автореферат диссертации по транспорту, 05.22.14, диссертация на тему:Обеспечение эксплуатационной надежности бортовых систем генерирования электроэнергии при эксплуатации по состоянию

На правах рукописи

МАЙСКАЯ Елизавета Романовна

Обеспечение эксплуатационной надежности бортовых систем генерирования электроэнергии при эксплуатации по состоянию

Специальность 05.22.14 — «Эксплуатация воздушного транспорта»

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

з О ДП? 2^3

МОСКВА - 2009

003468325

Работа выполнена в Московском государственном техническом университете гражданской авиации на кафедре "Электротехники и авиационного электрооборудования".

Научный руководитель

доктор технических наук, профессор

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

Кривенцев Владимир Иванович

Кузнецов Сергей Викторович

кандидат технических наук Ведущая организация

Калий Валерий Алексеевич

ОАО «АК им. C.B. Ильюшина», г. Москва

Защита состоится

" М»

2009 года в

часов на заседании

диссертационного совета Д.223.011.01 при Московском государственном техническом университете гражданской авиации по адресу: 125993, г. Москва, Кронштадтский бульвар, 20.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке МГТУ ГА.

Автореферат разослан " П " __ 2009г.

■ "

Учёный секретарь диссертационного совета х/'* ' С.К. Камзолов

д.т.н., профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Обеспечение безопасности полетов (БП) было и остается основной проблемой в сфере воздушных перевозок. При этом 20% авиационных происшествий обусловлено отказами авиационной техники.

Переход на рыночную экономику повлек за собой возникновение новых подходов к вопросу эксплуатации воздушных судов (ВС). Появление новой авиационной техники (АТ), старение парка самолетов, утрата существовавшей системы обеспечения БП, базировавшейся на системе сбора эксплуатационной информации, отсутствие нормативной базы, отвечающей современным требованиям, определяет необходимость пересмотра сложившихся концепций разработки, производства, и эксплуатации АТ и проведения новых исследований, направленных на совершенствование процесса жизненного цикла изделий АТ.

Среди основных функционально значимых систем ВС, надежность которых непосредственно влияет на безопасность полетов воздушного судна в целом, важное место занимает система электроснабжения (СЭС). Важнейшей частью СЭС является система генерирования (СГ), состоящая, как правило, из нескольких независимых или параллельно работающих каналов, что обеспечивает высокую степень избыточности относительно возникающих в процессе эксплуатации неисправностей.

Система электроснабжения играет все большую роль в эксплуатации самолета в целом по мере увеличения на борту количества аппаратуры, потребляющей электроэнергию, поэтому поддержание её эксплуатационной надежности очень важно для обеспечения требуемого уровня безопасности полетов ВС.

Важнейшей частью СЭС является система генерирования (СГ), состоящая, как правило, из нескольких независимых или параллельно работающих каналов, что обеспечивает высокую степень избыточности относительно возникающих в процессе эксплуатации неисправностей.

Работа посвящена исследованию эксплуатационной надежности бортовых систем генерирования и методам ее обеспечения с использованием современного математического аппарата и программного обеспечения.

В настоящее время системы генерирования различных типов ВС переведены на метод технической эксплуатации по состоянию и включены в Главный перечень минимального оборудования (ГПМО). Это позволяет повысить эффективность использования самолета путем предотвращения задержек вылета с выявленными неисправностями в системе при условии сертифицированного уровня безопасности полетов за счет соответствующей степени их резервирования и дублирования.

ГПМО позволяет эксплуатировать самолет с неисправным оборудованием в течение определенного времени и с соблюдением условий и ограничений, указанных в ГПМО. В перечне указаны процедуры, выполняемые наземным инженерно-техническим персоналом при техническом обслуживании (ТО) и летным экипажем для обеспечения безопасности полета. Возможность эксплуатации СГ по методу технической эксплуатации по состоянию подразумевает под собой не-

обходимость назначать время эксплуатации, в течение которого отказавший канал должен быть восстановлен.

Проблема состоит в необходимости разработки методов количественной оценки влияния наличия неисправностей в СГ на уровень эксплуатационной надежности. Эту проблему усугубляет отсутствие достоверной статистики по отказам в эксплуатации.

