарная
просуммарной продолжительности ТОиР (с
должительность ТОиР (с учетом
КП
учетом простоев по техническим причинам)
простоев
по
техническим
за определенней период эксплуатации к
причинам)
налету самолетов за этот же период
Регулярность вылетов по расписанию
Коэффициент
регулярности
Вероятность того, что вылет самолета не
вылетов (с учетом задержек по
РТП
будет задержан сверх допустимого времени
техническим причинам)
или отменяться по техническим причинам
24
Средняя
продолжительность
задержки
вылетов
по
техническим причинам
Коэффициент готовности
Удельная
суммарная
доемкость ТОиР
тру-
Удельная суммарная стоимость
ТОиР
Удельная суммарная стоимость
запасных частей и материалов,
потребных для проведения ТОиР
Средняя
периодичность
неплановых замен
Отношение суммарного времени задержек
вылетов по техническим причинам к общему
tзад
количеству задержек по тем же причинам за
определенный период эксплуатации
Отношение суммарного налета самолетов к
сумме
налета
и
продолжительности
КГ
задержек вылетов по техническим причинам
за определенный период эксплуатации
Экономичность ТОиР
Отношение
математического
ожидания
суммарной
трудоемкости
ТОиР
за
КТ
определенный период эксплуатации к налету
самолета за этот же период
Отношение
математического
ожидания
суммарной
стоимости
ТОиР
за
Суд
определенный период эксплуатации к налету
самолета за этот же период
Отношение
математического
ожидания
суммарной стоимости запасных частей и
КЗ
материалов, потребных для ТОиР за
определенный период эксплуатации, к
налету самолета за этот же период
Математическое
ожидание
наработки
(налета), календарного времени между
ТЗ.Н
неплановыми заменами однотипных изделий
из-за их отказов или повреждений
На обеспечение наилучших значений, перечисленных в табл.3.1 показателей, а при
необходимости также и других, направляются усилия конструкторов-разработчиков новой
авиационной техники и специалистов по ее технической эксплуатации.
4. ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ СИСТЕМЫ ТОиР
4.1. Построение современной системы ТОиР - задача системотехники
Принятое и широко распространенное на протяжении длительного времени представление
о том, что построение системы ТОиР нового типа самолета начинается лишь с момента начала его
эксплуатации, является неверным и, более того, ошибочным.
Из рассмотрения структуры системы ТОиР и содержания ее составных частей следует, что
построение системы начинается с ранних стадий создания самолета сразу же после того, как
принята согласованная с Заказчиком стратегия технической эксплуатации создаваемого типа
самолета (рис.4.1).
При создании самолета непосредственно Разработчиком формируются такие составные
части будущей системы ТОиР, как: ЭТХ объекта, базовая программа ТОиР и эксплуатационнотехническая документация.
Эти составные части пи существу определяют как облик самой будущей системы ТОиР, так
и ее инфраструктуру.
Формированию утих составных частей системы должно уделяться первоочередное
внимание не только со стороны Разработчика, но и со стороны Заказчика. Прежде всего, должны
быть научно обоснованные требования Заказчика к ЭТХ объекта, базовой программе ТОиР и ЭТД.
Должно быть достаточно методическое обеспечение для успешного выполнения этих требований
на этапах создания самолета. Должен быть обеспечен действенный и эффективный контроль
выполнения требований на этапах создания со стороны Заказчика.
В соответствии с базовой программой ТОиР Заказчиком разрабатывается базовая
программа обеспечения ТОиР. На основе этой программы в дальнейшем формируются такие
25
составные части системы ТОиР, как: ИТП, средства ТОиР, производственная база ТОиР, а также
инфраструктура системы ТОиР.
Рис.4.1. Механизм построения системы ТОиР и ее инфраструктуры
Программа обеспечения ТОиР самолета нового типа также занимает одно из ключевых
мест в работе по построению эффективной системы ТОиР, и ее разработке Заказчиком должно
уделяться сапог серьезное внимание на заключительных стадиях создания самолета и при
проведении его испытаний (рис.4.2).
Рис.4.2. Схема формирования базовых и гибких программ в привязке
к стадиям жизненного цикла самолета
Из изложенного следует, что процесс построения системы ТОиР охватывает практически
все стадии жизненного цикла самолета: конструирование, постройку, испытания, эксплуатацию. В
создании системы ТОиР самолета в разное время и в разных местах участвует многочисленные
коллективы сотрудников конструкторских бюро, серийных заводов, эксплуатационных
предприятий, научно-исследовательских организаций. Главной задачей в этих условиях является
обеспечить в работе единство цели и концептуальных положений, а также сроков формирования
всех составных частей системы ТОиР.
4.2. Обеспечение эксплуатационно-технических характеристик самолетов
4.2.1. Общие положения
Решение задач построения новой системы ТОиР самолетов связано с обеспечением такого
уровня их конструктивно-эксплуатационного совершенства, при котором, с одной стороны,
имеются нее необходимые предпосылки конструкторского характера для разработки аффективных
программ ТОиР на этапах создания самолетов, а с другой стороны, - отсутствуют какие-либо
26
факторы, связанные с конструкцией, которые сдерживали бы построение и реализацию
прогрессивных систем ТОиР в процессе эксплуатации самолетов.
Уровень конструктивно-эксплуатационного совершенства самолетов является одним из
основных факторов, определяющих содержание ТОиР и одной из важных составных частей
системы ТОиР.
Этот уровень оценивается установленной для самолетов совокупностью ЭТХ,
перечисленных в разделе 1.
Уровни (нормативные значения) ЭТХ самолетов ГА и рекомендации по конструктивному
исполнению, обеспечивающие их эффективную техническую эксплуатацию, определены Общими
техническими требованиями к ЭТХ самолетов и вертолетов ГА (0ТТ ЭТХ ВС ГА), утвержденными авиапромом и ГА. Данные уровни установлены для типовых условий эксплуатации
на основе обобщения ЭГХ эксплуатируемых отечественных и зарубежных типов самолетов с
учетом перспектив развития авиационной техники и ГА в целом.
ОТТ ЭТХ ВС ГА является основой для нормирования при разработке технического задания
(ТЗ), оценки и подтверждения ЭТХ самолетов в соответствии с ТЗ. Они устанавливают уровни
характеристик надежности, эксплуатационной и ремонтной технологичности самолетов ГА при
условии выполнения требований норм летной годности для типовых, условий эксплуатации.
Этапы оценки и подтверждения ЭТХ соответствуют требованиям ГОСТ В 23743-88, В
20570-88, В 20436-88 и ГОСТ 28056-89 и проводятся на единой методической основе с учетом
преемственности оценки и подтверждения ЭТХ.
Задание требований, оценка и подтверждение ЭТХ осуществляются Заказчиком и
Разработчиком в соответствии с "Положением о порядке проектирования, постройки и испытаний
гражданской авиационной техники и радиоэлектронного оборудования для нее", утвержденным
Правительством 12.12.83.
На этапе разработки Технического предложения Разработчик формирует прогнозируемые
уровни ЭТХ в ожидаемых условиях эксплуатации самолетов, этапы и способы их обеспечения при
разработке и испытаниях. На этапе формирования ТЗ Заказчик на основании ОТТ ЭТХ формирует
согласованные уровни ЭТХ для типовых условий эксплуатации самолетов.
На этапе разработки и экспертизы эскизного проекта (макета) Заказчик производит оценку
соответствия предлагаемых к реализации уровней ЭТХ требованиям, установленным в ТЗ, по
доказательным материалам Разработчика самолета.
На этапе заводских испытаний Разработчик при участии Заказчика определяет и оценивает
уровни ЭТХ, разрабатывает и внедряет изменения конструкции, документации и средств ТОиР с
целью обеспечения реализации требований ТЗ.
На этапе государственных испытаний Заказчик при участии Разработчика производит
экспериментальную оценку уровней ЭТХ и контроль выполнения требований, установленных в ТЗ
для типовых условий эксплуатации.
На этапе эксплуатационных испытаний Заказчик определяет фактические уровни ЭТХ в
реальных условиях эксплуатации, формирует систему ТОиР в соответствии с программой ТОиР,
оценивает эффективность программы ТОиР, разрабатывает мероприятия по повышению
эффективности технической эксплуатации самолетов в реальных условиях.
На этапе эксплуатации производится периодическая оценка фактических уровней ЭТХ,
подтверждается их соответствие для типовых условий по этапам отработки назначенного ресурса,
разрабатываются и внедряются мероприятия по изменению конструкции и корректировке
программы ТОиР.
4.2.2. Обеспечение надежности (безотказности)
Нормирование и контроль показателей надежности является основными элементами
системы обеспечения надежности изделий авиационной техники.
В современных условиях к вновь создаваемой авиационной технике устанавливаются
следующие группы показателей надежности: технические, оперативно-технические у, техникоэкономические. Указанные группы показателей образуют определенную иерархическую систему,
отражающую взаимосвязи эксплуатационных свойств самолета и его составных частей.
Требования к значениям показателей надежности самолета в целом и его составных частей
должны быть согласованы между собой, поскольку значения показателей надежности последних
устанавливают посредством распределения требований, предъявляемых к самолету в целом.
27
Нормируемые значения показателей надежности должны базироваться на современном
уровне развития отечественной и зарубежной науки и техники, а также прогнозе
совершенствования техники и технологии, повышения надежности элементной базы систем на
период производства и эксплуатации самолета.
Нормирование и обеспечение группы технико-экономических показателей надежности
осуществляется в соответствии с "Межведомственным положением, определяющим принципы,
методы, порядок нормирования, поэтапного подтверждения и контроля надежности для
создаваемых и эксплуатируемых самолетов ГА и их составных частей" утв.22-26 декабря 1990 г.
Основной принцип нормировании технико-экономических показателей состоит во взаимной
экономической заинтересованности Заказчика и Поставщика авиационной техники в обеспечении
и реализации нормируемого уровня надежности в процессе создания, производства и
эксплуатации самолета.
Функционирование системы обеспечения надежности представляет собой совокупность
обязательных процедур, реализуемых на протяжении всего жизненного цикла самолета, и
включает:
 определение состава нормируемых показателей надежности; установление норм
показателей надежности с учетом интересов всех заинтересованных сторон;
 организацию контроля достигнутых значений нормируемых показателей надежности и
подтверждение соответствия нормам на различных этапах жизненного цикла самолета;
 четкое определение размеров материальной ответственности конкретных юридических
лиц за несоответствие самолета нормам надежности, а также рациональное распределение между
Заказчиком и Поставщиком дополнительной прибыли, полученной в эксплуатации за счет
улучшения нормируемых показателей надежности.
Данные виды работ являются необходимой основой для построения саморегулирующейся
системы нормирования надежности, направленной на достижение оптимального уровня качества
объекта, связанного с надежностью, и основанной на финансовых отношениях Поставщика и
Заказчика, обеспечивающих материальную заинтересованность всех звеньев, принимающих
участие в создании и эксплуатации объекта.
4.2.3. Обеспечение эксплуатационной технологичности
Эксплуатационная технологичность самолетов, являясь важнейшей характеристикой
надежности конструкций, обеспечивается при создании и испытаниях одновременно и в тесной
взаимосвязи с другими ЭТХ.
Содержание работ и объем организационно-технических мероприятий по комплексному
ведению работ, направленных на обеспечение технологичности, определены "Положением о
системе управления эксплуатационной технологичностью самолетов", утв.ГА 19.12.88,
Разработчик по согласованию с Заказчиком формирует Программу обеспечения
эксплуатационной технологичности (ЭТ).
Обеспечение ЭТ предусматривает в качестве основных следующие общие принципы:
 учет особенностей реальных условий эксплуатации (использования по назначению,
технического и технологического обслуживания, ремонта);
 одновременный учет требований, действующих на стадиях проектирования
производства и эксплуатации самолета;
 определение приемлемых затрат на обеспечение ЭТ (осуществляется, исходя из
народнохозяйственного эффекта от использования самолета, получаемого в сфере эксплуатации).
Программа обеспечения ЭТ на стадии создании включает:
 оптимальное распределение количественных значений обобщенных показателей ЭТ,
заданных на самолет в целом, между отдельными функциональными группами (ФГ) и системами;
 расчет и подтверждение заданных значений единичных показателей ЗГ для изделий и
узлов, имеющих низкий уровень безотказности;
 натурное моделирование расположения отдельных изделий (блоков, агрегатов) в отсеках
и зонах конструкции самолета;
 расчет и подтверждение заданных значений обобщенных показателей ЭТ;
 координацию работ по обеспечению ЭТ составных частей, комплектующих изделий и
самолета в целом.
