автореферат диссертации по транспорту, 05.22.14, диссертация на тему:Мониторинг условий эксплуатации и нормирование запасов на рассеивание эксплуатационной нагруженности при установлении ресурса пассажирского самолета по условиям прочности

На правах рукописи

ФЕЙГЕНБАУМ ЮРИЙ МОИСЕЕВИЧ

МОНИТОРИНГ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ И НОРМИРОВАНИЕ ЗАПАСОВ НА РАССЕИВАНИЕ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАГРУЖЕННОСТИ ПРИ УСТАНОВЛЕНИИ РЕСУРСА ПАССАЖИРСКОГО САМОЛЕТА ПО УСЛОВИЯМ ПРОЧНОСТИ

4847921

Специальность 05.22.14 - "Эксплуатация воздушного транспорта"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

2 6 МАЙ 2011

Москва-20! 1

4847921

Работа выполнена в Открытом Акционерном Обществе "Туполев"

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Фролков Анатолий Иванович

Официальные оппоненты: доктор технических наук

Цымбалюк Владимир Иванович доктор технических наук, профессор Никонов Валерий Васильевич

Ведущая организация: Сибирский научно-исследовательский

институт авиации имени С.А.Чаплыгина

Защита состоится У 2011г. в Iэ час на заседании диссертационного совета Д 315. 002. 01 по адресу: _Москва, ул. Михалковская, д.67 к.1____

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГосНИИ ГА

Автореферат разослан « » ыац_2011г.

Ученый секретарь диссертащ^й^ого совета Д 315.002.01 к.т. н. -Зс"^ Байков А.Е.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Одним из важнейших параметров пассажирского самолета, определяющих уровень его конкурентоспособности, являются величины проектных ресурсов и сроков службы.

Комплекс расчетно-эксперименталшых работ по обеспечению требуемого проектного ресурса, проводимых на этапе создания самолета, базируется на прогнозе типовой (средней) нагруженности конструкции в эксплуатации.

Эта нагруженность оценивается величиной усталостной повреждаемости, определяемой путем проводимого специальным образом суммирования всех действующих на конструкцию переменных нагрузок и используемой для оценки накопленной в конструкции усталости

В соответствии с требованиями АП-25 (МОС 25.571) при сертификации типа самолета Разработчик обязан продемонстрировать наличие системы сбора и анализа данных о фактических условиях эксплуатации, позволяющей, при необходимости, скорректировать спрогнозированную типовую нагруженность и, соответственно, величины ресурсов и (или) условия их отработки.

Обусловленные неизбежными различиями в условиях эксплуатации отклонения нагруженности отдельных экземпляров самолетов от средней для парка, в соответствии с МОС 25.571, учитываются при установлении ресурсов

введением соответствующего коэффициента надежности (Г\з).

Величина этого коэффициента в зависимости от степени обоснованности прогноза, наличия и эффективности действующей системы мониторинга эксплуатации колеблется от Оз =1,0 до Г\з =2,0.

Исходя из того, что контроль условий эксплуатации является необходимым элементом системы обеспечения безопасной эксплуатации самолетов по условиям прочности, в 60-е годы по инициативе ЦАГИ была создана общегосударственная система контроля и анализа параметров эксплуатации самолетов, определяющих их нагруженность.

Основанная на технических средствах того времени и жестких административных принципах, беспрецедентная по своим масштабам, затрачиваемым средствам и трудоемкостям, эффективно отработавшая несколько десятилетий государственная система контроля за условиями эксплуатации в 90-е годы морально, технически и организационно устарела и практически перестала существовать.

Ввод в эксплуатацию отечественных самолетов нового поколения и решение задачи поддержания летной годности парков "стареющих" самолетов требовали создания современной системы мониторинга условий эксплуатации и нагруженности на новом техническом и организационном уровне.

Такая система в зависимости от полноты и регулярности ее функционирования должна обеспечивать:

- при выборочном систематическом контроле - подтверждение соответствия фактических типовых условий эксплуатации парка принятым при установ-

лении ресурса и надежность используемых запасов на возможное межэкземп-лярное рассеивание нагруженности.

- при непрерывном мониторинге эксплуатации каждого самолета парка -возможность установления ресурсов без введения запасов на рассеивание нагруженности.

Цель работы. Повышение эффективности использования ресурсного потенциала парка самолетов путем создания на базе современных информационных технологий системы индивидуального мониторинга, позволяющей учитывать особенности эксплуатации каждого экземпляра и минимизировать величины принимаемых при установлении ресурсов запасов на рассеивание нагруженности.

При этом должны были быть решены следующие задачи:

• На основе анализа опыта и состояния работ по контролю условий эксплуатации определить наиболее оптимальный метод контроля индивидуальной нагруженности самолетов.

• Разработать методологию организации и функционирования системы мониторинга эксплуатации, используемые в ней способы и алгоритмы обработки полетной информации, хранения, систематизации и анализа результатов такой обработки.

• Внедрить систему в практику работ по сопровождению эксплуатации и поддержанию летной годности, проанализировать получаемые с ее использованием материалы и оценить ее эффективность.

• Разработать метод определения запасов на рассеивание нагруженности по данным мониторинга, если его полнота и регулярность не обеспечивают индивидуальный контроль за нагруженностью в эксплуатации всех экземпляров самолетов парка.

Научная новизна работы состоит в том, что при выполнении работы получены следующие новые результаты:

- Разработана базирующаяся на современных информационных технологиях методология и реализующая ее комплексная система мониторинга фактических условий эксплуатации, нагруженности и расходования ресурса силовой конструкции самолета.

- На основе анализа данных мониторинга показано, что индивидуальная типовая эксплуатационная нагруженность (повреждаемость) конструкции экземпляров самолетов имеет логнормальный закон распределения и оценен возможный диапазон изменения параметров этого распределения. Определен минимальный статистически обоснованный объем информации, необходимый для определения средних для экземпляра значений параметров полета и усталостной повреждаемости.

- С использованием вероятностного подхода разработан метод определения необходимого при установлении ресурса запаса на рассеивание нагружен-

ности в зависимости от полноты и характера данных мониторинга эксплуатации.

Достоверность результатов. Достоверность результатов подтверждается многолетним опытом использования выполненных разработок в практике проектирования, обоснования и установления ресурсов и сроков службы самолетов "Ту" и обеспечения их безопасной и эффективной эксплуатации.

Практическая значимость. Разработанная методология и система мониторинга эксплуатационной нагруженное™, а также предложенный метод оценки потребных величин запасов на ее рассеивание, могут широко использоваться в практике создания и поддержания летной годности высокоресурсных самолетов и способствуют совершенствованию принятой в РФ системы обеспечения ресурса по условиям прочности.

На защиту выносятся:

• Методология и реализующая ее комплексная система мониторинга на-груженности самолетов, предназначенная для обеспечения безопасной по условиям прочности эксплуатации при максимальном использовании ресурсного потенциала парка самолетов.

• Результаты выполненного по данным мониторинга анализа характера эксплуатации и нагруженности конструкции самолетов семейства Ту-204/214 и Ту-154.

• Вероятностный метод определения величины необходимого при установлении ресурса запаса па рассеивание нагруженное™ конструкции в эксплуатации и рекомендации по совершенствованию нормирования коэффициентов надежности при установлении ресурса силовой конструкции.

Личный вклад автора. Работы но созданию комплексной системы мониторинга эксплуатации проведены в ОАО "Туполев" под руководством и при непосредственном участии автора, осуществившим постановку задачи, разработку методологии и основных алгоритмов.

Автором проведен анализ полученных результатов мониторинга и, в частности, установлен логнормальный закон распределения повреждаемости, а также определен минимально необходимый объем обработки, обеспечивающий статистическую обоснованность анализа.

Автором разработан вероятностный подход к определению необходимого при установлении ресурса коэффициента надежности, учитывающего рассеивание нагруженности в эксплуатации, и рекомендации по совершенствованию соответствующего раздела МОС25.571.

Реализация работы. Система мониторинга эксплуатации внедрена в практику поддержания летной годности семейства самолетов Ту-204/214, что позволило при установлении им назначенных ресурсов обоснованно минимизировать величины коэффициентов надежности, повысив тем самым ресурсные характеристики самолетов и эффективность дорогостоящих натурных ресурсных испытаний.

Предложенный автором работы подход к нормированию запасов на рассеивание эксплуатационной нагруженности с одобрения ЦАГИ был использован при установлении ресурсов самолетам Ту-154, что сыграло важную роль в обеспечении возможности их безопасной эксплуатации далеко за пределами проектных ресурсов.

Разработанные и представленные в диссертации предложения по совершенствованию нормирования запасов при установлении ресурсов вошли в проект новой редакции МОС 25.571.

Апробация работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на 10 международных, общероссийских и межведомственных научно-технических конференциях, в том числе:

- Школе - семинаре "Проблемы прочности авиационных конструкций и материалов", СибНИА, 16-19 февраля 2011г.

- Международной научно-технической конференции "Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества", МГТУ Г'А, Москва, 22-23 апреля 2008г.

- Международной научно-технической конференции "Новые рубежи авиационной науки", ASTEC'07, ЦАГИ, Москва, 19-23 августа 2007г.

- Международной конференции "Программные продукты информационного обеспечения безопасности полетов, надежности и технической эксплуатации авиационной техники" Межгосударственный авиационный комитет, Москва, 2006г.

- Всероссийской научно-технической конференции по прочности и аэродинамике летательных аппаратов, Новосибирск, СибНИА, 15-17 июня 2004г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, отражающих ее основное содержание, в том числе 4 статьи в рекомендованном ВАК издании. Оформлен патент РФ №2068198 на "Устройство для вычисления расхода ресурса планера самолета".

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, выводов по каждой главе, заключения и списка использованных источников. Работа изложена на 147 страницах, в том числе 14 таблиц и 25 рисунков. Список литературы содержит 110 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулирована ее цель и определен круг задач, которые необходимо решить для ее достижения.

В первой главе, носящей обзорно-исторический характер, проведен анализ методов и результатов исследования влияния условий эксплуатации на на-груженность и ресурс силовой конструкции ВС, а также рассмотрено развитие методов контроля индивидуальной нагруженности самолетов в эксплуатации.

Исследования условий эксплуатации и их влияния на ресурс конструкции самолетов в 60-е годы являлись одним из активно развивающихся направлений отечественной авиационной науки.

Центр тяжести работ в этом направлении был сосредоточен в СибНИА, ЦАГИ и ГосНИИ ГЛ (Т.А. Француз, B.JI. Райхер, A.M. Ершов, Б.П. Филимонов, Д.Ф. Рыков, А.П. Зубарев, В.П. Лапаев, О.Г. Татаринцева, И.В. Якобсон, В. А. Антонюк, A.C. Левин и др.), работавших в тесном взаимодействии с КБ.