Объект исследования - бортовые системы генерирования электроэнергии.

Предмет исследования - эксплуатационная надежность бортовых систем генерирования электроэнергии.

Цель и задачи исследования. Целью работы является разработка методов и средств обеспечения эксплуатационной надежности бортовых систем генерирования электроэнергии при эксплуатации по состоянию.

В диссертации поставленная цель достигается путем решения следующих научно-исследовательских и инженерно-технических задач:

• выбора показателей, определяющих эксплуатационную надежность авиационного электрооборудования и поддающихся текущему контролю в процессе эксплуатации;

• проведения анализа существующих методов технической эксплуатации с обоснованием выбора метода технической эксплуатации для СГ и ее агрегатов;

• разработки метода расчета оптимальных допусков на контролируемые параметры по критерию вероятности ложного или необнаруженного отказа;

• проведения анализа статистических данных об отказах агрегатов систем генерирования;

• проведения оценки показателей надежности агрегатов СГ по ограниченным данным эксплуатации;

• разработки метода определения максимально допустимого с точки зрения БП интервала времени эксплуатации бортовой системы генерирования с отказами каналов (в соответствии с ГПМО), обеспечивающего выполнение заданных требований по безопасности полетов;

• разработки метода экономического обоснования стратегии восстановления отказавшего канала генерирования.

На защиту выносится:

• метод расчета оптимальных допусков на контролируемые параметры, позволяющих минимизировать значение вероятности ложного отказа при заданной вероятности необнаруженного отказа и наоборот;

• оценка.максимально допустимого интервала времени эксплуатации бортовой системы генерирования с отказами каналов, обеспечивающего требуемый уровень безопасности полетов;

• метод экономического обоснования стратегии восстановления отказавшего канала генерирования.

Научная новизна работы состоит в следующем:

• разработан метод расчета оптимальных допусков на контролируемые параметры при обслуживании по состоянию, позволяющий определить значения допуска, минимизирующие значение вероятности ложного отказа при заданной вероятности необнаруженного отказа и наоборот;

• предложен метод перевыборок для оценки показателей надежности изделий АЭО по ограниченным исходным данным;

• разработан метод расчета максимально допустимого интервала времени эксплуатации бортовой системы генерирования без восстановления (в соответствии с главным перечнем минимального оборудования), обеспечивающего требуемый уровень безопасности полетов;

• разработан метод экономического обоснования стратегии восстановления отказавшего канала генерирования СГ.

Достоверность результатов работы обоснована применением современных методов математического аппарата и подтверждается практикой эксплуатации.

Практическая ценность работы состоит в том, что полученные результаты позволяют:

• определять значения допусков на контролируемые параметры при эксплуатации по состоянию, минимизирующие значения ошибок первого или второго рода;

• использовать интегрированную систему сбора данных эксплуатации (ИССДЭ) для получения статистической информации об отказах и неисправностях изделий АЭО;

• проводить оценку показателей эксплуатационной надежности агрегатов АЭО с использованием разработанной методики и программы оценки показателей эксплуатационной надежности изделий на основании метода перевыборок;

• оценивать надежность бортовых систем генерирования электроэнергии;

• оценивать значение максимально допустимого интервала времени эксплуатации бортовой системы генерирования без восстановлений и обосновывать возможность разрешения вылета ВС из базового аэропорта с одним отказавшим каналом генерирования, исходя из требований по безопасности полетов;

• обосновывать выбор места проведения восстановительных работ по устранению неисправностей в системе генерирования (в базовом или промежуточном аэропорту).

Внедрение результатов работы

Основные результаты диссертационной работы применены в разработках предприятия ОАО «Аэроэлектромаш», что подтверждается соответствующими актами о внедрении.

Апробация результатов исследования. Материалы исследования докладывались и получили положительную оценку на Международных научно-

технических конференциях в МГТУ ГА «Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники, общества» 18-19 мая 2006г. и 22-23 апреля 2008г.