28
Программа обеспечения ЭТ на стадиях испытаний предусматривает порядок выполнения
работ по оценке соответствия достигнутого уровня ЭТ заданному, доработкам конструкции
самолета и других мероприятий, предусмотренных в процессе испытаний или необходимость
выполнения которых возникает по результатам проведения. испытаний. Объемы и сроки
проведения работ по каждому из видов испытаний согласовываются между Разработчиком и
Заказчиком.
Важное место в решении проблемы обеспечения ЭТ занимают задачи нормирования
показателей ЭТ и задания их в общих требованиях на новые типы самолетов.
До настоящего времени задача нормирования показателей 31 самолета различными
специалистами ГА и промышленности решается спонтанно, без учета многих взаимосвязанных
факторов. В практической работе по нормированию отсутствует системность и научный подход.
Все это отрицательно сказывается на конечных результатах; по уровню ЭТ отечественные
самолеты заметно уступают аналогичным зарубежным образцам.
С учетом изложенного, коллективом специалистов МГТУ ГА разработана "Методика
нормирования эксплуатационной технологичности магистральных самолетов". Данная
"Методика" представляет собой первый официальный документ, который ставит целью
ликвидировать имеющийся пробел в области нормирования ЭТ магистральных самолетов.
В основе механизма нормирования показателей ЭТ лежат два основных фактора: заданные
значения показателей эффективности ПТЭ самолетов; требуемые значения показателей
безотказности и долговечности создаваемых изделий, функциональных систем и самолета в
целом. Указанные факторы принимаются в качестве исходных при решении задачи нормирования
ЭТ; они предполагают дифференциацию норм, определяют их структуру и формы задания в
требованиях на новую технику.
Показатели эффективности ПТЭ для нормирования ЭТ либо задаются заранее, либо
определяются путем моделирования для конкретного типа самолета, исходя из обеспечения
заданных в требованиях значений показателей более иерархичного уровня таких, например, как:
масса конструкции самолета m0, годовой налет на списочный самолет Тгсс , себестоимость тоннокилометра Ст-км и других.
Эти показатели становятся известными на ранних стадиях создания самолета и могут быть
приняты в качестве основы для дальнейших расчетов показателей эффективности ПТЭ и
показателей ЭТ.
Между обобщенными показателями ЭГ самолетов и показателями эффективности ПТЭ
существуют вполне определенные зависимости. Так удельную суммарную оперативную
продолжительность ТОиР КОП можно представить в зависимости от показателей: КИ - использования самолетов; Кпп - удельной продолжительности ТОиР в цикле восстановления; Ксез сезонности
перевозок:
КОП  f  К И , К ПП , Ксез  ,
Удельная оперативная трудоемкость ТОиР КОТ определяется в зависимости от показателя
КТ - удельной суммарной трудоемкости ТОиР.
Удельная стоимость запасных частей и материалов, непосредственно расходуемых при
проведении ТОиР КОЗ , определяется в зависимости от стоимости нового самолета СН и удельной
стоимости ТОиР Суд.
Вероятность устранения отказов (выполнения непланового текущего ремонта) за заданное
время Ру{t≤tз} определяется в зависимости от показателей эффективности ПТЭ, таких как: РТП регулярность вылетов, tз - заданное (располагаемое) время для поиска и устранения возникших в
полете отказов и повреждений при плановой стоянке самолетов в транзитных аэропортах.
Из этих и других подобных зависимостей можно путем моделирования ПТЭ получить
соответствующие формулы, которые учитывали бы все основные факторы, влияющие на значения
показателей, как при конструировании самолетов, так и при их технической эксплуатации. С
помощью таких формул, с приемлемой для практики точностью, в каждом из показателей
эффективности ПТЭ определяется та доля, которая приходится непосредственно на
эксплуатационную технологичность самолета. Другими словами, определяются такие значения
обобщенных показателей ЭТ самолета, которые обеспечивают достижение требуемых значений
показателей эффективности ПТЭ при определенных фиксированных значениях показателей
29
безотказности и долговечности создаваемых конструкций агрегатов, изделий, узлов и функциональных систем самолета.
Для определения нормативных значений некоторых из обобщенных показателей, таких как
КОП, КОТ, КОЗ может быть предложен способ, основанный на использовании статистических
коэффициентов η.
Статистические коэффициенты отражают сложившиеся для самолетов-аналогов
соотношения между достигнутыми значениями показателей эффективности ПТЭ и ЭТ с учетом
фактических уровней безотказности и долговечности конструкций отдельных частей, узлов,
агрегатов, а также организационно-технологических характеристик процессов ТОиР самолетов в
АТБ и на заводах ГА. Каждый из статистических коэффициентов характеризует интересующую
нас долю затрат, которая непосредственно связана с ЭТ самолета, в общих затратах на проведение
ТОиР, определяемых соответствующими показателями эффективности ПТЭ.
Статистические коэффициенты определяются путем обработки и анализа данных,
полученных на ряде АТБ и ремонтных заводов по определенным типам самолетов-аналогов. Для
нормирования принимаются осредненные значения коэффициентов по каждому из показателей,
причем принимаются они постоянными для различных вариантов требуемых значений i-го
показателя эффективности ПТЭ. В данном случае достигается пропорциональное изменение
требований как к показателям эксплуатационной технологичности, так и к организационнотехнологическим характеристикам процесса ТОиР (рис.4.3).
Рис.4.3. К механизму определения показателей эксплуатационной
технологичности по показателям эффективности ПТЭ: 1 - исходный вариант;
2 - улучшенный вариант.
Необходимо заметить, что в общем случае характер зависимости показателей
эффективности ПТЭ от показателей ЭТ может быть и нелинейным (η ≠ const). Но это не вносит
принципиальных отличий в предложенный механизм нормирования обобщенных показателей.
При нормировании показателя Ру{t≤tз}, влияющего на регулярность отправлений
(технические причины) РТП, учитываются только свойства самой конструкции самолета, полагая,
что все другие условия (наличие запасных частей и материалов, бригад необходимых
специалистов и др.) соблюдаются полностью.
Исходя из концептуальных положений и механизма нормирования, содержащихся в
"Методике", разработаны "Общие требования к эксплуатационной технологичности
магистральных самолетов". В данном документе, наряду с качественными требованиями,
приводятся и нормативные количественные значения обобщенных показателей ЭТ.
Выбор номенклатуры нормируемых показателей и задание этих показателей в требованиях
и в конструкторской документации производятся с учетом структуры ПТЭ самолетов, состоящего
из двух циклов: цикла использования (оперативный цикл) и цикла восстановления (цикл
периодических форм ТОиР). Одновременно решается и такая задача, как возможность
обеспечения поэтапной количественной оценки ЭТ создаваемых конструкций изделий,
функциональных систем и самолета в целом.
Основной целью количественной оценки является повышение качества и эффективности
использования разрабатываемых конструкций в процессе последующей эксплуатации путем
снижения затрат времени, труда и средств на проведение ТОиР, в том числе на поиск и устранение
внезапных отказов и повреждений в оперативном цикле эксплуатации самолетов.
30
Рассмотрим некоторые из норм эксплуатационной технологичности, содержащиеся в
"Общих требованиях".
Показатель удельной оперативное продолжительности ТОиР самолета в цикле
восстановления КОП.П задается в требованиях в зависимости от таких показателей, как годовой
налет на списочный самолет ТГСС , удельной продолжительности ТОиР в цикле восстановления
КП.П и статистического коэффициента η1 .
На рис.4.4. представлена номограмма, с помощью которой и определяется нормативное
значение КОП.П . Оно не должно превышать норматива для соответствующих значений ТГСС , КП.П
и η1 .
Рис.4.4. Номограмма для определения нормативного значения КОП.П
Показатель удельной оперативной продолжительности технического обслуживания
(включая неплановый текущий ремонт)
в оперативном цикле
эксплуатации КОП.О
задается в требованиях на самолет в зависимости от таких показателей, как ТГСС , коэффициента
сезонности перевозок Ксез , КП.П и статистического коэффициента η1. При этом коэффициент
сезонности определяется как отношение максимального месячного налета на списочный самолет
ТМСС max к среднемесячному в течение года налету на списочный самолет ТМСС .
На рис.4.5 приведена номограмма для определения нормативного значения КОП.О. Значение
КОП.О не должно превышать норматива для соответствующих значений ТГСС, Ксез, КП.П и η1.
Пример. В требованиях на новый тип среднего магистрального самолета задана
интенсивность его использования при эксплуатации 3000 ч в год на списочный самолет
(ТГСС=3000 ч). Необходимо определить нормативное значение КОП.О для данного типа самолета,
которое должно быть обеспечено при его создании.
Пользуясь номограммой (см.рис.4.5), определяем для ТГСС=3000 ч потребное значение
среднемесячного налета на списочный самолет ТМСС для соответствующего значения
коэффициента сезонности Ксез . Если Ксез=1,5, то значение ТГСС будет равным 375 ч.
Однако в оперативном цикле эксплуатации задействован не весь парк самолетов. Часть из
самолетов находится в цикле восстановления. Следовательно, требуется определить месячный
налет на действующий в оперативном цикле самолет ТМСД. Величина ТМСД , наряду с ТГСС и Ксез,
определяется также коэффициентом исправности парка самолетов Киспр или удельной
продолжительностью ТОиР в цикле восстановления КП.П.
Для ТГСС=3000 ч, Ксез=1,5 и КП.П=0,51 ч/ч налета величина ТМСД составит 500 ч.
Зная ТМСД, можно определить величину КП.Р – удельных простоев самолетов при
выполнении рейсов. В нашем случае для ТМСД=500ч КП.Р=0,4 ч/ч налета.
Принимая соответствующее значение статистического коэффициента η1 , полученное в
результате обработки статистики по самолетам-аналогам, получим искомое нормативное значение
показателя КОП.О.
Так для η1=0,7
КОП.О=0,4х0,7=0,28 ч/ч налета; для η2=0,8 КОП.О=0,4х0,8=0,32 ч/ч налета
31
Рис.4.5. Номограмма для определения нормативного значения КОП.О
Показатель удельной трудоемкости ТОиР самолета в цикле восстановления КОТ.П в
требованиях на самолет задается в зависимости от массы конструкции самолета m0 и
статистического коэффициента η2. На рис.4.6 представлена номограмма, с использованием
которой определяется нормативное значение КОТ.П. Оно не должно превышать норматива для
соответствующих значений m0 и η2, известных уже на ранних стадиях создания самолета. Так, для
самолета с m0=67 т нормативное значение удельной трудоемкости ТОиР в цикле восстановления,
определяемое по эмпирической формуле КТ.П =0,6 m00,65, составляет КТ.П =0,6х670,65=9,2 чел.ч/ч.налета. Для η2=0,7 нормативное значение удельной оперативной трудоемкости ТОиР самолета
в цикле восстановления составит КОТ.П = 9,2х0,7=6,5 чел.–ч/ч налета.
Показатель удельной оперативной трудоемкости технического обслуживания и
внепланового текущего ремонта самолетов в оперативном цикле эксплуатации КОТ.О в
требованиях задается в зависимости от таких показателей, как средняя длительность
беспосадочного полета tб .п и масса конструкции самолета m0, а также статистического
коэффициента η2 .
Рис.4.6. Номограмма для определения нормативного значения КОТ.П
32
Удельная суммарная оперативная трудоемкость ТОиР самолета КОТ в чел.-ч на 1 ч
налета определяется как сумма показателей удельной оперативной трудоемкости в циклах
использования КОТ.О и восстановления КОТ.П и задается в требованиях на самолет в табличной
форме в зависимости от m0 и tб .п (табл.4.1).
Показатель
вероятности
устранения
отказов
за
заданное
время Ру{t≤tз} в
требованиях задается в виде номограммы. Значение показателя не должно превышать норматива
для соответствующих значений вероятности безотказной работы изделий в полете Рр(t) и
коэффициента регулярности (технические причины) РТП . В свою очередь вероятность безотказной
работы изделий в полете Рр(t) определяется, как известно, параметром потока отказов ω(t) и
длительностью беспосадочного полета tб.п самолета. В случае экспоненциального распределения
времени наработки на отказ имеем:
Рp  t   etб .п
Таблица 4.1 Нормативные значения Кот (η2=0,7)
Масса
конструкции
самолета m0
40
60
80
100
120
140
Средняя длительность беспосадочного полета tб.п
2
4
6
8
10
6...7
8...9
9...10
10...11
-
7...8
8...9
9...10
10...11
11...12
8…9
9... 10
10...11
11...12
9...10
10...11
11...12
8...9
9...10
10...11
Следовательно, зная значения ω(t) и tб.п, легко определить значение Рр(t). Далее, приняв
требуемое значение коэффициента регулярности отправлений РТП , определяется искомое нормативное значение Ру{t≤tз}.