В работе проанализирован весь комплекс проводимых экспериментальных и расчетных исследований: специальные летно-прочностные испытания, массовая обработка данных K3-63, измерение неровностей покрытий аэродромов, сбор и анализ данных о характере эксплуатации, расчетные исследования с использованием разрабатываемых математических моделей.

Результаты этих работ использовались при установлении ресурсов всем типам эксплуатирующихся самолетов. Свидетельствуя о существенном влиянии условий эксплуатации на нагруженное! ь, данные исследований легли в основу требований Норм по контролю за условиями эксплуатации и, одновременно, стимулировали развитие методов индивидуального мониторинга нагружен-ности, которые позволили бы обеспечить безопасность эксплуатации без введения ограничивающих ресурс запасов.

Эти методы условно разделены автором на прямые и косвенные.

Суть прямых методов заключается в том, что индивидуальные особенности эксплуатации каждого экземпляра тем или иным образом оцениваются по показаниям датчиков или устройств, помещенных непосредственно в критические места конструкции.

Среди реализующих этот метод устройств наиболее проработанными и имевшими перспективу внедрения в эксплуатацию являлись Автоматические Счетчики Нагруженности (70-е годы, РИИГА, Х.Б. Кордонский, Г.С. Лоцманов, В.А. Нейфельд, A.M. Сорокин) и Бортовые Счетчики Ресурса (80-е годы, ЦАГИ, научно-методическое руководство В.Л. Райхера).

При всей привлекательности этих методов используемые при их реализации технологии оказались малоприемлемыми для эксплуатации и работы по ACH и БСР были прекращены на этапе испытаний.

В то же время активно начали развиваться менее точные, но более доступные "косвенные" методы контроля, суть которых заключается в том, что на-груженность конструкции тем или иным способом оценивается по доступным для анализа параметрам выполняемых полетов.

Первоначально эти методы основывались на данных эксплуатанта об основных параметрах выполняемых полетов и результатах анализа получаемых с помощью K3-63 данных о повторяемостях перегрузок.

К началу 80-х годов применяемые Разработчиками методики учета индивидуальной нагруженности учитывали в основном только влияние различий в параметрах полетов на нагрузки функционирования, а также влияние полетных весов на повторяемость перегрузок, изначально принимаемую единой для всех самолетов парка. При этом наиболее распространенным методом оценки индивидуальной нагруженности являлись разного рода построенные на основании расчетов номограммы, дающие возможность в зависимости от параметров по-

летов оценивать отличие повреждаемости (как правило, только крыла) данного самолета от типовой.

Усилия Разработчика сформировать более эффективную и технологичную систему регулярного мониторинга условий эксплуатации и нагруженное™ сталкивались с проблемой дефицита необходимой для этого объективной информации и низкими возможностями аппаратных средств.

Интенсивное развитие возможностей штатных бортовых регистраторов в части количества регистрируемых параметров, частоты опроса и методов регистрации при одновременном бурном развитии вычислительной техники открыло перед Разработчиками перспективы получения и оперативной обработки практически всей необходимой для достоверной оценки фактически действующих на самолет нагрузок объективной информации.

В результате выполнения большого комплекса работ по реализации этих возможностей применительно к самолетам гражданской авиации, проводимых в конце 80-х - начале 90-х годов под научным и методическим руководством ЦАГИ (В.И. Цымбалюк, A.B. Алакоз, A.A. Чернов, М.А. Ерусалимский ...) и ГосНИИ ГА (A.A. Баранов, Б.Л. Лурье, В.П. Филиппов ...), наиболее эффективным и оптимальным методом требуемого Нормами контроля нагруженности конструкции в эксплуатации в настоящее время является обработка данных, регистрируемых штатными бортовыми регистраторами полетной информации (МСРП).

Глава 2 содержит описание разработанной автором методологии контроля нагруженности и расходования ресурса ВС и реализующей ее Системы мониторинга эксплуатации, которая внедрена в практику работ по поддержанию летной годности самолетов семейства Ту-204/214.

Суть этой методологии заключается в следующем (рис.1):

Рис. 1. Укрупненная блок-схема функционирования системы мониторинга

- Анализ фактически реализуемых условий эксплуатации и нагруженно-сти конструкции базируется на обработке полетной информации, регистрируемой штатными бортовыми регистраторами МСРП.

- Для каждого типа или модификации самолета Разработчик формирует алгоритмы первичной обработки полетной информации, разрабатывает программное обеспечение и после проведения испытаний и выполнения необходимых процедур одобрения этого программного обеспечения Авиационной властью направляет его Эксплуатанту.

- Одновременно Разработчик в своей доказательной и эксплуатационной документации, согласованной с Сертификационными Центрами, Авиационным регистром и Авиационной властью, в качестве обязательного условия отработки установленного им ресурса и обеспечения возможности его дальнейшего увеличения отражает требования к Эксплуатанту по проведению обработки полетной информации и регулярному представлению Разработчику результатов такой обработки.

- Эксплуатант в соответствии с требованиями ЭД и прилагаемыми к Программному обеспечению инструкциями проводит обработку данных МСРП и накопленные за определенный период результаты такой обработки направляет Разработчику.

- Разработчик проводит статистическую обработку получаемых из эксплуатации данных и анализ результатов этой обработки, сопоставляя результаты этого анализа с данными о типовых профилях полета, типовой нагруженно-ста агрегатов планера и их возможного рассеивания, использованными им при установлении ресурсов и сроков службы и условий их отработки.

- Для обеспечения возможности хранения, систематизации и анализа данных эксплуатации совместно с данными испытаний и расчетов Разработчик создает интерактивную специализированную базу данных ресурсных характеристик конструкции, условий эксплуатации и технического состояния самолетов.

- Результаты проведенного анализа дают возможность в случае необходимости оперативно внести необходимые корректировки в условия отработки установленных ресурсов, а также служат основанием для обоснованного увеличения допустимых в эксплуатации наработок в соответствии с действующими процедурами.

Раскрывая организационно-техническую суть созданной в соответствии с этой методологией системы, в работе описываются законодательная и нормативная база системы мониторинга, участники работ и их функции, программные средства и техническая документация системы.

Приведено описание разработанных алгоритмов обработки полетной информации и структуры базы данных ресурсного анализа.

Интерактивной специализированной базе данных (ИСБД), в силу ее уникальности, в работе уделено особое внимание.

ИСБД представляет собой диалоговую систему мониторинга конструкции, предназначенную для сбора, систематизации, хранения и анализа на эта-

пах проектирования, испытаний, производства и эксплуатации всей информации, определяющей ресурс силовой конструкции и условия его отработки.

База данных, включающая в себя более 80 таблиц и графиков, состоит из двух основных разделов.

Раздел "Ресурсные характеристики конструкции" содержит информацию об основных силовых элементах, критических местах силовой конструкции и их ресурсных характеристиках, определенных по результатам расчетов и натурных испытаний, аккумулирует данные обо всех проведенных лабораторных ресурсных испытаниях и их результатах, а также данные о типовых повреждениях конструкции в эксплуатации. Данные раздела являются основой для разработки доказательной документации по ресурсу и определения условий его безопасной отработки.

Раздел ИСБД "Условия эксплуатации и техническое состояние" содержит данные мониторинга эксплуатации каждого отдельного экземпляра самолета и парков самолетов различных типов и модификаций, необходимые для поддержания уровня их летной годности в процессе отработки установленных ресурсов и сроков службы.

Раздел содержит около 260 наименований параметров и охватывает весь круг задач анализа условий эксплуатации и технического состояния самолетов -установленные ресурсы и сроки службы и соответствующая доказательная документация, наработки, профили полетов, нагруженность и интенсивность расходования ресурса каждого экземпляра и парка в целом, конструктивные особенности и техническое состояние каждого экземпляра, эксплуатационная документация, отражающая объем и содержание мероприятий, необходимых для обеспечения летной годности в пределах установленных ресурсов и т.д. (рис. 2).

Рис. 2. ИСБД. Содержание подраздела "парк"

На основании данных этого раздела ИСБД формируется раздел Обоснования, отражающий результаты анализа условий эксплуатации и технического состояния парка самолетов и подтверждающий обоснованность примененных при установлении ресурса коэффициентов надежности.

Почти семилетний опыт эксплуатации ИСБД показывает, что она является эффективным средством информационной поддержки работ по обеспечению ресурса конструкции.

В целом, представленные в главе 2 материалы свидетельствуют о том, что созданная в соответствии с разработанной методологией система мониторинга обеспечивает возможность получения объективной информации о характере эксплуатации каждого экземпляра самолета и парка в целом, обосновывать увеличение ресурсов и сроков службы и, при необходимости, корректировать условия их отработки.

В создании системы и обеспечении ее эффективной работы принимали активное участие В.М. Либман, В.А. Хомяков, В.Т. Захарчук, A.B. Стасевич, С.М. Мельников, Т.В. Семенова, H.H. Ивашина, C.B. Арясов (ОАО "Туполев"), ВЛ. Филиппов (ГосНИИ ГА), В.И. Цымбалюк (ЦАГИ), А.П. Зубарев, В.П. Лапа-ев (СибНИА), которым автор выражает искреннюю благодарность.

Третья гласа работы в основном посвящена анализу результатов, полученных в рамках действующей системы мониторинга условий эксплуатации и нагруженности самолетов семейства Ту-204/214.

Анализ проведен на базе 59644 обработанных полетов 34 самолетов различных модификаций и включал в себя оценки межполетного (внутриэкземп-лярного) рассеивания параметров, оценку типовой нагруженности каждого экземпляра и всего парка. В качестве параметра, характеризующего повреждаемость конструкции, рассматривалась определенная для одного из сечений нижней панели крыла величина относительной повреждаемости N3KB=^aCT/ÇT„n, где ^фает - фактическая повреждаемость, a ÇT„n - повреждаемость, соответствующая типовому полету, принятому при установлении ресурса.

Полученные в результате анализа внутриэкземплярного рассеивания коэффициенты вариации для каждого параметра были использованы для определения минимально необходимого статистически представительного объема данных по одному самолету с использованием зависимости :

n = çj*y* (1)

где п - количество полетов, - квантиль нормированного нормального распределения, соответствующий вероятности (уровню значимости) а =1,0 - Рдов, у - коэффициент вариации, as- заданная относительная ошибка.