Основные результаты диссертации содержатся в шести научных трудах, из них - три статьи в Научном вестнике МГТУ ГА, рекомендованном ВАК России для опубликования материалов диссертационных работ, тезисы 2 докладов на международных конференциях в МГТУ ГА в 2006г. и 2008г.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 124 страницах машинописного текста и состоит из введения, трех глав, выводов по работе, списка использованной литературы и приложений. Диссертация иллюстрирована 20 рисунками и 20 таблицами, содержит 3 приложения.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАБОТЫ

Во введении показана актуальность проблемы, выделены предмет и объект исследования, сформулирована цель работы, поставлены задачи исследования, решение которых выносятся на защиту. Обоснована теоретическая значимость, показаны новизна и практическая ценность работы.

В первой главе освещается состояние проблемы. Рассматривается вопрос выбора показателей надежности изделий авиационного электрооборудования (АЭО), поддающихся текущему контролю в процессе эксплуатации и определяющих эксплуатационную надежность авиационной техники. Задаваемые в ТЗ показатели при всем их разнообразии (вероятность безотказной работы за час полета, за максимальное время полета - при условии полной исправности к началу полета, вероятность возникновения отказов, приводящих к определенным видам особой ситуации, различного вида наработки и т.д.) не могут быть оценены по результатам эксплуатации. Возникает вопрос выбора показателей надежности изделий АЭО, которые должны отражать уровень текущей эксплуатационной надежности. Для вновь создаваемых изделий АЭО в ТЗ задаются требования по надежности с учетом дальнейшего метода эксплуатации, которые должны обеспечить необходимый уровень безопасности полетов.

Показано, что в качестве основных показателей надежности изделий авиационного электрооборудования целесообразно (на основании теоремы Хинчина-Григелиониса) использовать показатели средней наработки на отказ Т0 и средней наработки на съем Тс, которые являются обратными величинами параметра потоков соответствующих событий в эксплуатации. Т0 позволяет контролировать уровень эксплуатационной надежности, необходимый для обеспечения требуемого уровня безопасности полетов (БП), Тс позволяет решать задачу снижения эксплуатационных затрат. Предлагаемые показатели дают возможность оценить эффективность применяемых методов технической эксплуатации и стратегий технического обслуживания.

Рассматриваются методы технической эксплуатации применительно к СГ. 11редложсна классификация электрооборудования по степени влияния его отказа на БП (таблица 1).

Таблица 1

Классификация электрооборудования по степени влияния его отказа на БП

Метод технической эксплуатации Категория эксплуатации Характеристика изделия Момент прекращения непрерывной эксплуатации Мссго Koirrpo- ля Средства контроля (СЮ

13С тэо I высоконадежное изделие списание' — —

П отказ изделия не влияет на БП отказ борг бортовые СК

ш БП обеспечивается кошролем и защитой в полете безопасное разрушение борт встроенные и внешние СК и сигнализации

тэп IV техническое состояние определяется без демоишжасборга безопасное разрушение стоянка наземные авгомаяш-ровацные СК

V для определения технического состояния необходим демонтаж безопасное разрушение стоянка наземные СК

ТЭР VI техническое состояние определяется в АТБ определенная наработка АТБ СК демонтированного оборудования

vn техническое состояние опредезиегся на ремонтном заводе определенная парабогса ремонтный завод контрольно-проверочная аппаратура

В соответствии с ГОСТ 19919-74 обслуживание по состоянию предполагает определение технического состояния АО с высоким уровнем достоверности контроля. При проведении контроля возможны ошибки первого и второго рода. В работе решена вариационная задача о назначении оптимальных допусков на контролируемые параметры: при заданном значении вероятности ошибки первого или второго рода определяется поле допуска на контролируемый параметр, минимизирующее значение вероятности ошибки другого рода (рисунок 1).

Исправное состояние изделия определяется нахождением контролируемого параметра ,т„ внутри поля допуска Л < х, < В;

f(x)~ плотность распределения измеряемого параметра;

(]>(<))- плотность распределения измеряемого парамегра пофешности измерения;

yt =х, +6,- величина фиксируемого средством контроля параметра.