Показатель среднего оперативного времени устранения отказов на самолете t y в цикле
его использования не должен превышать норматива для соответствующих значений Ру{t≤tз}, tз и
вида распределения tу . При этом величина заданного времени не должна превышать наименьшего
времени плановой стоянки самолета в транзитных аэропортах tст.м{tз≤ tст.м}. Нормативное
значение t y в случае экспоненциального распределения времени устранения отказов определяется
из выражения:
Ру t  tз   1  е tз
где   1 t - интенсивность восстановления отказов.
y
Определение и обеспечение потребных, значений частных (единичных) показателей ЭТ для
отдельных изделий, агрегатов, функциональных групп (систем) осуществляется на этапах их
создания одновременно с определением и обеспечением заданных значений показателей
безотказности и долговечности в соответствии с изложенным выше механизмом нормирования.
При определении фактических значений показателей ЭТ фиксируются условия проведения
хронометражных замеров, а затем путем перерасчета с использованием существующих методов
полученные данные приводятся к стандартным условиям с целью обеспечения возможности их
сравнения со значениями, заданными в требованиях.
Для оценки уровня ЭТ самолета и принятия необходимых мер по обеспечению его
соответствия заданному уровню на этапах проектирования и испытаний Разработчик предъявляет
Заказчику следующие материалы (табл.4.2).
33
Таблица 4.2. Материалы, предъявляемые Разработчиком
Этапы создания самолета
1.Техническое
предложение
(ТП)
2.Эскизный
проект, макет
3. Технический
проект
4.Заводские испытания
5.Государственные
испытания
Предъявляемые материалы
Раздел ТП по обеспечению ЭТ, включающий:
- оценку выполнимости требований по ЭТ;
- предварительную опенку ожидаемого уровня нормируемых
показателей ЭТ;
- предварительные предложения по видам и периодичности ТОиР, по
составу СНО.
Раздел эскизного проекта по обеспечению ЭТ, включающий:
- принятые дополнения и изменения соответствующего раздела ТП;
- выбор рациональных общих конструктивных решений и
компоновочных схем по самолету;
- оценка ожидаемого уровня нормируемых показателей ЭТ;
- концепция проведения технического обслуживания и ремонта;
- распределение требований по ЭТ между составными частями
самолета (ФГ, ФС);
- перечень эксплуатационных разъемов и лючков;
- техническое задание на разработку комплекса СНО.
Раздел технического проекта самолета в части ЭТ, включающий:
- сценарий проведения технического обслуживания и ремонта
самолета;
- технологические графики оперативных видов ТО;
расчеты показателей ЭТ и оценку их уровня;
- схемы эксплуатационных лючков с указанием типов крепежных
элементов;
- оценку влияния на ЭТ отдельных конструктивных решений;
- таблицу соответствия самолета заданным требованиям по ЭТ.
I.Документы по ТО одиночного самолета со штатными СНО и
средствами контроля (технологические карты и положения Руководства
по технической эксплуатации)
2.Отчеты по результатам заводских испытаний, включающие:
- акты экспертизы и протоколы испытаний с результатами оценки
продолжительности и трудоемкости отдельных видов работ и операций
по ГО;
- уточненные оценочные характеристики ЭТ;
- таблицы соответствия самолета заданным требованиям к ЭТ;
- предварительную оценку программы ТОиР.
Материала ДЛЯ акта государственных испытаний в части ЭТ,
включающие:
- протоколы демонстрационных испытаний по оценке технологии ТО,
определении продолжительности и трудоемкости видов ТO;
- оценку качества и полноты программы ТОиР;
- анализ конструктивных недостатков самолета, СНО, средств
контроля;
- сводные таблицы соответствия самолета требованиям по ЭТ.
Таким образом, главным условием успешного решения, задач обеспечения ЭТ конструкций
самолетов является полная реализация предъявляемых требований Заказчика при проектировании,
производстве и испытаниях самолета.
4.3. Формирования базовой программы ТОиР
Механизм формирования базовой программы ТОиР самолета заключается в следующем
(рис.4.7). Исходя из необходимости обеспечения заданных значений показателей эффективности
процесса технической эксплуатации самолета в отношении надежности, регулярности полетов,
34
эффективности использования и экономичности, Заказчик на стадии разработки технического
задания на проектирование нового типа самолетов формирует требования к надежности,
эксплуатационной технологичности, программе ТОиР и программе обеспечения ТОиР.
Требования к надежности, эксплуатационной технологичности и программе ТОиР обеспечиваются
промышленностью на этапах конструирования и постройки самолета, а требования, к программе
обеспечения ТОиР - предприятиями ГА на этапах подготовки к освоению эксплуатации нового
типа самолета.
Разработка базовой программы ТОиР самолета в соответствии с требованиями Заказчика и
ГОСТ 28056-89 начинается в конструкторских бюро на ранних этапах проектирования самолета
одновременно с конструированием планера и функциональных систем. Работа над базовой
программой ТОиР производится одновременно с разработкой и обеспечением программ
надежности и эксплуатационной
технологичности самолета. Взаимодействие указанных
программ на стадиях создания самолета обеспечивает получение заданного уровня эффективности
процесса технической эксплуатации за счет рационального сочетания конструктивнотехнологических решений, направленных на повышение безотказности и эксплуатационной
технологичности, с разработкой прогрессивных стратегий и режимов ТОиР планера, двигателя и
всех функциональных систем и изделий самолета.
Рис.4.7. Механизм формирования программ ТОиР самолета
Базовая программа обеспечения ТОиР разрабатывается предприятиями гражданской
авиации применительно к конкретным условиям проведения ТОиР. Содержание базовой
программы обеспечения во многом определяется уровнем ЭТХ создаваемого самолета и
содержанием базовой программы его ТОиР.
В зарубежной практике в последние годы при формировании программ ТОиР самолетов В757, В-767, A-310 и др. используется документ MSG-3. В 1988 г. документ претерпел 1-ю ревизию
35
и в доработанном виде используется при формировании программ ТОиР самолетов А-340-200, А340-300 и других.
Рабочая часть MSG-3 состоит из 2-х независимых, разделов: методики анализа
функциональных систем и силовой установки и методики анализа элементов конструкции
планера. В каждом разделе содержится свой пояснительный материал и логические схемы
поэтапного анализа и принятия решений, которые позволяют выбрать вид ТОиР, исходя из
степени влияния конкретного отказа на безопасность полетов и экономику. Концепция
последовательных отказов используется для оценки функциональных отказов самолетных систем
и силовой установки, а концепция множественных отказов рассматривается применительно к
элементам конструкции планера.
Анализ возможных отказов изделий функциональных систем и силовой установки,
влияющих на безопасность полетов, проводится по всей логической схеме в расчете на то, что
будет выбран наиболее эффективный вид обслуживания и ремонта. Если этого сделать не удается,
рекомендуется в обязательном порядке выполнить доработку изделия. На рис.4.8 приводится
одна из типовых логических схем анализа возможных отказов изделий, оказывающих влияние на
безопасность полетов.
Рис.4.8. Логическая схема анализа и назначения профилактических действий
При анализе конструкции планера рассматривают основные причины возникновения
повреждения: усталость конструкции, коррозия, износ, случайные повреждения посторонними
предметами. Наибольшее внимание в MSG-3 уделяется анализу усталостных повреждений, в
частности, приводится метод расчета и оценки допустимых уровней повреждений с точки зрения
вероятности их обнаружения на уровнях отдельного элемента конструкции самолета и всего
36
парка. Анализ позволяет выбрать наиболее эффективные виды работ, из которых и формируется
программа ТОиР планера самолета.
В отечественных методиках формирования программ ТОиР функциональных систем и
планера самолета учтены основные положения MSG-3.
Применительно к функциональным системам самолета при формировании программы
ТОиР рассматриваются три аспекта их ЭТХ:
а) влияние отказов элементов на безопасность и регулярность полетов;
б) характер изменения показателей надежности (интенсивности отказов) элементов от
наработки;
в) влияние уровня эксплуатационной технологичности функциональной системы на
трудоемкость и стоимость ТОиР.
Комплекс работ по формированию программы ТОиР функциональной системы самолета
можно представить в виде структурной схемы, которая содержит (рис.4.9): блок 1 формирования
вариантов первого уровня. (подблоки 1...8); блок 2 формирования вариантов программы второго
уровня (подблоки 9...14); блок 3 оценки эффективности и выбора наилучшего варианта программы
(подблоки 15..18).
При этом в блоке 1 производится количественная оценка влияния отказов элементов
функциональной системы на безопасность полетов. В блоке 2 производится выбор режимов ТОиР,
методов и средств контроля технического состояния элементов функциональной системы.
Производится оценка затрат времени, труда и средств, связанных с разработкой и применением
каждого из вариантов программы. В блоке 3 производится оценка эффективности и выбор наиболее эффективного варианта программы ТОиР.
Рис.4.9. Структурная схема формирования программы ТОиР функциональной системы самолета
1 - выделение функциональной системы из структуры самолета;
2 - количественная оценка влияния элементов функциональной системы на безопасность
полетов;
3 - анализ характера изменения интенсивности отказов с увеличением наработки ("Да' возрастает, "Нет" - не возрастает);
4 - количественная оценка средних затрат на аварийную и профилактическую замену
элементов ("Да" - равны, "Нет" - не равны);
5 - стратегия ТОиР с контролем уровня надежности;
6 - стратегия ТОиР по состоянию с контролем параметров или по наработке;
7 - доработка конструкции элемента;
8 - формирование I -го варианта программы ТОиР первого уровня;
9 - выбор средств, методов и режимов контроля для с i-го варианта программы;
10 - доработка конструкции функциональной системы с целью обеспечения контроля
технического состояния при реализации рассматриваемой стратегии ТОиР;
11 - оценка стоимости реализации i-го варианта программы;
12 - формирование укрупненной структуры регламента и i-го варианта программы;
37
13 - оценка трудоемкости и стоимости ТОиР по видам работ, предусматриваемых
регламентом i-го варианта программы;
14 - формирование с-го варианта программы второго уровня;
15 - подготовка необходимых данных для моделирования i-го варианта программы;
16 - статистическое моделирование процесса технической эксплуатации самолета при i-м
варианте программы ТОиР функциональной системы;
17 - оценка экономического эффекта от внедрения i-го варианта программы;
18 - анализ эффективности i-го варианта программы.
Применительно к планеру самолета формирование программы ТОиР выполняется на трех
иерархических уровнях (рис.4.10):
уровень А - для элементов планера;
уровень Б - для планера одного самолета;
уровень В - для планера парка самолетов.
Для уровня А в качестве "входной" информации используются данные о прочностных
характеристиках элементов, результаты анализа принципов проектирования к физической
природы отказов.
Для уровня Б "входной информацией" являются сведения, полученные на "выходе" уровня
А, и, кроме того, данные о классификации зон по уровням эксплуатационного нагружения,
ресурса и стратегиям ТОиР.
Для уровня В "входной" информацией служат данные, полученные на "выходе" уровня Б, и
сведения о потребных уровнях безотказности и вероятности обнаружения повреждений, а также
информация о количестве самолетов в парке и их текущем налете.
Алгоритм построения программы ТОиР планера представляется в виде типового цикла,
повторяющегося на каждом из этапов построения, испытаний, сертификации и эксплуатации
самолета. Схема типового цикла содержит четыре блока: 1)формирование перечня
функциональных отказов; 2)выбор стратегий ТОиР; 3)выбор режимов ТОиР; 4)оценка
эффективности и выбор наилучшего варианта программы ТОиР планера самолета.
4.4. Формирование гибкой программы ТОиР
Базовая программа ТОиР, ориентированная на ожидаемые условия эксплуатации, является
по существу типовой программой для совокупности эксплуатационных предприятий.
Повышение эффективности программы ТОиР самолетов требует приведения в соответствие
(адаптации) программы к условиям эксплуатации конкретного эксплуатационного
авиапредприятия (ЭАП). Решение этой проблемы связано с переходом от статических (жестких) к
динамическим (гибким) формам управления процессами ТОиР самолетов.
Возрастает роль текущей (апостериорной) информации об изменении условий
эксплуатации и техническом состоянии парка самолетов ЭАП в системе управления
технологическими процессами. Оснащение эксплуатационных предприятий персональными ЭВМ
создает необходимые условия для автоматизации управления и использования в производственной
деятельности современных методов моделирования и оптимизации процессов технической
эксплуатации (ПТЭ). Появляется возможности для индивидуализации программ ТОиР в
зависимости от численности парка самолетов, эксплуатационно-технических характеристик
самолетов, уровня развития производственной базы конкретного ЭАП и других факторов
(рис.4.11).