Результаты выполненных по формуле (1) при уровне доверия Рдов = 0,9 (U0=l,28) оценок для взлетного веса G^, характеризующей повторяемость перегрузок в центре тяжести безмоментной повреждаемости Ç,y и характеризующей суммарный спектр нагружения нижней панели крыла относительной повреждаемости Nskb» приведены в табл. 1.

Межполетные коффициенты вариации Таблица 1

Gp-yi N Примечание

7 макс 0,12 1.58 1.43 В качестве допустимой относительной погрешности для параметров и Ы,кв принято е - 0,05, а для 0„„, от которого повреждаемость зависит в четвертой степени, - б = 0,01.

Умин 0,06 0.77 0.65

Jffi 0.08 1.00 0,90

ПСР 110 650 530

Близкие к этому результаты получены в результате прямого расчета сходимости оценок средних значений по мере увеличения объема выборки. '

Таким образом показано, что для надежной оценки средних для самолета значений весов, продолжительности полета, скорости и т.д. необходима обработка не менее 100-150 полетов, а повреждаемостей - не менее 500-600 полетов.

Проведенное сопоставление определенных для каждой модификации самолетов типовых профилей полета, повторяемостей перегрузок, повреждаемо- 1 стей и ее структуры, фрагменты которого приведены в табл. 2, 3 и на рис. 3, свидетельствует о том, что типовые для парка профили полетов и типовые на-груженность и повреждаемость при установлении ресурсов были определены достаточно надежно. ,

Рис. 3. Сравнение средних (по паркам модификаций) повторяемостей

приращений перегрузок с расчетным прогнозом Обращая при этом внимание на повышенную повторяемость перегрузок (в диапазоне Лпу от 0,0 до 0,15) и повреждаемость самолетов Ту-204-300, следует подчеркнуть, что действующая система мониторинга эксплуатации позво- ' лила выявить и устранить причины, негативно влияющие на нагруженность и расходование ресурса парка самолетов этой модификации.

Прогноз и фактические данные эксплуатации Таблица 2

Сви, С „до т„„ ^кои* Ст.„„с ^ г*,«.

Ту-214 Прогноз 105.0 84.8 6.2 21,0 25,0 4,8 7,5 1,0

Факт. 99,0 81.0 5,6 8,0 28,4 7,8 6.8 0,8

Ту-204-100(В) Прогноз 97,0 80.3 5,2 17,3 21,4 4,7 7.5 1.0

Факгг. 94,97 80.99 3,84 13,14 21,87 7,95 7,35 0.95

Ту-204-300 Прогноз 97.0 80.3 5.2 17,3 21,4 4.7 7.5 1.0

Факт. 94,52 77.44 5,11 12,26 24.82 7,60 10.2 1.12

Ту-204-120С Прогноз 97,0 80,3 Тг 17,3 21,4 4.7 7.5 1.0

Факт. 79.0 75.0 и 10.3 11.4 7,6 4.65 0.4

Структура повреждаемости Таблица 3

Прогноз Ту-204-100 (В) Ту-214 Ту-204-300

Доля цикла ЗВЗ в повреждаемости, % 48,0 45,0 45.0 32.0

Доля динамики в повреждаемости, % 52,0 55,0 55,0 68,0

Среднестатистические по парку данные о профилях полета и повреждаемости не дают полного представления о характере эксплуатации без оценок возможных отклонений от средних значений параметров эксплуатации отдельных экземпляров.

Табл. 4 показывает, в какой степени характеристики эксплуатации отдельных экземпляров самолетов Ту-204-100(В) отличаются от среднестатистических для этого парка.

Ту-204-100(В). Межэкземплярный разброс параметров Таблица 4

Параметр О ВТ, Опое Тпол Окомм От. Г10С

Макс/Средн 1.02 1.03 1.08 1.18 1.07 1,16 1.25 1,33

Мин/Средн 0.96 0.97 0.95 1^73 0.93 0,87 0,84 0,79

Макс/Мин 1.05 1.06 1,13 1,63 1,15 1,34 1.49 1,68

У 0.02(0.08) 0,002 0,05 0.19 0.06 0.11 0.12(1.0) 0,17(0,9)

Комментируя представленные в ней данные, необходимо отметить следующее:

- межэкземплярное рассеивание параметров эксплуатации и повреждаемости существенно (в 5-10 раз) меньше внутриэкземплярного (соответствующие значения из табл. 1 приведены в скобках);

- из параметров, оказывающих существенное влияние на повреждаемость конструкции крыла, наибольшее значение рассеивания (коэффициента вариации) имеет повторяемость перегрузок, которое и определяет в значительной степени рассеивание суммарной повреждаемости внутри данной модификации.

Аналогичный анализ, проведенный по всем модификациям, показал следующие экстремальные соотношения индивидуальных безмоментных (цпу) и полных относительных повреждаемостей (№,кв) с фактическими и с спрогнозированными типовыми для парка значениями (табл. 5 и рис. 4).

Максимальный межэкземплярный разброс повреждаемости Таблица 5

Макс/Средн Мик/Средя Макс/Прогноз Мин/Прогноз Макс/Мин

Спу 1,31 (Ту-214) 0,67(Ту-204-300) 2,15(Ту-204-300) 0,7(Ту-2О4-12О) 1,9(Ту-204-300)

Кэкв 1.33(Ту-204-100(В) 0,бЗ(Ту-214) 1,42{Ту-204-300) 0,4(Ту-204-120) 2.1 (Ту-214)

Мэкв

—Г' I ' чШ 1 •г 1 1 I | : шщ ■ * II Ч ' |

—

1

■ Т V' •V

1

1 1

-

1

Рис. 4. Межэкземплярный разброс МЭП5 по модификациям

Эти данные, отражая фактический разброс нагруженности самолетов в эксплуатации, свидетельствуют как об имеющемся неиспользуемом ресурсном потенциале отдельных экземпляров, так и о необходимости мероприятий, обеспечивающих безопасность эксплуатации экземпляров, эксплуатирующихся в более тяжелых, чем среднестатистические, условиях.

В целом, приведенные в главе 3 данные свидетельствуют о том, что действующая система мониторинга обеспечивает возможность безопасной эксплуатации парка самолетов Ту-204/214 без введения запасов на рассеивание нагруженности.

Однако опыт функционирования системы показывает, что не всегда удается обеспечить мониторинг абсолютно всех самолетов парка. Для обеспечения безопасной эксплуатации самолетов, эксплуатирующихся вне системы мониторинга, а также в тех случаях, когда по тем или иным причинам мониторинг носит эпизодический характер, необходим метод, позволяющий определять потребные коэффициенты надежности в зависимости от реализуемого на парке рассеивания нагруженности конструкции, характеристики которого определяются по данным ограниченного мониторинга.

В четвертой главе развивается вероятностный подход к определению запасов на рассеивание нагруженности при установлении ресурса силовой конструкции и определении условий их отработки.

Обозначим типовую полетную повреждаемость у -го самолета парка из

к

Ь самолетов, а величину £>„„_, = где Сер 11 ~ средняя по парку из Ь

1-1

самолетов повреждаемость одного полета, будем называть относительной повреждаемостью.

Легко показать, что долговечность конструкции В является функцией двух случайных независимых величин - долговечности с! при равном единице среднем значении относительной повреждаемости и самой относительной повреждаемости Со-п,:

/ СоТО или = .

Рассеивание долговечности й обусловлено как рассеиванием усталостных свойств конструкции при воздействии определенного спектра нагрузок, так и рассеиванием самих спектров нагрузок (повреждаемости) в эксплуатации. Гипотеза о логарифмически нормальном распределении усталостной долговечности согласуется с многочисленными экспериментальными данными и является общепризнанной. Гипотеза о логарифмически нормальном распределении относительной повреждаемости, как показано далее, также не противоречит фактическим данным эксплуатации.

Из теоремы о дисперсии суммы независимых случайных величин следует, что

с1го - >/£Г,е'+0'£г,»» ' ^

где С/^ - среднеквадратическое отклонение логарифма долговечности при неизменной повреждаемости, а/^н - среднеквадратическое отклонение логарифма относительной повреждаемости.

Используемый в Нормах коэффициент надежности д4, на который следует делить достигнутую в испытаниях наработку, определен на основе зависимости

г 282

74=10 ^ (3)

и по сути представляет собой произведение двух коэффициентов

Л4 =114.1*114.2,

где 74.1 = ^ - учитывает рассеивание долговечности а, определен из рассмотрения ее логнормального условного распределения со стандартным отклонением и соответствует квантилю 0,001 такого распределения;

,1,282, (—р-)<т1]

742. = 10 ^ " - учитывает погрешность определения математического ожидания величины 3. по результатам испытаний п образцов, соответствует 0,9 квантилю логнормального распределения случайной величины определяемого экспериментально среднего значения долговечности.

Сохраняя такой же подход при определении запасов, необходимых для учета полного рассеивания величины долговечности Д можно записать:

Ъа=10 • (4)

Индекс "3,4" означает, что определенный таким образом коэффициент надежности заменяет и коэффициент надежности т]з, и коэффициент надежности Г]4.

Если придерживаться практики разделения коэффициентов по смыслу выполняемых ими функций, то, определяя коэффициент надежности щ по формуле (3), коэффициент надежности т)з может быть определен, как

Лэ=дз,/т14, или = (5)

Рассмотренный выше подход и полученные в соответствии с ним выражения (4) и (5) позволяют количественно оценивать необходимый запас в зависимости от фактического рассеивания нагруженности в эксплуатации.

С использованием данных мониторинга индивидуальной нагруженности самолетов типа Ту-204/214 и Ту-154 и критерия Андерсона-Дарлинга проведена проверка гипотезы логнормального распределения повреждаемости.

Результаты проведенных расчетов приведены на рис. 5 и позволяют констатировать, что для самолетов Ту-154 и Ту-204/214 распределение величин относительных повреждаемостей экземпляров не противоречит логнормальному закону. Об этом свидетельствуют как хорошая корреляция эмпирических данных в осях "повреждаемость" - "вероятность", так и превышение уровня значимости (УЗ) значения 0,05 по критерию Андерсона-Дарлинга.

Относительная повреждаемость

0,5 0,7 0,9 1,1 1,3 1,5 Относительная повреждаемость

Рис. 5. Распределение повреждаемости по Ту-154 (а) и Ту-204/214 (б)

В табл. 6 приведены значения коэффициентов надежности, определенные с использованием выражения (5) для парка самолетов Ту-154 и различных, модификаций Ту-204/214.