м'

1 4>t8)

\92{S)

1 JW / i f 1 1 у » J

А xi

х, S

Рисунок 1. Плотность распределения вероятности значений контролируемого па-раметраДх) и погрешностей измерений <pi{S), <р2{$)

Пусть искомая оптимальная область п представляет собой n-мерный параллелепипед с центром в точке Xе, при этом на каждую координату вектора Y установлен контрольный допуск:

А+е^у,йВ-г„

где е^у, - параметры области п (s, е (-со,оо),у. е (-со, со)).

Тогда вероятность ложного отказа для каждого /-того параметра:

В A+Z,-.X Н m

(«¡.Г,| <P,{S)d5+\l(x)dx J <p,(S)dS,

Л A ß-Yr*

вероятность необнаруженного отказа:

А B-r-s * в-Г,-'

Ме„Г,)= jf,(x)dx } ^(S)dS+\/,(x)dx J <p,(S)dS.

—Л A+£,-x В A-r£ -г

В целом для изделия, характеризуемого п независимыми параметрами:

Практически значения вероятностей ложного и необнаруженного отказа достаточно малы, тогда:

п

i-t )

Для нахождения параметров оптимальной области n {£i,yl,s2,y2,...,sn,yl!} решается система уравнений, составленных по методу неопределенных множителей Лагранжа.

Для случая необнаруженного отказа система уравнений запишется следующим образом:

где а3 - заданное значение вероятности ложного отказа. При допущении, что погрешность измерения в реальных условиях мала, для случая симметричных допусков получим:

где С - значение функции нормального распределения, определяемое по таблицам.

Значения контрольного допуска и соответствующая вероятность необнаруженного отказа определяются с помощью диаграмм зависимости вероятности ложного отказа и необнаруженного отказа от величин допусков и среднеквадра-тических отклонений. Метод применен для БРЗУ115В02с.

Во второй главе рассмотрен вопрос оценивания эксплуатационных показателей надежности агрегатов СГ по статистическим данным, полученным из системы сбора эксплуатационных данных.

Основой для оценки эксплуатационной надежности являются статистические данные по отказам и неисправностям из эксплуатации. На сегодняшний день система сбора данных о надежности изделий АТ не отработана. В свете объективной необходимости представителями предприятий разработчиков АТ разработан проект Авиационных правил «Организация и процедуры обмена информацией по безопасности полетов и надежности АТ» (АП-инфо). В АП-инфо принята концепция объединения в одном документе вопросов информационного обеспечения безопасности полетов и надежности авиационной техники, использование для информационного взаимодействия в государствах Содружества единых, наиболее современных и эффективных способов передачи информации, а также единых принципов ее сбора, хранения и анализа.

Состав эксплуатационной информации в системе подразделяется на данные об особых ситуациях в полете, данные об отказах и неисправностях, данные о снятиях АО с борта, результаты регистрации контролируемых параметров в полете, информацию по наземному обслуживанию и ремонту, данные о наработке оборудования и налете парка ВС.

{ 3

—[А ) + /"*,(*,./,)] = О,

де{

т-[Л г, ) + № (*,,/,)]=о,

1 = 1...и,

Еа,(1!,>г,)=а1<

/ = 1.. .п,

Математическое обеспечение системы включает алгоритмы и программы первичной и вторичной обработки информации, совокупность управляющих и обслуживающих программ.

На этапе первичной обработки используются программы обработки полетных данных, данных наземного контроля и обслуживания, подготовки данных для передачи в базу данных для вторичной обработки.

На этапе вторичной обработки используются программы статистической обработки данных с оценкой уровня текущей надежности АО, разработка на их основе рекомендаций для разработчиков АТ, мероприятий по повышения надежности, корректирующим действиям.

Проект предусматривает создание системы сбора эксплуатационных данных, вид, состав, сроки предоставления информации, обязанности и ответственность всех участников процесса жизненного цикла ВС.

Интегрированная система сбора данных эксплуатации ИССДЭ (рис. 2) разработана в первоначальном варианте и функционирует для парка ВС типа Ил 96-300. В процессе отработки системы выявлена необходимость доработок. Автором работы разработаны рекомендации и конкретные предложения по совершенствованию АП-инфо и ИССДЭ, с целью принятия мероприятий по поддержанию требуемого уровня надежности изделий в эксплуатации или выполнения доработок изделий АТ. Основной проблемой является создание единой методики обработки данных и подтверждения полученных показателей надежности заданным требованиям.