Использование этих возможностей позволит адаптировать базовую программу,
создаваемую разработчиком самолета для ожидаемых условий эксплуатации, к условиям
эксплуатации конкретного ЭАЛ, превратив ее в гибкую программу ТО и Р самолета.
Базовую программу То и Р можно разделить на общую (сертифицируемую) и
дифференцируемую (несертифицируемую) часть (рис.4.12). Общая часть включает минимально
необходимый перечень работ по ТОиР самолета, характерных для всего парка самолетов и
предназначенных для поддержания летний годности самолета. Дифференцированная часть
базовой программа содержит переменную часть работ, формируемую с учетом широкого спектра
ожидаемых условий эксплуатации.
Гибкая программа, реализующая адаптивное управление ПТЭ, создается на основе базовой
программы с использованием апостериорной информации (апостериорный анализ и синтез ЛТЭ).
В состав гибкой программы ТОиР самолетов, кроме общей, входят групповая и индивидуальная
38
части. Последние отражают потребности в ТОиР парка самолетов конкретного авиапредприятия и
индивидуальные потребности в ТОиР каждого конкретного самолета с учетом характерных для
них условий эксплуатации.
Формирование гибкой программы ТОиР самолета базируется на принципах системного
анализа: целенаправленности, комплектности, многовариантности и гибкости (адаптивности).
Целенаправленность обеспечивается определением главной цели формирования гибкой
программы ТОиР самолета и ее дифференциации в виде иерархической системы целей, в том
числе по циклам ТОиР (оперативный, восстановления), по объектам ТОиР (парк самолетов
предприятия ГА; ТОиР самолета, планера, двигателя и функциональной системы). Главной целью
формирования гибкой программы ТОиР является поддержание и восстановление исправности и
работоспособности самолета, его функциональных систем для обеспечения безопасности и
регулярности полетов, интенсивности использования при минимальных трудовых и материальных
затратах на ТОиР.
Рис.4.10. Схема формирования программы ТОиР планера самолета
39
Рис.4.11. Факторы, влияющие на эффективность гибкой
программы ТОиР самолета
Рис.4.12. Связь гибкой и базовой программ ТОиР самолета
Комплексность заключается в определении рационального сочетания стратегий и режимов
ТОиР планера, двигателя и функциональных систем, обеспечивающих достижение указанных
целей в условиях эксплуатации конкретного ЭАП. При формировании гибкой программы
обеспечивается сбалансированность множества подпрограмм по ресурсам (временным, трудовым,
материальным, финансовым).
40
Многовариантность программы осуществляется путем формирования альтернативных
вариантов, соответствующих достигнутому уровню ЭТХ самолета и условиям его эксплуатации.
Гибкие программы ТОиР самолета представляют собой свойство программы,
характеризуемое способностью ее адаптации к изменению ЭТХ самолета, условий летной и
технической эксплуатации. Гибкость программы ТОиР самолета обеспечивается созданием
адаптивного механизма корректировки программы на основе выработки управляющих
воздействий, отражающих изменение ЭТХ самолета и условий его эксплуатации в конкретном
ЭАП.
Формирование гибкой программы ТОиР самолета представляет собой многоуровневый
процесс принятия решений по выбору стратегий и режимов ТОиР для парка самолетов ЭАП,
конкретного самолета, планера, двигателя, функциональной системы. В процессе формирования
гибких программ ТОиР самолетов решаются задачи анализа и прогнозирования эффективности,
оценки эффективности программ ТОиР и разработки информационных технологий.
При формировании гибкой программы ТОиР самолета используются методы системного
анализа, теории эффективности, теории надежности, статистического контроля качества и
имитационного моделирования.
В качестве управляющих воздействий используются стратегии и режимы ТОиР, режимы
диагностирования, методы организации ТОиР, качество ТОиР, эксплуатационно-технические
характеристики, факторы автоматизации и механизации технологических процессов ТОиР.
Механизм формирования гибких программ ТОиР (управления программами) включает два
основных контура.
Внешний контур (контур формирования базовой программы) "настроен" на выполнение
требований транспортного процесса эксплуатации парка самолетов, в соответствии с которыми на
основании априорной информации об ЭТХ самолета и ожидаемых условиях эксплуатации
формируется базовая программа ТОиР самолета.
Внутренний контур (контур формирования гибкой программы) "настроен" на реализацию
базовой программы с учетом требований процесса эксплуатации парка самолетов предприятия, в
соответствии с которыми формируется групповая программа для условий эксплуатации этого
предприятия. В рамках внутреннего контура вводится контур формирования индивидуальной
программы, настроенный на выполнение групповой программы ТОиР с учетом условий
эксплуатации и технического состояния конкретного самолета.
Формирование гибкой программы ТОиР самолета на разных стадиях жизненного цикла
требует специального научно-технического обеспечения.
4.5. Формирование программы обеспечения ТОиР
Программное (адаптивное) управление ПТЭ должно осуществляться по двум сопряженным
вилам деятельности ИАС ГА: ПО выполнению ТОиР самолетов и по развитию производственной
базы АIБ и ремонтных заводов (Центров ТОиР). Результаты первого вида деятельности,
регламентируемой программой ТОиР, связаны с обеспечением исправности и работоспособности
самолетов. Результатом второго вида деятельности, охватываемого программой обеспечения
ТОиР, является готовность авиапредприятий к качественному и своевременному выполнению
заданного объема работ по ТОиР данного типа самолета в полном соответствии с требованиями
программы ТОиР.
Программа обеспечения ТОиР представляет собой документ, устанавливающий
совокупность мероприятий по: обеспечению технологической подготовки производства; развитию
производственной базы; профессиональной подготовке ИТС; материально-техническому
обеспечению; организации и управлению процессами технической эксплуатации самолетов.
Программа обеспечения ТОиР предназначена для создания производственных условий
качественного и своевременного выполнения работ по ТОиР в соответствии с требованиями
обеспечения безопасности и регулярности полетов, интенсивности использования и
экономической эффективности технической эксплуатации самолетов на протяжении всего
периода эксплуатации. Программа обеспечения ТОиР включает в себя ряд разделов.
Раздел программы по технологической подготовке производства предусматривает решение
следующих задач: выбор типовых и разработку новых технологических процессов ТОиР;
определение номенклатуры средств технического оснащения; определение потребного состава
исполнителей, уровня их профессиональной подготовки; разработка эксплуатационной и
ремонтной документации.
41
Раздел программы по развитию производственно-технической базы включает решение
следующих задач: определение потребных производственных площадей, определение потребного
количества технологического оборудования, технологической оснастки, средств механизации и
автоматизации.
Раздел программы профессиональной подготовки ИТС включает: определение потребной
численности ИТС для выполнения ТОиР на перспективу, в том числе по видам специальностей и
квалификации; типовые программы обучения, и ввода в строй специалистов для данного типа
самолета; определение потребности в учебной литературе и технических средствах обучения.
Раздел программы материально-технического обеспечения включает: разработку норм
расхода запасных пастей и материалов и установление порядка их корректировки; размещение
заказов; организацию поставок по закрепленной номенклатуре; распределение запасных частей и
материалов, их учет и хранение.
Раздел программы организации и управления процессами ТОиР самолета предусматривает
решение следующих задач: выбор методов организации ТОиР; формирование организационной
структуры ТОиР самолетов; определение уровня специализации и кооперирования; методическое
обеспечение управления процессами; информационное обеспечение; автоматизация управления
процессами ТОиР.
Программа обеспечения ТОиР должна удовлетворять требованиям, содержащимся в
программе ТОиР конкретного типа самолета.
Формирование программы обеспечения ТОиР представляет собой сложный
многоуровневый процесс, протекающий во времени и связанный с этапами жизненного цикла
самолета (рис.4.13).
Задача формирования программы обеспечения ТОиР, являясь составной частью задачи
синтеза системы ТОиР самолетов, имеет следующие особенности:
 программа обеспечения тесно связана с программой ТОиР и должна соответствовать
требованиям, предъявляемым к ней с учетом ЭТХ конструкции самолета, принятых стратегий и
режимов ТОиР;
 программа обеспечения в основном носит ресурсный характер, предусматривая
обеспечение процессов ТОиР производственными площадями, технологическим оборудованием,
материальными и трудовыми ресурсами, в связи в чем должны учитываться ограничения, накладываемые на использование ресурсов;
 программа обеспечения должна отражать влияние конкретных условий эксплуатации:
численность парка самолетов, планируемый производственный налет, располагаемые
производственные мощности и др.;
 программа обеспечения должна формироваться в соответствии с требованиями
государственных стандартов, унифицированных систем документации и управления
производством: Единой системы конструкторской документации (ЕСКД), Единой системы
технологической документации (ЕСТД), Единой системы технологической подготовки
производства (ЕСТПП), Системы ТОиР техники (СТОиРТ), а также отраслевых руководящих
документов: Наставления по технической эксплуатации и ремонту AT ГА (НТЭРАТ ГА), Нормы
технологического проектирования аэропортов (BHTП1-91), Нормы технологического
проектирования авиаремзаводов (ВHTП2-90);
 программа обеспечения, определяющая развитие производственной базы ИАС должна
отвечать требован/ям научно-технического прогресса, внедрения прогрессивных методов
организации и управления производством, средств механизации и автоматизации технологических
процессов и обеспечивать достижение заданного технического уровня системы ТОиР.
42
Рис.4.13. Схема взаимодействия программ ТОиР и ИАО на этапах создания,
испытаний и эксплуатации самолета
Оптимизация программы обеспечения ТОиР осуществляется путем проведения
целенаправленных действий по выбору:
- уровня обеспеченности процессов ТОиР производственными площадями;
- степени механизации (автоматизации) технологических процессов;
- вариантов обеспечения запасными частями и расходными материалами;
- методов и форм организации ТОиР;
- программ подготовки и переподготовки ИТС;
- степени автоматизации процессов управления ТОиР/
Структуры информационного обеспечения, обеспечивающих минимум удельных затрат на
обеспечение ТОиР при выполнении ограничений по выделенным (имеющимся) ресурсам и
техническому уровню производства.
4.6. Формирование режимов ТОиР
В программе ТОиР самолета центральное место отводится изложению материалов по
режимам ТОиР. При этом под режимами ТОиР понимаются условия выполнения технического
обслуживания (ремонта), включающие перечень и периодичность выполнения операций с целью
поддержания (восстановления) исправности и работоспособности изделий. Режим ТОиР
обуславливается заданным уровнем безотказности изделий и функциональных систем самолета,
опытом его эксплуатации, условиями и интенсивностью использования.
При обосновании режимов ТОиР, самолета решаются три группы задач:
определение перечня работ по ТОиР;
определение периодичности проведения каждой из назначенных работ;
группировка работ по ТОиР в оптимальные формы регламента для самолета в целом.
Определение первоначального (базового) перечня работ по ТОиР осуществляется
Разработчиком изделия на этапах его создания. При этом учитываются такие факторы, как:
характер и скорость протекания разрушительных процессов в элементах конструкции изделия при
его эксплуатации; сопротивляемость конструкции изделия этим процессам; степень влияния
назначенных работ на обеспечение исправности и работоспособности изделия; опыт эксплуатации
прототипа.
При назначении периодичности приведения ТОиР изделий, а затем и систем самолета, с
учетом их функционального назначения и влияния их работоспособности на уровень безопасности
полетов и эффективность использования самолета используются различные критерии.
43
Используемые на практике критерии можно объединить в две группы: технические и
экономические. К техническим критериям относятся такие, как: вероятность безотказной работы,
коэффициент готовности, коэффициент технического использования и др. В числе экономических
критериев значатся: затраты на эксплуатацию, прибыль от эксплуатации, удельные затраты и др.
Используются и комплексные критерии.
Выбор нужного критерия осуществляется в зависимости от:
- вида выполняемых на изделии регламентных работ в соответствии с принятым перечнем;
- условий поставленной задачи (что требуется получить: максимум безопасности,
регулярности, исправности, экономической эффективности).
Виды работ, выполняемые при ТОиР самолета, по назначению могут подразделяться на:
-заправочно-смазочные;
- крепежные;
- демонтажно-монтажные;
-очистительные;
-восстановительные (ремонтные); по контролю состояния;
-по устранению повреждений (настроечные, регулировочные);
-по технической диагностике;
-вспомогательные (связанные с подготовкой производства).
Для каждого из видов работ при назначении периодичности ТОиР, естественно, должен
использоваться "свой" критерий, наилучшим образом отвечающий условиям поставленной задачи.
В большинстве случаев для определения периодичности ТОиР отдельных изделий и
агрегатов используются вероятностные методы.