Опенки потребных коэффициентов надежности Таблица 6

Ту-154М Ту-204/214

Модификации

Ту-204-100 (В) Ту-204-300 Ту-214

0,039 0,075 0,097 0,115

N ср 0,88 0.94 1,09 0.78

Из по формуле (5) 1,04 1.13 1,23 1,32

П.1 по МОС 25.571 1.50 1.50 1,50 1.50

1Ъ мог! Пзфор*™ 1,44 1,33 1.22 1,14

Видно, что для рассматриваемых парков самолетов, рекомендуемое МОС значение г|3 =1,5 в 1,44 - 1,14 раз превышает величину необходимого запаса на рассеивание нагруженности.

Отметим, что полученные оценки потребных коэффициентов надежности

Пз для самолетов семейства Ту-204/214, ресурс которым установлен с г|3 =1,0, представляют не только теоретический интерес. В случае отсутствия данных от какого-либо эксплуатанта, к его самолетам должны быть применены именно эти запасы.

Приведенное в работе обобщение имеющихся данных о рассеивании повреждаемости в эксплуатации различных типов самолетов позволяет сделать вывод о том, что в качестве средней оценки рассеивания повреждаемости в эксплуатации достаточно надежно может рассматриваться величина а^ =0,075, а в качестве оценки сверху, используемой при отсутствии данных о фактическом рассеивании условий эксплуатации и нагруженности конструкции, можно

принимать а^ = 0,12, что соответствует гу = 1,35.

Основываясь на результатах проведенного исследования, а также учитывая, что при принятом в Нормах значении с, а = 0,15 в диапазоне изменения

а,. от 0,0 до 0,12 зависимость (5) с погрешностью порядка 5% аппроксимируется выражением Г|3 =2,5 а, .+1,0, в работе предложена следующая редакция

п.4.1.8.2 МОС 25.571:

Коэффициент г|з учитывает обусловленные особенностями условий эксплуатации отдельных экземпляров отличия их нагруженности от типовой (средней) для парка, а также возможные отклонения самой типовой (средней) нагруженности от принятой при установлении ресурса.

Величину коэффициента г|з следует принимать в зависимости от полноты и надежности данных о фактических условиях эксплуатации в соответствии с указаниями габл.7.

Потребная величина коэффициента надежности Пз Таблица 7

Данные о фактических условиях эксплуатации и нагруженности. Лз

Отсутствие данных о фактических условиях эксплуатции, типовой (средней) для парка нагруженности и ее воможного рассеивания 1,5

Статистически обоснованные данные о фактических типовых условиях эксплуатации парка и средней нагруженности без оценки ее возможного рассеивания 1,35 *к

Статистически обоснованные данные о фактических типовых условиях эксплуатации парка, средней нагруженности и ее рассеивании (о) (2,5ок+1,0) Ч

Непрерывно функционирующая система контроля условий эксплуатации и нагруженности каждого экземпляра, либо заведомо консервативная программа испытаний, отражающая наиболее тяжелые из возможных условий эксплуатации 1,0

Примечания:

1. Под наиболее тяжелыми понимаются такие условия эксплуатации, которые соответствуют повреждаемости, не менее чем в 1,5 раза превышающей типовую, принятую при установлении ресурса.

2. Под статистически обоснованными понимаются данные, полученные в результате обработки информации о параметрах не менее 600 выполненных каждым экземпляром парка полетов за последние 2 года.

3. к= ^факт/ £тсн, где - повреждаемость, соответствующая фактическим средним по парку условиям эксплуатации, Скн. - повреждаемость типового полета, принятая при установлении ресурса.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основе проведенного анализа и классификации методов и средств контроля нагруженности в эксплуатации определено, что наиболее оптимальным методом мониторинга нагруженности в эксплуатации в настоящее время является обработка данных, регистрируемых штатными бортовыми регистраторами полетной информации.

2. В соответствии с разработанной методологией создана и введена в практику работ по поддержанию летной годности самолетов семейства Ту-204/214 система мониторинга эксплуатации, включающая в себя:

• Программы обработки регистрируемой на МСРП полетной информации, позволяющие оценивать нагруженность конструкции в каждом выполненном полете и за весь период эксплуатации каждого самолета и парка в целом.

• Интерактивную базу данных, обеспечивающую хранение, систематизацию и анализ данных об условиях эксплуатации и нагруженности самолетов, а также данных о ресурсных характеристиках конструкции.

• Комплекс организационно-технических мероприятий, обеспечивающих возможность своевременно получать объективную информацию о характере эксплуатации и, при необходимости, корректировать условия отработки устанавливаемых ресурсов.

3. Проведен анализ результатов работы системы при проведении работ по поддержанию летной годности различных модификаций семейства самолетов Ту-204/214, свидетельствующий о том, что:

• Фактические профили полетов и повреждаемости, типовые для парка рассматриваемых модификаций, легче или близки к спрогнозированным при установлении ресурсов.

• Типовая полетная повреждаемость подавляющего большинства самолетов парка не превышает спрогнозированную. При этом повреждаемость конструкции отдельного экземпляра может существенно превышать среднюю по парку, а часть самолетов эксплуатируется с существенно меньшей, чем средняя, повреждаемостью.

• Действующая система мониторинга обеспечивает безопасную эксплуатацию самолетов Ту-204/214, ресурс которым установлен без запасов на рассеивание нагруженности.

4. С использованием полученных в результате мониторинга данных:

• Проанализировано внутриэкземплярное рассеивание параметров полетов и повреждаемости и обосновано минимальное количество полетов, необходимое для надежного определения типовых для данного самолета параметров полета и повреждаемости.

• Проанализировано распределение повреждаемостей конструкции на парке самолетов Ту-154 и Ту-204/214, показано, что оно подчиняется логнор-мальному закону и определены параметры этого распределения.

5. На основе вероятностной модели рассеивания долговечности получена формула для определения потребного значения коэффициента надежности г)3 в зависимости от реализуемого на парке межэкземплярного рассеивания повреждаемости конструкции и сформулированы соответствующие предложения по корректировке МОС 25.571, вошедшие в проект новой редакции документа.

6. С использованием результатов проведенных автором работ установлены увеличенные ресурсы различным модификациям самолетов Ту-154 и Ту-204/214.

Результаты исследований, проведенных автором и изложенных в диссертационной работе, опубликованы в следующей литературе:

1. Фейгенбаум Ю.М., Сеник В .Я. Система мониторинга условий эксплуатации, как средство максимального использования ресурсного потенциала парка ВС // Проблемы прочности авиационных конструкций и материалов: тезисы школы-семинара. - Новосибирск: СибНИА, 2011. - С. 27-28.

2. Гришин А.Н., Самойлов И.А., Диогенов C.B., Семин A.B., Фейгенбаум Ю.М., Халенков М.А. Самолеты Ту-204. Основные проблемы и перепек-

тивы их эксплуатации // Научный Вестник МГТУ ГА, серия Аэромеханика, прочность, поддержание летной годности. - 2011.- № 163. - С. 30-40.

3. Бутушин C.B., Семин A.B., Фейгенбаум Ю.М. Оценка вероятности развития усталостного повреждения в элементах конструкции планера воздушного судна, имеющего производственные дефекты // Научный Вестник МГТУ ГА, серия Аэромеханика, прочность, поддержание летной годности. - 2011. - №163. -С. 103-109.

4. Миркин И.И., Михалев A.B., Фейгенбаум Ю.М. Совершенствование системы обеспечения и поддержания летной годности самолетов по условиям безопасности от коррозии // Научный Вестник МГТУГА, серия Аэромеханика, прочность, поддержание летной годности. - 2011. -№ 163. - С. 41-48.

5. Байков В.М., Каширин В.В., Ковалевский A.C., Лапаев A.B., Фейгенбаум Ю.М., Шапкин B.C. Практические результаты экспериментальных исследований характеристик долговечности элементов конструкции из материала Д16АТВ в разных исходных состояниях // Научный Вестник МГТУ Г'А, серия Аэромеханика, прочность, поддержание летной годности. - 2010. - №153 - С.44-51.

6. Фейгенбаум Ю.М., Шунаев В.П. Система и опыт поддержания летной годности самолетов "Ту" по условиям безопасности от коррозии // Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества:

тезисы докладов междунар. науч.-техн. конф. - М.: МГТУ ГА, 2008. - С. 116-117.

7. Стасевич A.B., Фейгенбаум Ю.М., Шунаев В.П. Информационные технологии при проведении работ по обеспечению прочности самолетов // Новые рубежи авиационной науки: сб. тезисов междунар. конф. - Жуковский: ЦАГИ, 2007. - С. 53-54.

8. Фейгенбаум Ю.М. Информационное обеспечение работ по поддержанию летной годности по условиям прочности. // Программные продукты информационного обеспечения безопасности полетов, надежности и технической эксплуатации авиационной техники: труды междунар. конф. - М.: Межгосударственный авиационный комитет, 2006. - С. 34-42.

9. Алакоз A.B., Фейгенбаум Ю.М., Филиппов В.П. Применение бортовых регистраторов для оценки поэкземплярной нагруженности самолетов в процессе эксплуатации // Проблемы и перспективы создания накопителей полетных данных: сб. докладов Первой науч.-практ. конф. ОАО "Прибор". - Курск, 2004. - С. 65-69.

10. Либман В.М., Фейгенбаум Ю.М. Влияние качества аэродромных покрытий на весовые и ресурсные характеристики среднемагистральных самолетов // Плавность хода экологически чистых автомобилей в различных дорожных условиях и летательных аппаратов при приземлении и торможении: тезисы Первой междунар. науч.-метод. и науч.-исслед. конф. - М.: МАДИ, 1997. -С. 49-52.

11. Либман В.М., Фейгенбаум Ю.М. Типовые спектры нагружения шасси // Проблемы обеспечения ресурса и функциональной способности шасси: тезисы межотрасл. науч.-техн. семинара. - Жуковский: ЦАГИ, 1993. - С. 29.

12. Кочарян Ф.А., Фейгенбаум Ю.М., Либман В.М., Бурмистрова В.Ю., Фролков А.И., Воробьев А.Д., Баженов В.А. Опыт установления ресурса на основе учета индивидуальной нагруженности изделий в эксплуатации: тезисы Восьмой науч.-техн. конф. по ресурсу авиаконструкций. - Жуковский: ЦАГИ, 1986.-С. 172.

13. Кочарян Ф.А., Скотников В.А., Сулименков В.В., Фейгенбаум Ю.М. Влияние условий эксплуатации на интенсивность расходования ресурса: тезисы Седьмой науч.-техн. конф. по ресурсу авиаконструкций. - Жуковский: ЦАГИ, 1983.-С. 31.