щш

Очрасдевой центр обобщения данных об став ах АО

ЭКСПЛУАТАНТЫ

КУН. справа

АВПАПРЕДПРПЯГПЯ

КУН, справгя

РЕМОНТНЫЕ ЗАВОДЫ

ведомости тех , аггов

АТБ

ведомости тех актов

ПОЛНОМОЧНЫЙ ОРГАН СЕРТПФШШ

Свидетельство о яетной годности

СЕРВЕР ПССДЭ

Ваза данных ИССДЭ

РАЗРАБОТЧИК ВС

Данные об отказах я неисправностях, о налете парка ВС

ГСТА

Систем контроля сохранения летной годноста ВС

ПРЕДПРПЯТПЯ-РАЗРАБОГШКПКП

аедомоствтех актов, атытвадежагшКИ

СЕРИЙНЫЕ ЗАВОДЫ

Данные по отказам и неисправностям

ИЗГОТОВИТЕЛИ ВС

Данные по отказам в неисправностям

ВУЗы ГА

методические пособия

Рисунок 2. Структура интегрированной системы сбора данных эксплуатации (ИССДЭ)

Доступ к системе возможен в режиме on-line через Интернет для всех пользователей, зарегистрированных в системе. Таким образом, появилась возможность получения данных об одном и том же событии (например, отказе) из разных источников - из эксплуатации, из организации по ТО ремонту. Такой подход вкупе с дополнительной проверкой и сопоставлением исходной информации разработчиком и изготовителем ВС обеспечивает целостность информации, ее объективность и достоверность. Весьма важным аспектом является наличие обратной связи от разработчиков АО к эксплуатирующим организациям, получившим доступ к единому информационному пространству.

Автором работы собрана и обработана статистическая информация из эксплуатации - данные ИССДЭ (рис.3), Машинограмм «ВАСО», ведомостей технических актов ОАО «Аэроэлектромаш» и создана «Методика оценки и подтверждения показателей безотказности изделий авиационного электрооборудования по данным эксплуатации». С помощью этой методики на основе проведенного анализа получена оценка показателей надежности агрегатов СГ СПЗС4Б60Б. Полученные показатели надежности приведены в выполненном автором работы отчете ОАО «Аэроэлектромаш» №2Н ОЭМ-09-01 «Расчет показателей безотказности и характеристик контроля системы СПЗС4Б60Б по данным из эксплуатации».

А I В 1 IIL9

JIL9 119

4 IL9

5 1L9

V 0 у Е i

\ 'ПЙАПС Vin^QOn Г

1995.10.10 [96005Г004820 [ПРИ ЗА!ПОСЛЕ) 10 19~96.05.26 |960ЮГ004994 ПРИ ПО ПОСЛЕ/20 1996.06.15 [96005 £04829 ПОСЛЕ; ПОСЛЕ/10

G I Н I I | J I К I L | nnFi'm г fibrin« v

'024251С БРЭУ11Г401016 '3006

Г024251СБРЗУ111__ТрГ

[024252СПЧОПЧ(

[548 1734

1996.07.031^6005'004995 ПРИ ПИ ПОСЛЕ/16 1996.11.01 ^6005 *004996 Т1РИ БКПОСЛЕ/16

1997.07.23 ^6005[004813 НЕ ПОДПОСЛЕ/Тб__

1998.0"ii779"б005|004799 ОТКАЗ1ПОСЛЕ/20 г024251 СБРЗУ111

--L-1------1--=3.-----

¡4708 '764

[024251С БРЗУ11 '401012~[4974 ]Г024251(?БРЗУ1 lf401074 ¡6120

¡0242441ПОС-10f009290f8428

799_ 949

!IL9

7 ¡19

1998.04.10 ¡96005 [004806* 1998.04.2TT9S005 Г004824

'9947

1285 "l 489

Пб17 11617

IIL9

9 '19

, ЧАСТОТ ПОС Л E/l5~ ТОРИТ (ПОСЛЕ/2О

02425JC6P3yili

024251С БРЗУ 11 [40100

1998.05.12196005Г004835 |В КАДЯПОСЛЕ/20~|'024252СГТ40ПЧ1.