Для изделий, влияющих на безопасность полетов, применяется метод, основанный на
анализе закономерностей развития отказов. Предполагается, что с устранением повреждений в
установленные сроки предупреждается развитие отказов (рис.4.14).
t
0
t1
t2
Рис.4.14. Модель развития отказа:
0-t1 - время развития повреждения;
t1- момент появления повреждения;
t1-t2 - время развития отказа;
t2 - момент возникновения отказа.
Для оптимизации сроков выполнения ТОиР максимизируется вероятность совместного
события - возникновение повреждения и не
появление отказа P _ (t )
n ,0
 1*
1* t пр
2* t пр 
P _ (t пр )   *
(
e

e
) ,
*
n ,0
  2  1
 max
где 1* 
1 * 1
;  2  ; tпр- периодичность ТО; Т1 - средняя наработка на повреждение; Т2 T1
T2
средняя наработка на отказ; 1* ,  2* - параметр потока повреждений, отказов, соответственно
(статистическая оценка).
Значения Т1 и Т2 а, следовательно, 1* , и  2* определяются по данным испытаний изделия, а
затем - по опыту эксплуатации. По статистическим данным заполняется табл.4.4 (графы 2 и 3)
44
№ п/п
1
1
2
:
:
n
Таблица 4.4. Исходные данные для определения tпр.опт
P_ (t пр )
P0 (t пр )
tпр
*
*
1
2
2
3
n
4
5
6
P _ (t пр )
n ,0
7
В графе 4 даются различные значения tпр.
Определяются значения P_ (t пр ) , P0 (t пр ) , P _ (t пр ) и строится график (рис.4.15).
n
n ,0
Рис. 4.15. Характер изменения P_ (t пр ) , P0 (t пр ) , P _ (t пр )
n
n ,0
в зависимости от tпр.
Оптимальные значения tпр.опт. будут при максимальном значении P _ (t пр ) max .
n ,0
Для большинства изделий и агрегатов, отказы которые не оказывают заметного влияния на
безопасность полетов, определение оптимальной периодичности осуществляют с учетом экономических показателей. В данном случае максимизируется отношение вероятности безотказной
работы изделия (агрегата) в межпрофилактический период Р(tпр)к трудоемкости его технического
обслуживания за tпр с учетом устранения отказов в случаях их появления ТТОиР
 Р(t пр ) 
П (t пр )  
 .
 Т ТОиР  max
В данном случае ТТО представляется в виде двух слагаемых:
1) трудоемкости плановых (профилактических) работ ТТО
2) трудоемкости работ по устранению повреждений и отказов Тр
TТОиР  Т ТО  Т р .
Развернутое выражение для определения n (tnp) имеет вид




 * tп р
е
 ,
П (tпр )   _
  пр _ *

 Т ТО t  Т р    tпр 
пр

 max
45
_
где: Т ТО , Т р - средние значения трудоемкости разового планового обслуживания и
устранения повреждения и отказа;
τпр -'действующая периодичность ТО;
tпр - варьируемая периодичность ТО;
 * - параметр потока отказов изделия (агрегата) (статистическая оценка).
По статистическим данным заполняется табл.4.5
Таблица 4.5. Исходные данные для определения tпр.опт
_
№ п/п
*
tпр
P (t пр )
Т ТО
Тр
TТОиР
П (t пр )
1
1
2
:
:
n
2
3
4
5
6
7
8
Определяются значения P (t пр ) , TТОиР , П (t пр ) и строится график (рис.4.16).
Рис.4.16. Характер изменения P (t пр ) , TТОиР , П (t пр ) в зависимости от tпр .
Оптимальное значение tпр.опт находится в зоне максимального значения П (t пр ) max .
Для определения периодичности ТОиР изделий (агрегатов) могут использоваться и другие
критерии.
Вместе с тем, следует отметить, что рассчитанная любым методом периодичность
обслуживания отдельных изделий рассматривается как желательная периодичность, т.к. при
группировке отдельных работ в формы регламента для самолета в целом она может изменяться.
Задача группировки многочисленных отдельных работ с их периодичностью проведения в
формы регламента заключается в том, чтобы определить число форм ТОиР и указать их базовые
периодичности, оптимальные для самолета в целом.
Группировку работ по формам регламента можно выполнять применительно к следующим
случаям.
Случай 1. Первоначальная периодичность проведения форм регламента считается
известной (она может быть задана в требованиях к данному типу самолета). В этом случае каждая
работа, выполнение которой влияет на безопасность полетов, относится к форме регламента,
периодичность которой меньше желаемой периодичности выполнения данной работы и ближе к
46
ней, чем все другие. Периодичность остальных работ формируют с учетом экономических
критериев.
Случай 2. Число форм регламента и периодичность их проведения заранее не задана. В
этом случае число форм ТОиР, объем и периодичность их проведения назначают исходя из
обеспечения минимальных удельных затрат на ТОиР при условии обеспечения заданных значений
показателей надежности.
Для решения задачи вся совокупность операций ТОиР изделий разделяется на два
непересекающихся подмножества M1 и M2.
Подмножество М1 включает операции, связанные с предотвращением появления опасных с
точки зрения безопасности полетов отказов изделий и обеспечением их работоспособного
состояния. Периодичность выполнения этих операций строго регламентируется; для каждого из
изделий она не должна превышать установленного оптимального значения.
Подмножество М2 включает операции, связанные с обеспечением работоспособного
состояния изделий, случайные отказы которых не оказывают непосредственного влияния на
безопасность полетов. Периодичность выполнения этих операций при необходимости может
отклоняться от оптимального значения, как в сторону уменьшения, так и в сторону увеличения.
Для каждого i-го изделия подмножества M1 должны быть известны оптимальная
периодичность технического обслуживания tпр.опт.i величина прямых затрат Сi (рис.4.17).
На рис.4.17 условно показаны девять изделий с оптимальной периодичностью ТО каждого
из них t1, t2,...,t9 и прямыми затратами С1,С2,...,С9. Показан вариант регламента ТО самолета,
включающий три формы Ф-1, Ф-2, Ф-3 с периодичностью выполнения их через tф-1, tф-2 и tф-3
соответственно. При совмещении операций ТО изделий в формы регламента периодичность ТО
каждого из изделий, как правило, уменьшается на величину Δt от оптимального значения. Прямые
затраты на ТО изделий возрастают. Задача заключается в том, чтобы найти такой приемлемый ряд
значений базовой периодичности форм обслуживания для самолета в целом, при котором убытки
ΔС1 от совмещения операций подмножества М1 были бы наименьшими.
k
n1
Ci
t ij  min,
i 1 t i
C1   
j 1
iM 1
где K - число вариантов количества форм ТО самолета и периодичности их выполнения;
n1 - число изделий подмножества M1.
Рис.4.17. Схема группировки операций ТО изделий M1
в оптимальные формы регламента для самолета.
Для каждого i-го изделия подмножества М2 должны быть известны оптимальная
периодичность технического обслуживания tпр.onт.i, а также зависимость удельных прямых затрат
Cij от j-ой периодичности технического обслуживания Cij=f(tпр.ij)(рис.4.18).
47
На рис.4.18 также условно показаны данные по девяти изделиям подмножества М2:
оптимальная периодичность ТО каждого изделия t1, t2,...,t9; оптимальные удельные прямые
затраты С1, С2,..., С9; зависимости удельных прямых затрат от изменения периодичности ТО.
Показан вариант регламента ТО самолета, включающий три формы с периодичностью
выполнения tф-1, tф-2 и tф-3. При совмещении операций ТО изделий в формы регламента
периодичность их ТО изменяется в сторону уменьшения или увеличения от оптимального
значения. Выбор направления определяется в зависимости от величины убытков ΔCij от
совмещения операций. Эти убытки должны быть наименьшими.
k
C2  
n2

j 1 i 1
iM 2
Ci  min,
где n2 – число изделий подмножества М2.
Рис.4.18. Схема группировки операций ТО изделий М2
в оптимальные формы регламента для самолета.
Необходимо отметить, что при решении задачи группировки операций ТО изделий в
оптимальные для самолета формы регламента варианты количества форм ТО и периодичности их
выполнения принимаются одинаковыми для обоих подмножеств.
В итоге решения задачи достигаются наименьшие суммарные убытки от совмещения
операций ТО ΔC=[ΔC1+ΔC2] min.
Прибыль, во много раз превышающая величину убытков от совмещения операций ТО
изделий в формы регламента, достигается за счет сокращения простоев самолетов на ТОиР и
высвобождения значительного времени для использования их по прямому назначению.
5. ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ СОЗДАНИЯ
ИНФРАСТРУКТУРЫ СИСТЕМЫ ТОиР
5.1. Понятие инфраструктуры системы ТОиР
Правильно построенная система ТОиР должна надежно и длительно функционировать,
а также совершенствоваться по мере накопления опыта эксплуатации самолетов того или
иного типа. Надежно функционируя,
система должна обеспечивать требуемые значения
показателей ее эффективности.
Для выполнения этой задачи необходимы определенные условия - “благоприятная
среда", в которой функционирует система.
48
Такие условия создаются соответствующими службами, в числе задач которых
значатся и задачи обслуживания принятой системы ТОиР того или иного типа самолета.
Комплекс служб, обслуживаемых в соответствии с определенными требованиями
систему ТОиР, образуют ее инфраструктуру.
Следует отметить, что инфраструктура системы ТОиР того или иного типа самолета
определяется, прежде всего, содержанием базовой программы ТОиР и базовой программы ее
обеспечения. Фактически эти документы определяют облик инфраструктуры системы ТОиР.
Вместе с тем, на содержание инфраструктуры оказывают воздействие и другие составные
части системы ТОиР (средства ТОиР, ИТП, производственная база).
Инфраструктура системы ТОиР в общем виде включает ряд служб, призванных
решать задачи:
- организационно-правового обеспечения ТОиР;
- подготовки и переподготовки ИТП;
- развития и совершенствования производственной базы для ТОиР;
- материально-технического обеспечения процессов ТОиР;
- информационного обеспечения процессов ТОиР;
- проведения НИР и совершенствования нормативно-технических документов (НТД) в
области ТОиР.
Взаимосвязь системы ТОиР и ее инфраструктуры представлена на рис. 5.1.
Задача организационно-правового обеспечения системы ТОиР заключается в том, чтобы
представить необходимые правовые документы и возможные варианты организационных
форм для успешного функционирования системы.
Рис. 5.1. Схема взаимосвязи системы ТОиР и ее инфраструктуры; А - система ТОиР;
Б - инфраструктура системы ТОиР; 1 - программа ТОиР; 2 - ЭТХ объекта ТОиР; 3 - ИТП;
4 - ЭТД; 5 - производственная база ТОиР; 6 - средства ТОиР;
- требования системы ТОиР к инфраструктуре;
- обслуживание инфраструктурой системы ТОиР в соответствии с требованиями
Задача подготовки и переподготовки ИТП заключается в том, чтобы обеспечить через
колледжи и институты планомерную подготовку ИТП в потребных количествах, требуемых
специальностей и квалификации.
Задача развития и совершенствования производственной базы состоит в том, чтобы на
основе анализа и прогнозирования динамики объемов ТОиР в том или ином
авиапредприятии заранее удовлетворять его потребности в новых производственных
площадях для освоения и внедрения у себя (в случаях экономической целесообразности)
новых технологических процессов ТОиР в рамках принятой системы.
49
Задача
материально-технического
обеспечения
заключается
в бесперебойном
обеспечении
технологических
процессов ТОиР двигателями,
запасными
частями,
материалами, средствами ТОиР в требуемых для надежного функционирования системы
количествах.
Задача информационного обеспечения сводится к тому, чтобы обеспечивать систему
ТОиР и все службы, входящие в инфраструктуру, необходимой для них информацией для
грамотного и своевременного принятия соответствующих решений и мер воздействия.
Задача проведения НИР в области ТОиР заключается в том, чтобы на основе
проводимых исследований перспектив развития авиационной техники и систем ее
технической эксплуатации, обобщения передового отечественного и зарубежного опыта
построения систем ТОиР, вырабатывать новые концептуальные и методические подходы,
новые нормативно-технические и методические документы в области ТОиР, способствующие
совершенствованию действующих и разработке новых более эффективных систем ТОиР.
5.2. Обеспечение производственно-технической базы
Как составная часть инфраструктуры системы ТОиР производственно-техническая база
включает производственные и вспомогательные здания и сооружения с размещенными в них
средствами технологического оснащения.