14. Либман В.М., Лягушкин Н.В., Фейгенбаум Ю.М. Опыт расчетной оценки нагруженности и долговечности крыла самолета Ту-114: тезисы Седьмой науч.-техн. конф. по ресурсу авиаконструкций. - Жуковский: ЦАГИ, 1983. -

15. Нюренберг Д.И., Фейгенбаум Ю.М. Анализ влияния различных эксплуатационных факторов на ресурс самолета Ту-154: тезисы Седьмой науч.-техн. конф. по ресурсу авиаконструкций. - Жуковский: ЦАГИ, 1983. - С. 35.

16. Пат. Российской Федерации №2068198. Устройство для вычисления расхода ресурса планера самолета / Фролков А.И., Адров В.М., Алембаторов А.П., Захарихин А.Б., Краснопирко A.M., Фейгенбаум Ю.М. Класс пат. G06F17/00; номер заявки 5048503/23; дата подачи заявки - 17.06.1992; дата публикации - 20.10.1996; заявители, авторы и патентообладатели: Фролков А.И., Адров В.М., Алембаторов А.П., Захарихин А.Б., Краснопирко A.M., Фейгенбаум Ю.М.

С. 34.

Ю.М. Фейгенбаум

Печать офсетная 1,28 усл.печ.л.

Подписано в печать 12.05.11 г Формат 60x84/16 Заказ № 1273//У/

1,21 уч.-изд. л. Тираж 80 экз.

Московский государственный технический университет ГА 125993 Москва, Кронштадтский бульвар, д. 20 Редакциоюю-издательский отде л 125493 Москва, ул. Пулковская, д.ба

© Московский государственный технический университет ГА. 2011

Введение.

Глава 1. Влияние условий эксплуатации на нагруженность, повреждаемость и расходование ресурса конструкции самолета.

1.1. Исследования влияния параметров эксплуатации на нагруженность силовой конструкции.

1.2. Методы контроля индивидуальной нагруженности самолетов в эксплуатации.

1.3. Выводы по главе 1.

Глава 2. Система мониторинга условий эксплуатации, нагруженности и расходования ресурса самолетов на основе данных бортового регистратора полетной информации.

2.1. Общее описание системы мониторинга эксплуатации.

2.2. Алгоритмы обработки полетной информации.

2.3. Интерактивная специализированная база данных ресурсного анализа.

2.4. Выводы по главе 2.

Глава 3. Практические результаты работы системы мониторинга.

3.1. Обоснование минимально необходимого объема данных по одному самолету (критерий минимального налета).

3.2. Общий анализ результатов мониторинга нагруженности самолетов парка.

3.3. Поэкземплярный анализ условий эксплуатации и нагруженности.

3.4. Выводы по главе 3.

Глава 4. Вероятностный подход к определению запаса на рассеивание нагруженности при установлении ресурса силовой конструкции.

4.1. Нормирование запасов на рассеивание долговечности в эксплуатации.

4.2. Вероятностная модель рассеивания долговечности.

4.3. Оценка и анализ фактических характеристик рассеивания нагруженности конструкции в эксплуатации.

4.4. Предложения по нормированию запасов на рассеивание долговечности в эксплуатации.

4.5. Выводы по главе 4.

Актуальность работы. В соответствии с требованиями АП-25 (МОС 25.571) при сертификации типа самолета Разработчик обязан продемонстрировать наличие эффективной системы сбора и анализа данных о фактических условиях эксплуатации самолетов парка [4; 56].

Необходимость мониторинга условий эксплуатации достаточно очевидна: спрогнозированная при установлении ресурса и реализованная при проведении лабораторных ресурсных испытаний типовая нагруженность должна быть подтверждена или скорректирована на основании исследования фактически реализуемых параметров эксплуатации.

Однако этим потребность в такого рода системе не ограничена, а обусловлена еще и необходимостью обоснованного снижения принимаемых при установлении ресурса запасов (коэффициентов надежности).

Основной сложностью решения проблемы обеспечения безопасности эксплуатации ВС по условиям прочности при длительной эксплуатации является случайный характер усталостной прочности. Этот случайный характер обусловлен как случайным характером усталостных свойств материала силовой конструкции при воздействии на нее нагрузок, так и случайным характером самих нагрузок.

Наиболее естественным и простым путем решения этой проблемы, по которому и пошла сначала авиационная наука, было определение вероятностных характеристик усталостной прочности и введение таких запасов на полученную тем или иным способом оценку средней долговечности, которые делали бы практически невероятным появление усталостных разрушений в пределах установленного таким образом ресурса (называемого безопасным) [71].

Однако довольно скоро стало очевидным, что такой подход имеет как минимум два серьезных недостатка. Во-первых, потребные запасы оказываются довольно большими и необходимость их обеспечения резко отрицательно влияет на весовую эффективность конструкции, а значит и на экономическую эффективность самолета в целом.

Кроме того, такой подход не обеспечивает безопасность от еще двух случайных факторов, способствующих развитию усталостных повреждений, - производственных дефектов и случайных эксплуатационных повреждений.

Невозможность разумной ценой обеспечить практическую невероятность повреждений вызвала необходимость придания конструкции таких свойств, которые позволяли бы ей сохранять свою работоспособность при возникновении усталостных или случайных повреждений до тех пор, пока эти повреждения не будут выявлены и устранены в процессе технического обслуживания (свойство живучести конструкции) [8].

Создание конструкций, удовлетворяющих требованиям живучести, тем не менее не сделало задачу минимизации вероятности возникновения усталостных повреждений, а, значит, и проблему запасов, менее актуальной.

Ведь поиск и устранение усталостных повреждений — это дополнительные затраты эксплуатанта. Необходимость проведения такого контроля должна наступать как можно позже, периодичность его должна быть как можно больше, а трудоемкость контроля и вероятность наличия в конструкции требующего ремонта дефекта - как можно меньше.

Другими словами, проблема надежного прогнозирования долговечности с внедрением принципов проектирования "по живучести" не утратила своей значимости, а приобрела в большей степени экономический характер. Кроме того, сколь бы жесткими и обязательными не были требования по обеспечению живучести всей конструкции, практически в ней всегда присутствуют элементы, для которых эти требования либо весьма затруднительно, либо просто невозможно выполнить.

Как известно, в отечественных Нормах (МОС25.571) за рассеивание долговечности конструкции "отвечают" коэффициенты надежности Г[4 и Г\з [56].

Коэффициент надежности г\4 связан с рассеиванием усталостных свойств материала и по сути состоит из двух сомножителей [77]. Первый непосредственно связан с величиной рассеивания характеристик долговечности материала и при принятом для алюминиевых сплавов значении стандартного отклонения логарифма долговечности а = 0,15 составляет величину Г[41 ~ 3,0 (для высокопрочных сталей и титана в 1,5 раза больше). Второй сомножитель отражает влияние величины рассеивания на точность определения среднего значения долговечности по результатам испытаний, зависит от величины этого рассеивания и от количества испытанных образцов. Его величина при о — 0,15 и одном испытанном образце составляет г\42 ~ 1,5 и убывает вплоть до П4д —1,0 с увеличением количества испытанных образцов. Таким образом, величина коэффициента надежности составляет Пд =3,0 и более.

Перспектив уменьшения значений этого коэффициента не так много. Самое очевидное - это увеличение количества испытанных образцов и сведение коэффициента г\42 к значению =1,0. Однако, учитывая огромную трудоемкость и стоимость натурных ресурсных испытаний, реализовать такую возможность удается далеко не всегда.

Снижение величины рассеивания долговечности (коэффициента Г[41) в границах существующих металлических материалов не представляется возможным в принципе — практика показывает, что любые попытки уточнения значения о = 0,15 (а такая возможность Нормами предусмотрена) приводят, как правило, к его увеличению.

Коэффициент надежности Г\з учитывает межэкземплярное рассеивание нагруженности и применяется для обеспечения безопасной эксплуатации самолетов, нагруженность которых превышает среднюю по парку.

Подчеркнем, что, принимая не равным единице коэффициент надежности г\з, мы ограничиваем ресурс не только самолетам, эксплуатирующимся в более тяжелых, чем средние, условиях, но и тем экземплярам, нагружен-ность которых меньше среднестатистической.

Максимальная предусмотренная МОС 25.571 величина коэффициента надежности Г\з составляет Пз = 2,0, т.е. меньше минимально возможного значения Г\4, но возможности его уменьшения вплоть до г\з = 1,0 гораздо более реальные.

Эти возможности впрямую обозначены в Нормах - либо исследование фактического рассеивания условий эксплуатации, нагруженности и повреждаемости самолетов парка и по результатам этих исследований уточнение в меньшую сторону значения Пз, либо введение позволяющего принять г\з = 1,0 систематического мониторинга эксплуатации каждого экземпляра, и при необходимости для каждого экземпляра корректировать величины допустимых в эксплуатации наработок и условия их достижения.

Для обеспечения возможности снижения запасов на рассеивание нагруженности при установлении ресурсов необходимо:

- иметь возможность с достаточной степенью точности на основе регистрируемых в эксплуатации и доступных для анализа данных оценивать параметры эксплуатации и фактическую нагруженность конструкции каждого конкретного экземпляра самолета;

- создать на основе реализованного метода контроля нагруженности организационно-техническую систему, обеспечивающую получение, хранение, обработку и анализ Разработчиком данных об условиях эксплуатации и нагруженности отдельных экземпляров и парка в целом, принятие им соответствующих решений о ресурсах парка и условиях их отработки и своевременное доведение их до Эксплуатанта.

Здесь представляется уместным сделать следующее замечание.

Наличие развитого инструмента оценки индивидуальной нагруженности теоретически может избавить Разработчика от необходимости выстраивания некой организационной системы мониторинга (или, по крайней мере, значительно ее упростить), если устанавливать ресурс силовой конструкции не в фактических, а в эквивалентных полетах.

Суть этого подхода заключается в следующем. Разработчик устанавливает ресурс, начало и периодичность контроля критических по усталости мест конструкции, сроки доработок и замен агрегатов и узлов с ограниченным ресурсом исходя из типовых спектров нагружения конструкции, реализованных им при проведении лабораторных ресурсных испытаний.

Каждый выполненный в эксплуатации полет засчитываете« не за единицу для всей конструкции, а за различную для каждого ьго критического места величину экв ^факт 1! ^тсн 1 5 где ^факт \ - повреждаемость данного критического места, определенная в результате обработки полетной информации; тсн 1 - повреждаемость данного критического места, реализованная при лабораторных испытаниях.

Здесь и далее под усталостной повреждаемостью понимается определенным образом просуммированная совокупность всех действующих на конструкцию переменных нагрузок, используемая для оценки накопленной в конструкции усталости [71].

Тот или иной инструмент для определения величин ]ЧЭКВ Разработчик передает в эксплуатацию.