ОТКАЗIПОСЛЕ/20 Г024251"СБРЗУ11Т401012

10644 10737

10¡19

T1 IL9

1998.06.091^60057004816

10985

1606

11383

12JL9

13 IL9

1998.06.27 [96005Т004815 j В ПОЛЦ' ПОС Л Е/20~Г024251 б Б РЭУ 11 l'l 90403^11627 1998.07.13196005[004828 :ПОСЛЕ! ПОСЛЕЛО"[02425ТСБРЗУ11Г401052 Г11800

Г024251 d БРЗУ11^401002 Г12166

'1651

Г1699 fl725

14 ;iL9

15 :iL9

1998.08.08 Г96005 '004818 1998.09.12 Г96005 f004807

ГЕНЕР/ПОСЛЕ/2О ПОСЛЕ ПОСЛЕ/15 '024251СБРЗУ11!

16 ;iL9

17 IL9

2002.0130 2002.09.25

[96005 ¡025237 ;96005 ^25249

12627

14518

СДУ1-КПОСЛЕ/23 г024251 С БРЗУ-11 ПОСЛЕЛОСЛЕ/П '024251 сBpsy-i^s^oi17494

'1774

ГТазо

.1!--------,-----,-

^24251СБРЗУ-1?401039 [23289 '024251С БРЗУ-1 -'401012 (26878 "024251СБРЗУ-11401090 "30102 ."024251G БРЗУ-1 f403015 '30392 1*0242521 ГТ60Ш|" '31067

'0242521ГТ6СНЖ__г32161.

г02425ТСБРЗУ-1^401016 "32161

2088 ~Г2525

"*3346 '3814 74229 ^263' ',4341

18(119 ¡2004.04.08

19 IL9 i2005.02.04

96005 '029631 '96005 :'030188

20 IL9 -2006.01.08 '21 IL9 <2006.02.22

П 22 IL9 ХП23 19

[96005.000100

__^6005 '000650 ______ ,

2006.04.03|96005'001294 ¡ПОСЛЕ:ПОСЛЩ

ПРИ ТО ПОСЛЕ; 15 НА С1!И ПОСЛЕ/24

В КЭДР ПОСЛЕ/^З

СИГНА/П0СЛЕ/18"

24 [24 :IL9 "¿725 19

12006.07.06 ¡2006.07.13

1=

¡96005 Г002844 i S6C05 '003447

2006.07.04 ¡96005 '003701; ПОСЛЕ ¡ПОСЛЕ] по ОТКАЗ I ПОСЛЕ! эш

ПОСЛЕ'ПОСЛЕ/ОП '02424311J6037 НЕПАС'32161

¡4491 '4491

Рисунок 3. Статистические данные из ИССДЭ по отказам и сьемам КИ СПЗС4Б60Б

Статистические данные из ИССДЭ по отказам и съемам блоков БРЗУ115В02с системы генерирования СПЗС4Б60Б ВС типа Ил-96-300 за 2007г. приведены на рисунке 4.

И 1" I,

в

Р^ЗАМЕ*П

.1

N .

001634 ■001709 '001939 '003695

! 196005 ■ запус(ГЕНЕР/ ЗАМЁ подгё без г(401074 ' Фб005^шелс№ ПОД В ДлТ[не по;6езп401050 5 ^6005 |зшеп<[КАДР Б!ЗАМдподтЕ без п4010_36

2007X16.08 2007.06.27

2007.i2.Ji ________ _

2007.09.15 ^€007ТЖегмВ КАДР! ЗАМЁ не по/без ^4030351

002810.2007.03.18 '96008

!Э6008

17604 '32769 "38943 -5049"

периа В КАДР! ЗАМб подтЕ без п403051 [13436

0 _;Повтс 34752 4829^ "О !эапиа34752 '4829

'0" Г" Гзб989_ Г5095

Ъ ¡ПовУзЭббО '5804

;о :Перио[26706 |з821

000828 "002877 "002882"

! 2007.03.29

^ботлэг!