Обеспечение производственно-технической базы ТОиР самолетов представляет собой
совокупность взаимосвязанных процессов, обеспечивающих техническую готовность
авиапредприятий к выполнению ТОиР самолетов с заданным уровнем качества, при
установленных сроках и объемах работ. К процессам обеспечения производственно-технической
базы относятся:
- разработка норм технологического проектирования предприятия по ТОиР самолетов;
- разработка технических требований и заданий на проектирование предприятий (или
их структурную единицу) по ТОиР конкретных типов самолетов;
- проектирование предприятий (или их структурных единиц) по ТОиР конкретных
типов самолетов;
- организация строительства новых и (или) реконструкций, имеющихся зданий и
сооружений для ТОиР самолетов новых типов;
- технологическая подготовка производства для ТОиР конкретных типов самолетов;
- метрологическое обеспечение ТОиР;
- ТОиР средств технологического оснащения авиапредприятия;
- сертификация производственно-технической базы для ТОиР конкретных типов
самолетов.
При разработке норм технологического проектирования учитываются тенденции
развития самолетостроения, системы ТОиР самолетов, достижения научно-технического
прогресса в области технологии, средств технологического оснащения и организации ТОиР.
Наблюдаемая тенденция интеграции ТОиР для новых типов самолетов приводит к
необходимости создания на базе ряда АТБ и АРЗ центров ТОиР. Являясь предприятиями
нового типа, центры ТОиР предназначены для реализации новой системы ТОиР по состоянию
без капитального ремонта на основе осуществления единого технологического процесса
выполнения периодических форм ТО и ремонтно-восстановительных работ, объем которых
определяется техническим состоянием каждого самолета. Поэтому на современном этапе,
наряду с действующими нормами технологического проектирования аэропортов ВНТП1-91 и
авиаремонтных
заводов
ВНТП2-90, требуется
разработка
норм
технологического
проектирования центров ТОиР самолетов.
При
разработке
технических
требований
и
заданий
на
проектирование
(реконструкцию) предприятий решаются следующие задачи:
- анализ самолета как объекта ТОиР, программы его ТОиР и ЭТЛ;
- анализ существующей производственно-технической базы АТБ, АРЗ, Центра;
- обобщение отечественного и зарубежного опыта создания центров ТОиР;
- прогноз состава парка самолетов и производственной загрузки АТБ, АРЗ, центра
ТОиР;
- определение облика центра ТОиР и оценка технико-экономической эффективности его
создания;
|
- обоснование структуры и функциональных задач центров ТОиР,
50
Примерней номенклатура зданий и сооружений центров ТОиР новых типов самолетов
включает следующие объекты:
- ангары: для оценки технического состояния самолетов, выполнения ТО и ремонтновосстановительных работ; для мойки самолетов и смывки лакокрасочного покрытия; для окраски
самолетов;
- производственные задания для ТОиР съемных деталей и узлов, их диагностики и
неразрушающего контроля, ТО и замены модулей авиадвигателей, производства ТОиР
оборудования и оснастки, размещения инженерно-технического оборудования для обеспечения
производственных процессов ТОиР;
- здания для размещения взрывопожароопасных и вредных производств с очистными
сооружениями;
- здания для размещения технических (перронных) бригад, бытовых и административных
помещений, складских помещений;
- здания и сооружения для хранения материалов и запчастей, двигателей и другого
авиатехимущества;
- площадки с искусственным покрытием для удаления наземного обледенения,
опробования двигателей, проведения работ по оперативным формам ТО, размещения самолетов
перед ангарами;
- площадки с искусственным покрытием для стоянки спецавтотранспорта для ТОиР
самолетов, ремонта и хранения крупногабаритных средств механизации, хранения твердых
отходов и металлолома, размещения емкостей слива ГСМ;
- здания и сооружения, обеспечивающие процессы ТОиР самолетов, функционирование
зданий и сооружений, а также объекты охраны и благоустройства.
Расстановка самолетов в ангаре должна обеспечивать использование прогрессивных
средств механизации, стационарных средств энергоснабжения, автоматизированных средств
контроля и диагностирования. Ангарные места стоянок должны быть оборудованы специальными
доками или подвесными перемещаемыми площадками, обеспечивающими доступ персонала и
необходимых технических средств к любой точке самолета. Доки в ангаре должны быть
оборудованы средствами оперативной связи, терминалами и другой оргтехникой в соответствии с
принятой системой информационного обеспечения.
При определении потребной номенклатуры технических средств следует ориентироваться
на:
- новые виды оборудования, разрабатываемого промышленностью и отраслевыми
организациями; оборудование, находящееся на эксплуатации в АТБ и авиаремонтных заводах;
- оборудование, серийно выпускаемое отраслями промышленности; отдельные виды
импортного оборудования.
Наряду с применяемыми традиционными средствами механизации ТОиР, рекомендуется
предусматривать механизацию следующих трудоемких и тяжелых работ:
- наружная мойка самолета и удаление наземного обледенения;
- обеспечение удобного и безопасного доступа к рабочим зонам самолета с помощью
подвесных установок для обслуживания высокорасположенных частей и передвижных доковых
платформ для обслуживания фюзеляжа, консолей крыла, силовых установок.
Для осуществления модульного ремонта двигателей необходимо располагать комплексом
технических средств, включая: основное контрольное, испытательное и вспомогательное
оборудование; технологическую оснастку; средства механизации и защиты окружающей среды.
Состав и потребное количество технологического оборудования определяются исходя из
характера технологических процессов ТО и ремонтно-восстановительных работ и
производственной программы. Технологическое оборудование, технологическая оснастка и
средства механизации должны быть наиболее совершенны с точки зрения производительности,
экономичности, эргономики, охраны труда и окружающей среды.
Основными задачами метрологического обеспечения ТОиР самолетов являются:
- поддержание средств измерений (контрольно-измерительных приборов и КПА) в
постоянной пригодности к применению, обеспечение требуемой точности измерений параметров
изделий и систем самолетов;
- проведение проверки и метрологической аттестации СИ и КПА;
- метрологической экспертизы разрабатываемой эксплуатационной и ремонтной
документации;
51
- внедрение государственных и отраслевых стандартов, разработка и внедрение стандартов
предприятий в области метрологического обеспечения; контроль за состоянием, применением,
проверкой и ремонтом СИ, КПА и соблюдением метрологических правил и норм ТОиР,
самолетов.
Сертификация производственно-технической базы системы ТОиР осуществляется в
соответствии с действующими нормативно-техническими документами.
5.3. Подготовка инженерно-технического персонала
Подготовке инженерно-технического персонала (ИТП), как важнейшая часть
инфраструктуры системы ТОиР, осуществляется в соответствии с Авиационными правилами
"Подготовка и переподготовка специалистов по техническому обслуживанию", утв. ДВТ МТ РФ
10.06.92 №25.1.7-2.
Правила устанавливают единый порядок изучения и освоения инженерно-техническим
персоналом новой авиационной техники и новых технологий на постоянно действующих курсах
целевого назначения при учебно-тренировочных центрах (УТЦ) управлений, предприятий и в
учебных заведениях ГА, а также предприятий-изготовителей воздушных судов, их комплексов и
оборудования, других министерств и ведомств, имеющих необходимую учебно-материальную
базу, подготовленный преподавательский состав, и получивших в установленном порядке документ, удостоверяющий право на соответствующий вид авиационно-технической подготовки
специалистов.
Первоначальная профессиональная (базовая) подготовка авиационных инженеров и
техников для технического обслуживания и эксплуатации самолетов производится в высших и
средних специальных учебных заведениях ГА и других ведомств.
Подготовка авиационных механиков и квалифицированных рабочих осуществляется
согласно требованиям к профессиональному обучению рабочих на производстве в предприятиях
(организациях) ГА.
Основными формами подготовки, переподготовки и повышения квалификации ИТП
являются:
а) курсы по изучению новой AT (серийной, находящейся в условиях массовой
эксплуатации и изучаемой ИТП впервые; вновь создаваемой, находящейся на этапах испытаний и
первых лет освоения её в эксплуатации);
б) курсы целевого назначения по изучению модификаций AT, новых образцов комплексов,
бортового оборудования и систем, новых средств диагностирования AT и технологий ее
технического обслуживания и текущего ремонта;
в) курсы повышения квалификации инженерного состава, авиационных техников
(механиков), предназначенные для углубления теоретических знаний, изучения перспективных
направлений развития AT и технологии ее технического обслуживания с учетом отечественного и
зарубежного опыта эксплуатации.
Представление обучающей организации права на проведение обучения ИТП,
признаваемого с позиций сертификации, производится по ходатайству этой организации:
а. Отраслевым органом сертификации.
б. Отделом технической эксплуатации и ремонта AT органа государственного управления
воздушным транспортом по согласованию с органом сертификации.
При поступлении в ГА новых типов самолетов, а также новых типов комплексов и изделий
серийных типов самолетов первоначальное их изучение организуется на специальных курсах,
действующих в предприятиях-изготовителях данной техники.
Готовность курсов для обучения ИТП подтверждается соответствующими ведомствами и
подчиненными им предприятиями (организациями) по запросам органа государственного
регулирования воздушного транспорта и заинтересованных авиапредприятий. При этом
согласовываются сроки изучения новой AT, количество обучаемых и другие договорные условия.
Для изучения AT предприятия-изготовители разрабатывают учебные планы и программы,
необходимые учебные пособия (по запросам ГА на договорных условиях).
В период изучения новой AT и технологии на предприятиях промышленности
соответствующие обучающие организации ГА проводят подготовительные мероприятия для
организации последующего изучения AT при учебно-тренировочных центрах или учебных
заведениях ГА.
52
Готовность обучающих организаций ГА (УТЦ, учебных заведений) для изучения ИТП
каждого нового типа самолета, системы или оборудования, а также новых технологий
технического обслуживания устанавливается отраслевыми органами сертификации при условии
соблюдения установленных требований.
При оценке готовности отражается: состояние учебно-материальной базы для изучения AT;
наличие подготовленного преподавательского состава, наглядных и учебных пособий;
возможность практического освоения слушателями технологии оперативных видов технического
обслуживания самолетов и отдельных специальных видов работ; организационные вопросы
обеспечения учебного процесса; социально-бытовые условия проживания слушателей.
Предприятия-эксплуатанты
и
другие,
заинтересованные
государственные
и
негосударственные структуры направляют в соответствующие организации свои запросы (заявки)
и предложения о форме и сроках проведения отдельных курсов на их базе на договорных
условиях:
При подготовке своих предложений предприятия-эксплуатанты учитывают плановые
поставки и необходимость освоения новой AT, перераспределение (куплю-продажу) самолетов
между предприятиями, потребность в переучивании молодых специалистов-выпускников учебных
заведений, изменения в планах движения самолетов и другие производственные условия.
Практическое освоение работ по техническому обслуживанию авиационной техники
производится после прохождения ИТП теоретического курса обучения и сдачи соответствующих
экзаменов в установленном порядке. Практическое освоение работ может осуществляться на
предприятиях-изготовителях промышленности, при УТЦ ГА, в учебных заведениях или
непосредственно на предприятиях-эксплуатантах.
В случае первичного освоения регламентных работ нового типа самолета в
эксплуатационном предприятии для оказания практической помощи ему привлекаются
специалисты научных учреждений, опытно-конструкторских бюро и предприятий
промышленности в соответствии с межотраслевым положением.
Стажировка ИТП всех специальностей и категорий на AT осуществляется согласно
заданиям (планам, программам), утвержденным руководством предприятия-эксплуатанта и
выданным на руки специалисту.
Перечень предприятий, которым разрешается проводить стажировку ИТП, по каждому
типу самолета, согласовывается по представлению органа государственного управления
воздушным транспортом с отраслевым органом сертификации.
5.4. Организационно-правовое обеспечение
Являясь составной частью инфраструктуры системы ТОиР самолетов, организационноправовое обеспечение представляет собой совокупность государственных законов и нормативных
актов, международных и государственных стандартов, федеральных норм и правил, организационно-правовых
документов
(отраслевых,
региональных,
авиапредприятий),
регламентирующих деятельность авиапредприятий в области ТОиР самолетов.
К государственным законам и нормативным актам в области гражданской авиации
относятся "Воздушный кодекс РФ", "Нормы летной годности самолетов (вертолетов)",
направленные главным образом на обеспечение летной годности самолетов и безопасности
полетов.
Правовые основы функционирования авиапредприятий определяются в соответствии с
Законом Российской Федерации "О предприятиях и предпринимательстве", другими законами и
нормативными актами общего характера, регулирующими хозяйственно-экономическую деятельность авиапредприятий, а также нормативными актами и документами отраслевого характера,
регламентирующими специфические стороны деятельности предприятий в сфере ТОиР самолетов.