При этом для самолетов, эксплуатирующихся в более легких, чем среднестатистические, условиях эксплуатации, допустимая фактическая наработка будет превышать установленные для парка значения ресурса в эквивалентных наработках, а самолеты с интенсивным накоплением повреждаемости будут иметь меньший ресурс в фактических полетах.

В этом случае ресурсный потенциал парка используется наиболее полно, т.к. каждый самолет имеет возможность эксплуатироваться в тех пределах, которые определяются индивидуальными особенностями его эксплуатации.

Такой, безусловно, привлекательный подход (предусмотренный, кстати, в МОС 25.571) был частично практически применен при установлении ресурсов некоторым типам военных самолетов (в частности, Ту-95), однако для пассажирских самолетов в силу сложности реализации в настоящее время в полной мере может рассматриваться лишь как теоретически возможная перспектива. Отметим, однако, что по существу именно он используется Разработчиками при проведении работ по индивидуальным продлениям ресурсов.

В целом мониторинг условий эксплуатации и нагруженности самолетов парка в зависимости от его развитости и форм реализации должен решать следующие, различные по эффективности, задачи:

• Подтверждение или корректировка параметров типового полета и среднестатистической нагруженности конструкции, принятой при установлении ресурса, на основе представительной выборки — обязательное и безусловное требование Норм.

• Обоснованное определение необходимых величин коэффициента надежности Г\з при установлении ресурсов в зависимости от фактического рассеивания нагруженности, оцениваемого по представительной выборке -возможность снизить требуемое Нормами значение запаса на рассеивание нагруженности и увеличить значения устанавливаемых ресурсов.

• Постоянный учет нагруженности конструкции каждого экземпляра самолета в эксплуатации, обеспечивающий возможность Разработчику не только определять фактические условия эксплуатации парка и при необходимости корректировать учитываемые при определении ресурса среднестатистические параметры нагруженности, но и принимать при установлении ресурса значение Г\з = 1,0 - возможность увеличить величины устанавливаемых ресурсов за счет отказа от коэффициента надежности ¡у, корректируя при необходимости допустимые наработки и условия их отработки в индивидуальном порядке.

• Индивидуальный учет нагруженности конструкции в эксплуатации, обеспечивающий возможность Разработчику, передав Эксплуатанту инструмент такого учета, установить ресурс в эквивалентных наработках — являющийся развитием предыдущего, наиболее эффективный способ максимального использования ресурсного потенциала парка.

Таким образом, система мониторинга нагруженности в эксплуатации не только является требуемым Нормами необходимым условием установления ресурсов, но и может быть эффективным инструментом обоснованного (т.е. без снижения безопасности эксплуатации) снижения запасов, увеличения ресурса конструкции, повышения эффективности использования ресурсного потенциала парка и, в конечном итоге, повышения конкурентоспособности самолетов.

Исходя из того, что контроль условий эксплуатации является необходимым элементом системы обеспечения безопасной эксплуатации самолетов по условиям прочности, в 60-е годы по инициативе ЦАГИ была создана общегосударственная система контроля и анализа параметров эксплуатации самолетов, определяющих их нагруженность.

Основанная на технических средствах того времени и жестких административных принципах, беспрецедентная по своим масштабам, затрачиваемым средствам и трудоемкостям, эффективно отработавшая несколько десятилетий государственная система контроля за условиями эксплуатации в 90-е годы морально, технически и организационно устарела и практически перестала существовать.

Ввод в эксплуатацию отечественных самолетов нового поколения и решение задачи поддержания летной годности парков "стареющих" самолетов требовали создания современной системы мониторинга условий эксплуатации и нагруженности на новом техническом и организационном уровне.

Следует отметить, что термин "мониторинг" выбран в данном случае не случайно. Трактуемый современными словарями как " методика и система наблюдений за состоянием определенного объекта или процесса, дающая возможность наблюдать их в развитии, оценивать, оперативно выявлять результаты воздействия различных внешних факторов и вносить корректировки по управлению объектом или процессом" (www.slovarus.ru), он наиболее точно отражает суть задачи.

Целью работы является повышение эффективности использования ресурсного потенциала парка самолетов путем создания на базе современных информационных технологий системы индивидуального мониторинга, позволяющей учитывать особенности эксплуатации каждого экземпляра и минимизировать величины принимаемых при установлении ресурсов запасов на рассеивание нагруженности.

Для достижения поставленной цели должны быть решены следующие задачи:

1. На основе анализа опыта и состояния работ по контролю условий эксплуатации определить наиболее оптимальный метод контроля индивидуальной нагруженности самолетов (глава 1).

2. Разработать методологию организации и функционирования системы мониторинга эксплуатации, используемые в ней способы и алгоритмы обработки полетной информации, хранения, систематизации и анализа результатов такой обработки (глава 2), в том числе:

• Разработать алгоритмы и реализующие их программы обработки объективной полетной информации, позволяющие оценивать накопленную в каждом выполненном полете повреждаемость (долю израсходованного ресурса), а также регистрировать в пригодной для последующего анализа форме информацию о параметрах выполненных полетов (раздел 2.2).

• Обеспечить статистический анализ результатов обработки полетной информации, т.е. разработать алгоритмы и программы вторичной обработки, в результате которой по каждому борту будет формироваться типовой для него полет и оцениваться типовая для него повреждаемость агрегатов планера (раздел 2.2).

• Обеспечить хранение, систематизацию и доступность для анализа результатов обработки. Для этих целей разработана специализированная интерактивная база данных, описание которой приведено в разделе 2.3.

• Разработать организационную структуру функционирования системы, обеспечивающую полноту и оперативность поступления и анализа информации, а также своевременность и адекватность принимаемых решений по ресурсам и условиям их отработки. Основные положения такой организационной структуры приведены в разделе 2.1.

3. Внедрить систему в практику работ по сопровождению эксплуатации и поддержанию летной годности и проанализировать получаемые с ее использованием материалы (глава 3).

4. Разработать метод определения запасов на рассеивание нагруженно-сти по данным мониторинга, если полнота и регулярность мониторинга не обеспечивают индивидуальный контроль за нагруженностью в эксплуатации всех экземпляров самолетов парка (глава 4).

Научная новизна работы состоит в том, что при ее выполнении получены следующие результаты:

- разработана базирующаяся на современных информационных технологиях методология и реализующая ее комплексная система мониторинга фактических условий эксплуатации, нагруженности и расходования ресурса силовой конструкции самолета;

- на основе анализа данных мониторинга показано, что индивидуальная типовая эксплуатационная нагруженность (повреждаемость) конструкции экземпляров самолетов имеет логнормальный закон распределения и оценен возможный диапазон изменения параметров этого распределения. Определен минимальный статистически обоснованный объем информации, необходимый для определения средних для экземпляра значений параметров полета и усталостной повреждаемости;

- с использованием вероятностного подхода разработан метод определения необходимого при установлении ресурса запаса на рассеивание нагруженности в зависимости от полноты и характера данных мониторинга эксплуатации.

На защиту выносятся:

- методология и реализующая ее комплексная система мониторинга на-груженности самолетов, предназначенная для обеспечения безопасной по условиям прочности эксплуатации при максимальном использовании ресурсного потенциала парка самолетов;

- результаты выполненного по данным мониторинга анализа характера эксплуатации и нагруженности конструкции самолетов семейства Ту-204/214 и Ту-154;

- вероятностный метод определения величины необходимого при установлении ресурса запаса на рассеивание нагруженности конструкции в эксплуатации и рекомендации по совершенствованию нормирования коэффициентов надежности при установлении ресурса силовой конструкции.

Практическая значимость работы состоит в том, что разработанная методология и система мониторинга эксплуатационной нагруженности, а также предложенный метод оценки потребных величин запасов на ее рассеивание могут широко использоваться в практике создания и поддержания летной годности высокоресурсных самолетов и способствуют совершенствованию принятой в РФ системы обеспечения ресурса по условиям прочности.

Реализация и внедрение результатов работы. Система мониторинга эксплуатации внедрена в практику поддержания летной годности семейства самолетов Ту-204/214, что позволило при установлении им назначенных ресурсов обоснованно минимизировать величины коэффициентов надежности, повысив тем самым эффективность дорогостоящих натурных ресурсных испытаний.

В создании системы и обеспечении ее эффективной работы принимали активное участие В.М. Либман, В.А. Хомяков, В.Т. Захарчук, A.B. Стасевич, С.М. Мельников, Т.В. Семенова, H.H. Ивашина, C.B. Арясов (ОАО "Туполев"), В.П. Филиппов (ГосНИИ ГА), В.И. Цымбалюк (ЦАГИ), А.П. Зубарев, В.П. Лапаев (СибНИА), которым автор выражает искреннюю благодарность.

Предложенный автором работы подход к нормированию запасов на рассеивание эксплуатационной нагруженности с одобрения ЦАГИ был использован при установлении ресурсов самолетам Ту-154, что сыграло важную роль в обеспечении возможности их безопасной эксплуатации далеко за пределами проектных ресурсов.

Разработанные и представленные в диссертации предложения по совершенствованию нормирования запасов при установлении ресурсов вошли в проект новой редакции МОС 25.571.

Апробация результатов работы. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на 10 международных, общероссийских и межведомственных научно — технических конференциях, в том числе: в СибНИА, г. Новосибирск, "Проблемы прочности авиационных конструкций и материалов" (2011 г. [103]); в МГТУ ГА, г. Москва, "Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества" (2008 г. [102]); в ЦАГИ, г. Жуковский, "Новые рубежи авиационной науки" (2007 г. [83]); в Межгосударственном Авиационном Комитете (МАК), г. Москва, "Программные продукты информационного обеспечения безопасности полетов, надежности и технической эксплуатации авиационной техники" (2006 г. [101]); в СибНИА, г. Новосибирск, "Аэродинамика и прочность конструкций летательных аппаратов" (2004г.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 печатных работ, отражающих ее основное содержание [11; 14; 19; 21; 25; 38; 42-45; 57; 83; 101-103] , в том числе 4 научных статьи в издании, рекомендованном ВАК России для публикации материалов диссертационных работ [19; 21; 25; 57]. Оформлен патент РФ №2068198 на "Устройство для вычисления расхода ресурса планера самолета" [104].

Выводы по главе 4

1. На основе вероятностной модели рассеивания долговечности получена формула для определения потребного значения коэффициента надежности Цз в зависимости от реализуемого на парке межэкземплярного рассеивания повреждаемости конструкции.

2. Проанализировано распределение повреждаемостей конструкции на парке самолетов Ту-154 и Ту-204/214. Показано, что оно подчиняется лог-нормальному закону и определены параметры этих распределений.