2007.0525

796008

эшепоЧЕРЕЗ |ЗМ^непо;безяГ401074 17554 "" г14(

Т96010

'001581 2007.02.09 ■'96011

запус! ПОСЛЕ ¡ЗАМЕ эшепс МОСКВГЗАМЕ

[32786

......п......- - ...............- ГТ2006

эшеге БЛОкЩзаЩподЪ без_П 203007 ^37160

ЛЗД^без?40!?^'

не по,- без г(|403062 Г

0 :запиа 26706 ¡3821 "о" ¡П08Т0^87"70 [4125 1) | [43313 ;*608б

0 I Г35265 Г5034 0 ;запиа35833 ¡5110

001957

000399

2007.04.10 [96011 2007.1025" ¡96011

1Ж?ГОСЛМАМ!

поса^ПОС ЛЕ | ЗАМ!

ше по; без г! 401050 ¡32399

1-----у----

! не по, без ^401012 '26375

'0 :записШб6 15401

Рисунок 4. Вид статистических данных из ИССДЭ по отказам и съемам блоков ВС типа Ил-96-300 БРЗУ115В02с за 2007г. .

Полученные классическим методом с доверительной вероятностью 0,9 интервальные оценки показателей надежности для блока БРЗУ 115В02с за 20042007 годы эксплуатации приведены в таблице 2.

Таблица 2

Показатели средней наработки на отказ и на съем блоков БРЗУ 115В02с, полученные классическим методом

Год Наработка на отказ Т0, час. Интервальная оценка Т0, час. Наработка на съем Тс, час. Интервальная оценка Тс, час. Наработка на отказ в ТЗ Т„3, час.

2004 26405 15050-50169 13250 8977-19875 3500

2005 23712 15175-42681 15150 9999-22725

2006 27666 15769-52565 17700 11505-28497

2007 34958 18877-71763 15890 10487-23835

Значение нижней границы показателя эксплуатационной надежности для кавдого года превышает заданное в ТЗ значение показателя. Требования по надежности считаются выполненными.

Особой проблемой для изделий АТ является ограниченное число данных в исходной выборке (по отказам и съемам) вследствие высокой надежности АО. В работе для оценки показателей эксплуатационной надежности агрегатов СГ предлагается использовать метод перевыборок Беляева Ю.К., позволяющий получить по ограниченному числу данных более достоверные результаты по сравнению с классическим методом.

Полученные с помощью метода перевыборок интервальные оценки показателей надежности для блоков БРЗУ115В02с с доверительной вероятностью 0,9 .приведены в таблице 3 и таблице 4.

Таблица 3

Показатели наработки на отказ БРЗУ115В02с по методу перевыборок

Год Количество Наработка на отказ Интервальная оценка

отказов, Па Т0! час. То, час.

2004 б 26405 25940-26700

2005 7 23712 22690-24790

2006 6 27666 26940-28520

2007 5 34958 31790-36840

Таблица 4

Показатели наработки на съем БРЗУ115В02с по методу перевыборок

Год Количество Наработка на съем Интервальная оценка

съемов, По Тс час. Т„ час.

2004 12 13250 12780-13420

2005 11 15150 14680-15820

2006 10 17700 16920- 18490

2007 И 15890 15200-16230

Проведенный анализ показал, что эксплуатационные показатели надежности агрегатов СГ удовлетворяют заданным требованиям.

Для сравнения точности классического метода и метода перевыборок на рисунке 5 представлена гистограмма показателя - наработки на отказ блоков БРЗУ115В02с за 2004 год.

Классический метод Метод перевыборок

Рисунок 5. Гистограмма показателей наработки на отказ блоков БРЗУ 115В02с за 2004г.

В работе показано, что метод перевыборок, использующийся для оценки показателей надежности имеет большую точность, чем классический.

В третьей главе на основе полученных показателей надежности агрегатов системы генерирования проведен инженерный анализ последствий отказов и оценка показателей надежности системы генерирования (Отчет ОАО «Аэроэлек-тромаш» №2Н-ОЭМ-01-09).