Межотраслевые стандарты, предназначенные для координации деятельности ИКАО,
включающие требования к самолету, его системам, агрегатам и оборудованию, производству
полетов, летной годности, направлены на обеспечение безопасности полетов.
Государственные стандарты по качеству продукции, надежности техники, эксплуатации,
техническому
обслуживанию
и
ремонту,
испытаниям,
контролю,
диагностике,
ремонтопригодности и технологичности авиационной техники, метрологического обеспечения
регламентируют широкий круг вопросов в области технической эксплуатации, ТОиР самолетов.
Федеральные нормы и правила, разработка которых ведется по заданию Департамента
воздушного транспорта (ДВТ), охватывает все стороны деятельности воздушного транспорта.
53
К отраслевым организационно-правовым (руководящим) документам относятся:
наставления, руководства, инструкции, методики и другие документы ДВТ в области технической
эксплуатации (ТОиР) авиационной техники.
Большое внимание ДВТ уделяется разработке документов по сертификации
авиапредприятий и инженерно-технического персонала.
Организационно-правовые документы на региональном уровне будут выпускаться
созданными региональными управлениями воздушного транспорта.
Одним из основных организационно-правовых документов на уровне авиапредприятия
является "Положение о центре ТОиР самолетов". Одним из принципиальных вопросов общего
характера является правовой статус центра ТОиР. Так, в случае полной самостоятельности центра
ТОиР (с необходимыми атрибутами самостоятельности, соответствующими Закону "О
предприятиях и предпринимательстве") основным организационно-правовым документом будет
являться Устав. Если центр ТОиР будет структурной единицей авиапредприятия, то основным
документом будет Положение. Однако в обоих случаях Положение имеет одинаковую структуру и
состоит из разделов, отражающих:
- правовое положение и сферу деятельности центра ТОиР;
- основные цели, задачи и принципы деятельности;
- характеристику имущества центра и источников его формирования;
- управление деятельностью центра;
- принципы хозяйственной деятельности;
- контроль за деятельностью и ответственность.
С точки зрения организационно-правового обеспечения Положение о центре ТОиР
выполняет следующие важные функции:
- регистрационные, связанные с официальным признанием и оформлением центра ТОиР,
как экономического субъекта в структуре государственной регистрации;
- правовые, связанные с определением места, прав, обязанностей и ответственности центра
ТОиР.
5.5. Информационное обеспечение и банк данных
Информационное обеспечение, как составная часть инфраструктуры системы ТОиР,
представляет собой совокупность взаимосвязанных операций сбора, обработки и использования
информации для управления техническим состоянием и процессами ТОиР на основе современных
автоматизированных информационных технологий. Обеспечивая рациональное использование
информационных ресурсов, информационные технологии организуют современные виды
информационного обслуживания на базе средств вычислительной техники и средств связи.
Информационная технология включает функциональную, содержательную и опорную
компоненты. Функциональная компонента определяет конкретное содержание процессов
циркулирования и переработки информации, относящейся к технической эксплуатации самолетов,
как при наличии, так и отсутствии средств автоматизации. Содержательная компонента включает
модели предметной области, предметных баз данных (БД), алгоритмического и программного
обеспечения. В основе опорной компоненты лежат базовые технические и программные средства
хранения, переработки и обмена данными.
База данных (БД) представляет собой совокупность взаимосвязанных и структурированных
данных (информационный массив) на машинных носителях, предназначенных для обработки на
ЭВМ при решении задач в информационно-управляющей системе (ИУС).
Проектирование информационной структуры ИУС является одной из наиболее сложных
задач. Можно выделить несколько признаков классификации информации, циркулирующей в
системе:
- по принадлежности к функциональным подсистемам ИУС и степени общности
использования массивов данных в подсистемах. Информация, используемая в одной из подсистем,
образует локальную базу данных (ЛБД). Информация, принадлежащая центральной базе данных
(ЦБД), используется в двух и более подсистемах;
- по принадлежности к определенной предметной области (техническое состояние AT,
ТОиР и др.);
- по назначению (исходные данные, команды или задания, запросы, отчеты);
- по размещению на носителе информации (жесткие магнитные диски, гибкие диски,
магнитная лента, бумага и т.д.);
54
- по распределению между рабочими местами (конкретными ПЭВМ);
- по смене оперативности использования в системе (оперативные данные, архивы);
- по происхождению (внешняя по отношению к ИУС, вырабатываемая в системе).
При функционировании ИУС выделяются процессы ввода, вывода, обработки, хранения,
поиска, извлечения, обмена информацией между функциональными подсистемами.
В информационной структуре данных выделяются:
- базы данных, обеспечивающие пользователю доступ к данным и работу с ними.
Наименование БД определяет предметную область, к которой относятся данные;
- информационные связи между функциональными подсистемами, базами данных и
внешней средой (передача команд или заданий, заявок, исходных данных).
Выделяются следующие группы данных, входящих в ЦБД:
- пономерная информация о самолетах, двигателях и комплектующих изделиях
(формуляры самолетов и двигателей, паспорта агрегатов);
- состояние и движение парка самолетов;
- план использования парка самолетов;
- информация о ходе оперативного ТО самолетов;
- информация о ходе периодического ТО самолетов;
- информация о ходе ремонтно-восстановительных работ;
- сведения о наличии агрегатов, узлов, комплектующих изделий на складах ОМГС.
Состав ЛБД определяется при описании функциональных подсистем (контуров
управления):
- управление использованием парка самолетов;
- управление техническим состоянием самолетов;
- управление процессами ТОиР самолетов;
- управление производственно-хозяйственной деятельностью;
- управление ресурсами (средствами ТОиР, трудовыми ресурсами, материальнотехническим обеспечением);
- управление эффективностью и качеством ТОиР.
Реализация информационного обеспечения системы ТОиР предусматривает решение
следующих задач:
- создание концепции информационного обеспечения системы ТОиР самолетов данного
типа;
- анализ, формирование и оптимизацию информационных потоков по обеспечению
процессов ТОиР;
- создание локальных сетей информационного обеспечения управления различными
технологическими процессами ТОиР;
- организация каналов связи и сетей информационного обмене организаций и предприятий;
создание центральной базы данных системы ТОиР самолетов данного типа.
Состав информационной базы показан на примере подсистемы управления
эффективностью и качеством ТОиР самолетов (рис. 5.2).
При формировании информационного обеспечения системы ТОиР конкретного типа
самолетов учитываются требования программы ТОиР, в котором излагаются следующие
материалы (ГОСТ 28056-89).
Подраздел "Основные положения информационной системы" содержит сведения о
назначении, структуре и составе системы сбора, обработки и использования информации о
техническом состоянии самолетов парка в системе ТОиР, общие принципы информационных
потоков, правила обработки информации и принятия решений, требования к полноте,
достоверности и качеству информации, а также перечень основных нормативных документов,
регламентирующих информационное обеспечение технической эксплуатации самолетов данного
типа.
В подразделе "Виды носителей информации о ТОиР" содержатся сведения о применяемых
при ТОиР документальных формах сбора, учета, использования и хранения информации о
техническом состоянии самолета, правила заполнения форм, их учет, хранение и передачу другим
организациям.
55
Подраздел "Применение ЭВМ" содержит сведения о бортовых ЭВМ и устройствах,
применяемых для индикации, сбора и обработки информации о техническом состоянии, включая
перечень параметров автоматизированного контроля, а также рекомендуемые типы ЭВМ для
применения при наземной обработке информации о ТОиР, нормы оснащенности предприятий
вычислительной техникой и перечни параметров технического состояния, обрабатываемые на
ЭВМ в процессе ТОиР.
В подразделе "Программное обеспечение технической эксплуатации" содержатся сведения
о применяемых при ТОиР алгоритмах контроля, оценки, восстановления технического состояния
и принятия решений о дальнейшей эксплуатации самолета, а также рекомендуемые программы
обработки информации на ЭВМ, условия обеспечения Заказчика этими программами и их
применения.
5.6. Материально-техническое обеспечение
Материально-техническое обеспечение, как составная часть инфраструктуры системы
ТОиР, представляет собой совокупность взаимосвязанных операций создания, хранения и
рационального использования потребных запасов запасных частей, расходных материалов,
средств технического оснащения и другого авиационно-технического имущества (АТИ) в
процессе технической эксплуатация самолетов. При этом под авиационно-техническим
имуществом понимается вся номенклатура материально-технических ресурсов: авиационные
двигатели, агрегаты, авиационное и радиоэлектронное оборудование, запасные части,
технологическое оборудование, средства измерения, контрольно-поверочная аппаратура,
инструмент и приспособления, материалы, а также спецодежда, средства оргтехники и др.
Запасы АТИ создаются на складах для своевременного и полного обеспечения потребными
запасными частями, расходными материалами и оборудованием самолетов в базовых, транзитных
и конечных аэропортах с целью повышения безопасности и регулярности полетов, эффективности
использования авиационной техники.
К основным задачам материально-технического обеспечения системы ТОиР относятся:
- определение потребности в запасных частях, материалах и оборудовании;
- обеспечение своевременных заказов и ритмичности поставок;
- рациональное размещение зональных и транзитных складов в аэропортах на основе
кооперации с другими авиапредприятиями;
- гибкая система распределения запасных частей и оборудования между складами;
- учет и анализ наличия и расхода запасных частей и оборудования;
- контроль за состоянием и хранением запасных частей и оборудования;
- организация взаимодействия с заводами-изготовителями, специализированными
снабженческими организациями, другими авиапредприятиями по укомплектованию и пополнению
складов;
- организация оперативной доставки запасных частей на простаивающий самолет;
- анализ причин простоев самолетов из-за отсутствия запасных частей и разработка
мероприятий по их предупреждению;
- определение перечней неснижаемого запаса, возвратно-обменного фонда на складах, а
также бортовых техаптечек для обеспечения регулярности;
-разработка норм расхода запасных частей и материалов.
Организация материально-технического обеспечения в современных условиях требует
автоматизации управления в рамках информационно-управляющих систем технической
эксплуатации самолетов. В системе управления запасами должны решаться стандартные задачи
управления: учета, оценки, анализа, прогнозирования, нормирования, планирования, контроля,
регулирования и принятия решений.
При определении потребности в запасных частях и оборудовании и разработки норм
расхода следует учитывать применяемые стратегии ТОиР авиационной техники. Так, при ТОиР по
ресурсу основной удельный вес занимает замена изделий после обработки ресурса, а при ТОиР с
контролем уровня надежности замена изделий производится после возникновения отказа. При
ТОиР по состоянию с контролем параметров на первый план выходит профилактическая замена
изделий в предотказном состоянии.
56
Проблема организации материально-технического обеспечения в современных условиях
связана с переходом от плановой системы поставок и централизованного распределения запасных
частей и оборудования между авиапредприятиями к работе авиапредприятий непосредственно с
заводами-изготовителями на поставку запасных частей и оборудования на основе контрактов. С
учетом изменения форм собственности авиапредприятий этот способ оформления заказов и поставок представляет предприятиям свободу маневра и повышает их взаимную ответственность,
стимулирует бережное отношение заказчика к эксплуатируемой авиатехнике. Вместе с тем
ориентация только на прямые связи предприятий через контракты имеет и слабые стороны:
- полное обособление заявок и запасов запасных частей авиапредприятий приводит к
увеличению оборотных фондов, затрат на складское хозяйство и повышает эксплуатационные
расходы;
- исключение демпфирующих функций централизованной системы управления запасами
может привести к срыву расписания перевозок отдельными авиапредприятиями вследствие
увеличения простоев самолетов из-за отсутствия запасных частей;
- большая протяженность многих воздушных линий, сложность маршрутов движения,
наличие челночных рейсов требуют создания значительного объема бортовых комплектов ЗИП
(техаптечек), а также аварийных доставок ЗИП в другие аэропорты из авиапредприятий.
57
Поэтому представляется целесообразным рассматривать различные варианты организации
материально-технического обеспечения:
1) работу на основе контрактов авиапредприятий с заводами-изготовителями на поставку
запасных частей проводить в сочетании с установлением кооперации между авиапредприятиями:
либо путем создания совместных зональных и транзитных складов, либо по взаимному
обеспечению простаивающих самолетов авиапредприятий со своих складов в определенных
зонах;
2) укрепление связей через посредническую организацию, выполняющую роль демпфера,
что предполагает установление двух типов договорных связей: "завод-изготовитель посредническая организация" и "посредническая организация - предприятие-потребитель"
запасных частей. Посредническая организация может действовать либо в рамках отраслиизготовителя (типа "Авиазагранпоставка") или ведомства-эксплуатанта (типа "Авиатехснаба").
При совершенствовании организации материально-технического обеспечения следует
использовать положительный опыт крупных авиапредприятий (ДПО, ЦУМВС, ВПО) и
зарубежных авиакомпаний.