3. По результатам анализа вероятностной модели рассеивания долговечности и обобщения имеющихся данных о величинах стандартного отклонения повреждаемостей пассажирских самолетов сформулированы предложения по корректировке МОС 25.571 в части определения потребного значения коэффициента надежности т}3 при установлении ресурса силовой конструкции по результатам испытаний.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. На основе проведенного анализа и классификации методов и средств контроля нагруженности в эксплуатации определено, что наиболее оптимальным методом мониторинга нагруженности в эксплуатации в настоящее время является обработка данных, регистрируемых штатными бортовыми регистраторами полетной информации.

2. В соответствии с разработанной методологией создана и введена в практику работ по поддержанию летной годности самолетов семейства Ту-204/214 система мониторинга эксплуатации, включающая в себя:

• Программы обработки регистрируемой на МСРП полетной информации, позволяющие оценивать нагруженность конструкции в каждом выполненном полете и за весь период эксплуатации каждого самолета и парка в целом.

• Интерактивную базу данных, обеспечивающую хранение, систематизацию и анализ данных об условиях эксплуатации и нагруженности самолетов, а также данных о ресурсных характеристиках конструкции.

• Комплекс организационно-технических мероприятий, обеспечивающих возможность своевременно получать объективную информацию о характере эксплуатации и, при необходимости, корректировать условия отработки устанавливаемых ресурсов.

3. Проведен анализ результатов работы системы при проведении работ по поддержанию летной годности различных модификаций семейства самолетов Ту-204/214, свидетельствующий о том, что:

• Фактические профили полетов и повреждаемости, типовые для парка рассматриваемых модификаций, легче или близки к спрогнозированным при установлении ресурсов.

• Типовая полетная повреждаемость подавляющего большинства самолетов парка не превышает спрогнозированную. При этом повреждаемость конструкции отдельного экземпляра может существенно превышать среднюю по парку, а часть самолетов эксплуатируется с существенно меньшей, чем средняя, повреждаемостью.

• Действующая система мониторинга обеспечивает безопасную эксплуатацию самолетов Ту-204/214, ресурс которым установлен без запасов на рассеивание нагруженности.

4. С использованием полученных в результате мониторинга данных:

• Проанализировано внутриэкземплярное рассеивание параметров полетов и повреждаемости и обосновано минимальное количество полетов, необходимое для надежного определения типовых для данного самолета параметров полета и повреждаемости.

• Проанализировано распределение повреждаемостей конструкции на парке самолетов Ту-154 и Ту-204/214. Показано, что оно подчиняется лог-нормальному закону и определены параметры этого распределения.

5. На основе вероятностной модели рассеивания долговечности получена формула для определения потребного значения коэффициента надежности 1]3 в зависимости от реализуемого на парке межэкземплярного рассеивания повреждаемости конструкции и сформулированы соответствующие предложения по корректировке МОС 25.571, вошедшие в проект новой редакции документа.

6. С использованием результатов проведенных автором работ установлены увеличенные ресурсы различным модификациям самолетов Ту-154 и Ту-204/214.

1. Аверина С.Ю., Алакоз А.В., Виноградов А.П., Галкин В.Т., Караев К.З., Филиппов В.П. Особенности разработки единых нормативов ровности поверхности искусственных покрытий эксплуатирующихся ВПП: сб. науч. тр. — ГосНИИ ГА. М., 1994. - №306 - С. 16-30.

2. Abelkis P.R. Fatigue Strength Design and Analysis of Aircraft Structures . Part 1. Scatter Factors and Design Charts. Techn. Rep. AFFDL-TR-66-197, 1967.-116pp.

3. Авиационные Правила. Нормы летной годности самолетов транспортной категории / Межгосударственный авиационный комитет. М.: Авиаиздат, 2009. - Ч. 25. - 266 с.

4. Авиационные Правила. Процедуры сертификации авиационной техники / Межгосударственный авиационный комитет. М.: Авиаиздат, 1999. -Ч. 25.-36 с.

5. Albert W. Hall. Some Loading Condition Imposed by Ground Turning Maneuvers with Three Jet Transport Airplanes. NASA Langley Research Center. Hampton, Va. 23365, 1972. 29p.

6. Алакоз A.B., Райхер В.Л., Цымбалюк В.П. Основы системы учета ресурса при наземных режимах движения самолета: отчет ЦАГИ. Жуковский, 1990.-№3828.

7. Арепьев А.Н., Громов М.С., Шапкин B.C. Вопросы эксплуатационной живучести авиаконструкций. М.: Воздушный транспорт, 2002. - 424 с.

8. Алакоз А.В., Путилин В.А., Цымбалюк В.И. Анализ результатов апробации разработанных алгоритмов на полетном материале: отчет МЦ "Сокол". -Жуковский: ЦАГИ, 1991. 154 с.

9. Алакоз A.A., Цымбалюк В.И. Разработка методики установления связей между параметрами полета и нагруженностью критических мест конструкции самолета на основе летного эксперимента: отчет "Союз ВИРТа". — М.,1991. 92 с.

10. Алгоритмы работы БСР: науч.-техн. отчет ЦАГИ. Жуковский, 1984.- 12 с.

11. Антонюк В.А., Баранов A.A., Лурье Б.Л. Отбраковка полетов с недостоверной информацией при оценке нагруженности самолетов по данным МСРП: сб. тр. ГосНИИ ГА. М., 1986. - Вып. 250. - С. 48-57.

12. Баранов A.A., Антонюк В.А. Методические особенности оценки нагруженности самолетов при использовании информации бортовых самописцев МСРП: сб. тр. ГосНИИ ГА.-М., 1991.-Вып. 297. С. 17-25.

13. Баранов A.A. Анализ результатов обработки записей МСРП-64-2 по головным самолетам типа Ту-134, Ту-154, Ил-62, Ил-76 и Як-42 с целью контроля условий эксплуатации: отчет ГосНИИ ГА. М., 1988. - 78 с.

14. Баранов A.A., Ерусалимский М.А. Определение статистических характеристик типового полета гражданских самолетов по данным системы сбора и обработки полетной информации МСРП-64 головных самолетов ГА: отчет ЦАГИ-ГосНИИ ГА. М., 1988. - 42 с.

15. Басов В.Н., Нестеренко Г.И. Типизированная программа нагруже-ния крыла тяжелого транспортного самолета: сб.тр. ЦАГИ. Жуковский, 2001. - Вып. 2642 - С. 12-20.

16. Болотин В.В., Набойщиков С.М. К теории датчиков повреждений и счетчиков ресурса // Расчеты на прочность: сб. статей / под общ. ред. Н.Д. Тарабасова. М.: Машиностроение, 1983. - Вып. 2.4. - С. 79-94.

17. Влияние условий эксплуатации на повреждаемость самолетов ГА при наземных режимах движения: отчет СибНИА. Новосибирск, 1979. -№ 110-79.-121 с.

18. Влияние качества покрытий аэродромов на ресурс и вес конструкции средне-магистрального самолета: отчет ТК "Спектр". М., 1990. - 100с.

19. Воздушный кодекс Российской Федерации. М.: Бэсттек-Авиа, 2007. - 86 с.

20. Гудков А.И., Лешаков П.С., Райков Л.Г. Внешние нагрузки и прочность летательных аппаратов. М.: Оборонгиз, 1963. — 476 с.

21. Damage Tolerance and Fatigue Evaluation of Stracture, AC № 25.571.-1D, FAA, 2011.-35p.

22. Дмитриев В.Г., Чижов B.M. Основы прочности и проектирование силовых конструкций летательного аппарата. Жуковский: ЦАГИ, 2005. -416 с.

23. Ерусалимский М.А., Чернов А.А. и др. Статистические исследования параметров полета на примере самолета Ту-144: отчет ЦАГИ-ЛИИ. — Жуковский, 1979. №923. - 178 с.

24. Ерусалимский М.А., Цымбалюк В.И., Путилин В.А. Задачи статистических исследований отклонений органов управления неманевренных самолетов: отчет ЦАГИ. Жуковский, 1985. - №2465. - 78 с.

25. Ершов А.М., Райхер В.Л. О значении и путях снижения коэффициента надежности, учитывающего в НЛГС влияние рассеивания нагруженности самолета на ресурс его конструкции: отчет ЦАГИ. -Жуковский, 1978. № 1529. - 84 с.

26. Инструкция по использованию и эксплуатации автоматического счетчика нагруженности АСН. Рига: РКИИГА, 1977. - 48 с.

27. Исследование связи нагруженности самолетов с параметрами эксплуатации: отчет СибНИА. Новосибирск, 1983. - №15-83. -112 с.

28. Использование информации бортовых регистраторов для статистических исследований параметров полета самолетов в эксплуатации (по материалам иностранной печати за 1965-1979гг.): обзоры; рефераты. Жуковский: ОНТИ ЦАГИ, 1981. -№ 607. - 98 с.

29. Исследования влияния условий эксплуатации на повреждаемость самолетов ГА: отчет СибНИА. Новосибирск, 1981. - №127-81. - 20 с.

30. Комплексные исследования бортовых систем учета расхода ресур-сав эксплуатационных условиях: науч.-техн. отчет СибНИА. Новосибирск,1982.-№176-82-40 с.

31. Кочарян Ф.А., Скотников В.А., Сулименков В.В., Фейгенбаум Ю.М. Влияние условий эксплуатации на интенсивность расходования ресурса: тезисы Седьмой науч.-техн. конф. по ресурсу авиаконструкций; ЦАГИ,1983. Жуковский, 1983. - С. 31.

32. Кирпичев И.Г., Кулешов A.A., Шапкин B.C. Основы стратегии формирования конкурентных преимуществ российской авиационной техники на современном этапе. М.: Воздушный транспорт, 2007. — 336 с.

33. Крамер Г. Математические методы статистики. — М.: Мир, 1975.648с.

34. Левин A.C. Исследование усталостной долговечности крыла транспортного самолета с учетом условий эксплуатации: дис. . канд. техн. наук. -М.: ГосНИИ ГА, 1974. 222 с.

35. Либман В.М., Фейгенбаум Ю.М. Типовые спектры нагружения шасси // Проблемы обеспечения ресурса и функциональной способности шасси: тезисы межотрасл. науч.-техн. семинара. Жуковский: ЦАГИ, 1993. -С. 29.

36. Либман В.М., Лягушкин Н.В., Фейгенбаум Ю.М. Опыт расчетной оценки нагруженности и долговечности крыла самолета Ту-154: тезисы Седьмой науч.-техн. конф. по ресурсу авиаконструкций. — Жуковский: ЦАГИ, 1983. С. 34.

37. Нюренберг Д.И., Фейгенбаум Ю.М. Анализ влияния различных эксплуатационных факторов на ресурс самолета Ту-154: тезисы Седьмой науч.-техн. конф. по ресурсу авиаконструкций. — Жуковский: ЦАГИ, 1983. -С.35.