В программе ТОиР конкретного типа самолета содержатся требования, отражающие
особенности материально-технического обеспечения эксплуатации самолетов в ожидаемых
условиях, необходимого для своевременного и качественного выполнения ТОиР в
эксплуатационных и ремонтных предприятиях.
Подраздел "Обязательства разработчика и изготовителя" содержит сведения о гарантийных
обязательствах изготовителя самолета и изготовителей систем, изделий и оборудования, о
взаимной ответственности предприятий промышленности и заказчика по обеспечению
технической эксплуатации самолетов данного типа в различных эксплуатационных условиях с
начала эксплуатации и до списания самолета.
Подраздел "Обеспечение СНО и КПА для ТОиР" содержит перечень, особенности
применения и условия обеспечения эксплуатационных и ремонтных предприятий необходимыми
средствами наземного обслуживания, контрольно-проверочной аппаратурой и технологическим
оборудованием, а также номенклатуру средств и нестандартного оборудования, необходимого для
ремонта самолета.
Подраздел "Нормы расхода запасных частей, материалов и инструмента для ТОиР"
содержит сведения о планируемых потребностях эксплуатационных и ремонтных предприятий в
запасных частях, материалах и инструменте, в том числе сведения о применяемых методиках
расчета норм; удельные суммарные стоимости запчастей, инструмента и материалов по самолету в
целом; номенклатуру и нормы расхода материалов; особенности поставки запасных частей и
инструмента; условия внеплановой поставки изделий, материалов и инструмента для
восстановления поврежденных самолетов.
5.7. Проведение НИР и разработка нормативно-технической документации в области
ТОиР
Результаты проведенных исследований и обобщение опыта эксплуатации самолетов в
нашей стране и за рубежом позволили выявить тенденции развития системы ТОиР и определить
основные направления исследований по ее совершенствованию:
- индивидуализация режимов ТОиР и разработка гибких программ ТОиР, адаптированных
к условиям эксплуатации в конкретных авиа-предприятиях;
- интеграция ТОиР самолетов на основе их эксплуатации по состоянию без капительного
ремонта;
- создание центров ТОиР, обеспечивающих концентрацию в них средств и ресурсов
производства на основе интеграции ТОиР;
- автоматизация управления ПТЭ самолетов в рамках информационно-управляющих
систем, создаваемых на базе сети персональных ЭВМ и средств связи;
- комплексное диагностирование самолетов на основе обработки и анализа информации,
полученной от бортовых и наземных средств регистрации параметров, контроля и обработки
информации, средств неразрушающего контроля;
- разработка методического, технологического и программного обеспечения управления
эффективностью ПТЭ самолетов;
- научно-методическое обеспечение освоения технической эксплуатации новых типов
самолетов;
58
- разработка сертификационных требований к производственно-технической базе и
инженерно-техническому персоналу;
- научно-методическое обеспечение создания и развития инфраструктуры системы ТОиР
самолетов.
При проведении НИР по указанным направлениям следует учитывать современные условия
работы авиапредприятий, для которых характерны децентрализация управления производством и
хозяйственная самостоятельность, появление различных форм собственности. В этих условиях
возрастает роль государственного регулирования в области сохранения летной годности
самолетов, обеспечения безопасности полетов, сертификации и лицензирования. В связи с этим
особую актуальность приобретают задачи формирования федеральных авиационных норм и
правил и сертификационных требований в области технической эксплуатации авиационной
техники.
При выполнении НИР по разработке нормативно-технических документов используется
отечественный и международный опыт, обращается внимание на создание четкой системы НТД в
соответствии с обоснованной и согласованной в рамках проведенных исследований классификацией .
При разработке новой системы ТОиР самолетов важное место отводится исследованиям по
научно-методическому обеспечению создания и развития инфраструктуры системы ТОиР
самолетов.
Учитывая особенности новой системы ТОиР самолетов и основные аспекты
рассматриваемой проблемы, следует выделить следующие основные задачи научно-методического
обеспечения создания и развития инфраструктуры системы ТОиР самолетов (рис. 5.3). Решение
этих задач направлено на повышение эффективности ПТЭ самолетов.
Возможность выбора наилучших решений при построении системы ТОиР самолетов
требует создания системы математических моделей. При оптимизации программ ТОиР
используются управляемые полумарковские процессы, линейное программирование,
многокритериальные модели принятия решений, целочисленное программирование. Для анализа и
прогнозирования эффективности ПТЭ самолетов находят применение статистические модели:
временные ряды, факторный анализ, регрессивный анализ, модели аппроксимации и
экстраполяции.
Решение задач создания и развития инфраструктуры системы ТОиР самолетов требует,
наряду с этим, привлечения математического аппарата сетевого планирования и управления,
массового обслуживания, теории запасов, теории надежности и иммитационного моделирования.
59
Разработка нормативно-технической
документации
- Разработка стандартов
- Разработка гибких программ ТОиР
- Совершенствование нормативной базы
- Разработка машинно-ориентированной
ЭиРД
- методическое обеспечение ТОиР по
состоянию
Оценка
эффективности
программ
обеспечения ТОиР
Подготовка инженернотехнического персонала
- определение потребного
состава, специализации и
квалификации
- разработка учебных планов
и программ
- разработка АОС
- определение состав ТСО
- разработка сертификационных требований
Организационно-правовое обеспечение
- Разработка программных норм и правил
- Разработка сертификационных требований
- Разработка организационно-правовых
документов
- Организационно-правовое обеспечение
центров ТОиР
Инфраструктура системы
ТОиР (в целом)
информационное обеспечение
- терминология
- разработка функциональной
- методические основы
- формирование
структуры
- обоснование
требований
- оптимизация системы
по критериям
эффективности
- прогноз характеристик
и ТЭП
структуры ИАС
- классификация информации
- формирование
информационных поток
- формирование центральной и
локальных баз данных
- разработка требований к информационному обеспечению
Обеспечение производственнотехнической базы
Материально-техническое
обеспечение
- обоснование требований
- определение потребности в
производственных площадях и
оборудовании
- обоснование норм
технологического
проектирования
- разработка программы
развития
- расчет капиталовложений на
реконструкцию и развитие
- определение номенклатуры и
количества ЗИП
- определение стратегий
пополнения ЗИП
- обоснование структуры МТО
и размещение складов
- разработка перечней
неснижаемого запаса и
возвратно-обортного фонда
- разработка норм расхода ЗИП
Рисунок 5.3 Задачи научно-методического обеспечения
создания и развития инфраструктуры системы ТОиР
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В техническом обслуживании и ремонте авиационной техники за последние десятилетия
произошли коренные изменения, а само понятие "ТОиР" наполнилось новым содержанием. То,
что на заре развития авиации было уделом немногих талантливых механиков, сейчас превратилось
в симбиоз человеческого мастерства, науки и менеджмента.
ТОиР является областью человеческой деятельности призванной обеспечивать сохранение
летной годности самолетов в процессе их длительной эксплуатации, исправность самолетного
парка и условия для его эффективного использования по назначению. И хотя эта область
деятельности непосредственно не связана с процессом создания материальных благ, она служит
неотъемлемым элементом в производстве главного продукта авиакомпании каковым является
транспортировка (перевозка пассажиров и грузов).
Решением задач ТОиР авиационной техники в авиакомпаниях различных стран мира занято
около 20%...22% от общей численности персонала. В структуре себестоимости одного летного
часа на долю ТОиР приходится порядка 15%...18%. По данным ИКАО на ТОиР авиационной
техники в авиакомпаниях мира ежегодно затрачивается более 25 млрд. долл.
60
Проблема ТОиР находится в ряду наиважнейших проблем в области воздушного
транспорта. Мечта создать самолет свободный от ТОиР, похоже, так и останется все тем же просто мечтой.
Вместе с тем ТОиР, как и техническая эксплуатация самолетов в целом, в научном плане
является еще мало изученной областью человеческой деятельности.
Нельзя не отметить, что еще и в наше время нередко можно услышать вопрос: "Является ли
техническая эксплуатация наукой?" Ещё многие считают, что никакой особой науки здесь нет, что
техническая эксплуатация и, в частности, ТОиР это обычное ремесло. Такая постановка вопроса
ошибочна и вредна для дела ускорения научно-технического прогресса. На самом деле у нас есть
практическая эксплуатация и есть эксплуатационная наука, которая развивается по тем же
законам, как и наука вообще. В практической эксплуатации все регламентировано различными
руководящими документами, она работает в границах изученного и дозволенного.
Эксплуатационная наука решает задачи за границами дозволенного с целью расширения этих
границ в интересах практической эксплуатации.
К числу важнейших задач эксплуатационной науки относятся: расширение норм летной
годности; расширение границ ожидаемых условий эксплуатации; расширение норм на
эксплуатационные повреждения; увеличение назначенных и межремонтных ресурсов самолетов и
двигателей; изменение структуры циклов ТОиР; изменение режимов и технологических процессов
ТОиР всех объектов эксплуатации и многие другие. Не трудно понять, что повышение
эффективности технической эксплуатации авиационное техники напрямую связано с решением
всех этих задач, а, следовательно, с расширением границ изученного и дозволенного в сфере
практическое эксплуатации авиационной техники.
Вот почему в последние годы все острее и настойчивее ставятся задачи о разработке
теоретических и научных основ технической эксплуатации, технического обслуживания и ремонта
всех видов авиационное техники.
Необходимо ликвидировать образовавшийся разрыв между современной наукой о
проектировании и производстве самолетов и наукой об их техническом обслуживании и ремонте в
процессе многолетней эксплуатации. Эти неуки должны развиваться в неразрывное связи друг с
другом, т.к. конечная цель у них одна - сделать наши самолеты конкурентопригодными в
отношении показателей эффективности технической эксплуатации.
Изложенные в настоящей работе материалы отнюдь не исчерпывают все вопросы науки о
построении систем ТОиР самолетов. Это большой комплекс вопросов, который подлежит еще
многим исследованиям и обобщениям.
И если к вопросам ТОиР будет проявлено большее научное внимание, мы сможем
заглянуть вперед, в будущее, которое пока еще не бесспорно, но которое может принести с собой
новые концепции и технологии, о каких сегодня мы едва ли можем мечтать.
61
Литература
1. Техническая эксплуатация летательных аппаратов. Учебник для вузов; Под ред.
Н.Н.Смирнова. М.: Транспорт, 1990.- 423с.
2. Эксплуатационная надежность и режимы технического обслуживания самолетов. Н.
Н.Смирнов, А.М. Андронов, Н.И.Владимиров, Ю.И. Лемин. М. Транспорт, 1974.-304с.
3. Смирнов Н.Н., Ицкович А. А. Обслуживание и ремонт авиационной техники по
состоянию. М.:Транспорт, 1987.-272 с.
4. Диагностирование и прогнозирование технического состояния авиационного
оборудования; Под ред. И.М.Синдеева. М. Транспорт, 1984.-191 с.
5. Константинов В. Д. Основы теории надежности авиационной техники. М.: РИО
МИИГА, 1992.- 172 с.
6. Деркач О.Я. Формирование систем технического обслуживания самолетов при их
создании. М.: Машиностроение, 1993.-224 с.
7. Ицкович А.А., Смирнов Н.Н. Управление эффективностью процесса технической
эксплуатации самолетов гражданской авиации. Учебное пособие. М.: МИИГА, 1993.-88 с.
8. Дмитриев О. Н., Ковальков Ю. А.. Обоснование управленческих решений по
обеспечению технической эксплуатации авиационной техники в новых условиях. М.: НИИ ЭПУ,
1983.- 152 с.
9. Смирнов Н. Н., Чинючин Ю. М. Техническая эксплуатация самолетов за рубежом.
Учебное пособие. М.: МИИГА, 1992.-112 с.
10. Методика оценки эффективности системы технического обслуживания и ремонта
летательных аппаратов. М.: МИИГА, 1977.-56с.
11. Межведомственная методика нормирования эксплуатационной технологичности
магистральных самолетов. М.: МИИГА, 1990.-67 с.
12. Технические требования к эксплуатационной технологичности магистральных
самолетов. М.: МИИГА, 1990.-64 с.
13. Методика оптимизации программ технического обслуживания и ремонта самолетов:
Методические указания МГА /Н.Н. Смирнов, А. А. Ицкович, Б. Д. Уриновский и др. М.:
МИИГА, 1987.-136 с.
14. Методика формирования гибких программ технического обслуживания и ремонта
самолетов: Методические указания МГА /Н. Н.Смирнов, А.А. Ицкович, Б. Д. Уриновский и др.
М.: МИИГА, 1990.-134 с.
62