38. Лоцманов Г.С. Система контроля расхода ресурсов авиационных конеструкций на основе счетчиков нагруженности: дис. . д-ра наук. Рига: РКИИГА, 1986.-216 с.

39. Лучинская Е.А., Райхер В.Л. Определение совместного распределения усталостной повреждаемости и долговечности: отчет ЦАГИ. Жуковский, 1988. -№3506.- 18 с.

40. Лурье Б.Л., Баранов A.A., Ерусалимский М.А. Отбраковка недостоверной информации в записи нормальной перегрузки при статистической обработке данных МСРП-64-2 на устройствах "Луч-74": тр. ГосНИИ ГА. М., 1984.-Вып. 227.-С. 28-34.

41. Макаревский А.И., Чижов В.М. Основы прочности и аэроупругости летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1982. - 238с.

42. Мартынов Г.В. Критерии омега-квадрат. М.: Наука, 1978. - 79 с.

43. Методика учета индивидуальной нагруженности крыла самолета: отчет ЦАГИ. Жуковский, 1981. - № 2220. - 47 с.

44. Методология использования изделия БСР в системе определения и установления ресурса конструкции и условий их отработки: отчет ЦАГИ. — Жуковский, 1981. № 448. - 23 с.

45. Методика формирования блочной квазислучайной программы ресурсных испытаний натурной конструкции планера самолета: отчёт НИО-19 ЦАГИ. Жуковский, 2008.- №5388. - 154 с.

46. Методика определения ресурса планера самолета на стадии эксплуатации: отчет ЦАГИ. Жуковский, 1976. - №1578. - 159с.

47. Методы определения соответствия к Авиационным Правилам АП-25.571. Обеспечение безопасности конструкции по условиям прочности при длительной эксплуатации, МАК, Авиационный Регистр. М.: Авиаиздат, 2009.-28 с.

48. ОСТ 1 02514-84. Модель турбулентности атмосферы. М., 1984. - 13 с.

49. Муссонов Г.П., Емельянов С.И., Шахатуни Е.А. и др. Методические указания по использованию автоматических счетчиков нагруженноси,* образцов-свидетелей для анализа нагруженности планера самолетов. Рига: РКИИ ГА, 1981.-с. 61-67.

50. Нагружение самолета при наземных режимах эксплуатации (по материалам иностранной печати за 1966-1977гг): обзоры; переводы; рефераты. Жуковский: ОНТИ ЦАГИ, 1979. - № 559. - 85с.

51. Нейфельд В.А. Разработка и применение автоматического счетчика для оценки нагруженности самолетных конструкций: дис. . канд. техн. наук. Рига: РКИИГА, 1980. - 146с.

52. Нормы прочности гражданских самолетов: РДК. М., 1961. - Т.4. -Кн. 1.-Вып. 1.-126 с.

53. Определение взаимосвязи перегрузок в центре тяжести с нагрузками на крыло для самолета Ту-154М: отчет "MAC". М., 1996. - №3-96. - 98 с.

54. Определение динамических характеристик и нагруженности самолетов при наземных режимах движения с учетом условий эксплуатации: отчет СибНИА. Новосибирск, 1983. - №210-83. - 112с.

55. Поддержание летной годности — основа безопасности воздушных судов / под. ред. М.С.Громова, Г.Я.Полторанина, В.С.Шапкина. М.: Гос-НИИГА, 2002.-333с.

56. Разработка методики установления связей между параметрами полета и нагруженностью критических мест конструкции самолета на основе летного эксперимента: отчет "СоюзВИРТ". М.,1991. - 76 с.

57. Разработка методики контроля индивидуальной нагруженности, расходования ресурса и методологии использования его результатов при продлении ресурса самолета Ту-154Б: отчет "ЦАГИ-ТЕСТ". М.,1992. -№19/92.-94 с.

58. Расчётные значения характеристик авиационных металлических конструкционных материалов: справочник. М.: OAK, 2009.- Вып. 2.-303 с.

59. Расширенные нормативы ровности поверхности искусственных покрытий ВПП. М.: ГосНИИ ГА, 1994. - 4 с.

60. Райхер B.JI. Рассеяние усталостной долговечности: текст лекций. -М.: ЛАТМЭС, 2003. 224 с.

61. Райхер В.Л. Усталостная повреждаемость. М.: МАТИ, 2006.-239 с.

62. Райхер В.Л., Ершов A.M. О значении и путях снижения коэффициента надежности, учитывающего в Нормах летной годности влияние рассеяния нагруженности самолета на ресурс его конструкции: тр. Всесоюз. конф. по Нормам летной годности. М., 1978. - С. 76-82.

63. Райхер В.Л., Француз Т.А. Методы определения срока службы самолета от действия повторяющихся в эксплуатации нагрузок: тр. ЦАГИ, 1958. -Вып. 727. 48 с.

64. Райхер.В.Л. Безопасный ресурс конструкции самолетов. Формирование путей решения проблемы: тр. ЦАГИ, 2009. Вып. 2664. - С. 46-51.

65. Райхер В.Л. Совершенствование системы коэффициентов надежности в нормативных требованиях по усталостной прочности и надежности: науч.-техн. отчет ЦАГИ. Жуковский, 1994. - 46 с.

66. Райхер В.Л. Ресурс конструкции самолета. Методология определения и ее вероятностные аспекты: дис. . д-ра техн. наук. — Жуковский: ЦАГИ, 1976.-250 с.

67. Результаты летных испытаний системы БСР на самолете Ту-154 №85085: отчет ЦАГИ. Жуковский, 1988.- №211. - 294 с.

68. Рот Г., Райен Дж., Слимерс Дж. Параметрические исследования выносливости самолетов ВВС США: техн. перевод ЦАГИ, 1975. №12316. -280с.

69. Руководство по организации сбора, обработки и использования полетной информации в авиапредприятиях гражданской авиации Российской федерации. Государственная служба Гражданской авиации. М.: Воздушный транспорт, 2001. - 79 с.

70. Sahm K.F., Natter М., Dornier-fatigue measuring system, France, Dorner Post, №3, 1978.-8lp.

71. Селихов А.Ф., Чижов B.M. Вероятностные методы в расчетах прочности самолета. — М.: Машиностроение, 1987. 217 с.

72. Стасевич A.B., Фейгенбаум Ю.М., Шунаев В.П. Информационные технологии при проведении работ по обеспечению прочности самолетов // Новые рубежи авиационной науки: сб. тезисов междунар. конф. М.: Жуковский, 2007. - С. 53-54.

73. Статистические исследования нагрузок и внешних возмущений, действующих на самолет: сб. статей / под ред. Д.Ф. Рыкова. Новосибирск: СибНИА, 1986.-210 с.

74. Сеник В.Я. Разработка и применение методов математической статистики для исследования усталостной долговечности авиационных конструкций: дис. . канд. техн. наук. Жуковский, 1989. — 176 с.

75. Смирнов Н.В., Дунин-Барковский И.В. Курс теории вероятностей и математической статистики для технических приложений. — М.: Наука, 1965. -512 с.

76. Сорокин А.М. Исследование силонагруженности самолетных конструкций на основе автоматического счетчика нагруженности ACH: автореф. дис. . канд. техн. наук. Рига,1980. — 23 с.

77. Справочник по конструкционным материалам / под ред. Б.Н. Арза-масова и др. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2005. - 247 с.

78. Статистические исследования перегрузок самолетов ГА и турбулентности атмосферы самолетным методом: отчет СибНИА. Новосибирск, 1968. -№58-68.-92 с.

79. Статистические исследования перегрузок самолетов ГА в эксплуатации: отчет СибНИА. Новосибирск, 1977. - №34-77. - 73с.

80. Статистические исследования нагруженности, повреждаемости и условий эксплуатации самолетов в полете: отчет СибНИА. — Новосибирск, 1983.-№60-83.-15 с.

81. Статистические исследования нагрузок и внешних возмущений, действующих на самолет: сб. статей / под ред. Д.Ф. Рыкова. Новосибирск: СибНИА, 1986.-71с.

82. Стрижиус В.Е. Метод расчета на усталость элементов верхней и нижней поверхностей крыла неманевренного самолета при квазислучайном нагружении: дис. . канд. техн. наук. М., 2000. — 152 с.

83. Тейлор Дж. Нагрузки, действующие на самолет. М.: Машиностроение, 1971. —248 с.

84. Terens J.Barnes The FAA Operation Loads Monitoring program -Achievements and Problems. ICAS 2000 Congres, 2001. 6p.

85. Технические требования к проведению летных исследований системы БСР: науч.-техн. отчет НАГИ. Жуковский, 1984. — № 622. — 12 с.

86. Thomas DeFiore. FAA Operation Loads Monitoring Program. FAA, William J.Hughes Technical Center, Atlantic City, 2003.- 8p.

87. Требования к ровности аэродромных покрытий по условиям выносливости конструкции планера самолетов ГА: науч.-техн. отчет СибНИА.-Новосибирск, 1986. №142-86. - 6 с.

88. Трехкомпонентный самописец высоты, скорости и перегрузок КЗ-6: техн. описание и инструкция по эксплуатации. — М.: РИО Аэрофлота, 1963.

89. Увеличение назначенного ресурса самолетов Ту-154Б до 16000 полетов // Международный авиационный союз (МАС): отчет. Новосибирск, 1991.-№43/91.-27 с.

90. Фролков А.И. Системный подход в науке и технике. М.: Книга и Бизнес, 2007.-176 с.

91. Хорп Р., Фрайре О. Разработка датчиков усталости из отожженной фольги: техн. перевод ЦАГИ. М., 1972.- №12668. - 24 с.

92. Цымбалюк В.И, Путилин В.А., Горохова Т.В. Разработка методик и алгоритмов определения нагруженности конструкции на основе многопараметрической обработки записей МСРП в полете на базе устройства "Луч-84": отчет ЦАГИ. М.,1992. - № 3969. - 89с.

93. Цымбалюк В.И., Слащев В.А. Использование самописцев K3-63 для оценки повреждаемости крыла // Летные прочностные испытания самолетов: материалы 6-й межотрасл. науч.-техн. конф. Жуковский: ЛИИ, 1986. - С.17-19.

94. Цымбалюк В.И. Методы определения переменых нагрузок: дис. д-ра техн. наук. М., 2000. - 192с.

95. Walker R.W., Kaufman J.V. А-37В Fatigue Sensor Evaluation Program Full Scale Test and Field Aircraft Instrumentation. Final Report. ASD-TR-77-4, 1976.-6p.