В связи с переводом СГ самолета типа Ил-96-300 с метода технической эксплуатации по ресурсу на метод эксплуатации по состоянию, который предусматривает определенные условия и сроки восстановления отказавшего канала (в соответствии с Главным перечнем минимального оборудования), возникает проблема нахождения интервала времени эксплуатации СГ с отказами каналов.

Представляется целесообразным определить интервал времени эксплуатации системы генерирования без восстановлений, в течение которого сохранялось бы заданное значение вероятности отказов, приводящих к категории «В».

В работе для оценки интервала времени эксплуатации СГ с отказами каналов генерирования, применен метод Соловьева - Барзиловича, позволяющий определить максимально допустимый период времени эксплуатации системы без восстановлений, в течение которого выполняются заданные требования по безопасности полетов. Для решения задачи с помощью указанного метода, необходимо иметь значение заданной вероятности отказа системы 6(г), которая обычно не задается в ТЗ. В силу теоремы Хинчина - Григелиониса о том, что в эксплуатации суммарный поток отказов изделий принимается простейшим с параметром ш, то заданная в ТЗ на систему генерирования вероятность отказа канала генерирования за один любой час работы численно равна значению параметра потока отказов в расчете на одну систему генерирования: £>(?) = <»■/, где си - параметр потока отказов, при / = 1 час: ()(1)~а/-\. Задача решена для системы генерирования ВС типа Ил-96-300 СГОС4Б60Б.

Значение вероятности отказа канала за искомый период <?о в предположении экспоненциального закона распределения определяем из уравнения:

к^т+1

где к - количество каналов генерирования в системе,

т - количество допустимых отказов каналов системы генерирования.

4

Применительно к системе СПЗС4Б60Б: ^С43?03(1-?0) = 10~8.

к'}

Искомое значение т определяется методом интерполяции в случае экспоненциального распределения из выражения:

АГ=0 Яо

где X =0.34-10"4 -интенсивность отказов канала генерирования. В результате проведенного расчета получено значение максимально допустимого интервала времени эксплуатации без восстановлений системы генерирования СГОС4Б60Б ВС типа Ил-96-300 по категории «В» т = 79 часов.

Проведена оценка интервала времени эксплуатации СГ при условии, что произошел отказ одного канала генерирования (в соответствии с ГПМО), значение интервала исходя из требований по БП составляет 15 ч.

С помощью данного метода на основании обработки современных статистических данных о надежности комплектующих изделий бортовых систем генерирования автором дано теоретическое обоснование возможности вылета с отказавшим каналом генерирования системы СПЗС4Б60Б из базового аэропорта и эксплуатации до формы А2.

Решена задача нахождения времени восстановления отказавшего канала с точки зрения минимизации эксплуатационных затрат. Предложена практическая методика экономического обоснования стратегии восстановления отказавшего канала (в базовом или промежуточном аэропорту).

Рассматриваются две стратегии восстановления отказавшего канала:

в базовом аэропорту: А, = С1(1-Х-1р) + САВ • Я-/р,

в промежуточном аэропорту: Аг = С2(1-Я-/„)+С1й-Х-1„,

где С/. - стоимость восстановления отказавшего канала в базовом аэропорту,

С2- - стоимость восстановления отказавшего канала в промежуточном аэропорту,

Сав• - стоимость восстановления двух отказавших каналов (аварийного ремонта),

¡р - время эксплуатации системы до момента возвращения в базовый аэропорт,

¡п -' время эксплуатации системы при отказе второго канала до момента

возвращения в промежуточный аэропорт,

X - интенсивность отказов канала генерирования.

Из решения этих уравнений вытекает условие целесообразности применения стратегии А1:

САВ ^ • 1 ^'

с,„ — С2 я

Для использования на практике удобно воспользоваться наглядной диаграммой для выбора более выгодной стратегии (рисунок 6). Учитывая, что САВ > С2 > С,, и принимая, что:

С,=К-САа, Сг= N 'С лв, С«, — 1.

Условие приобретает вид: /„ >'—- 1Р + — • ——. * * " l-N Р Л 1-Ы

На рисунке 6 представлен график зависимости и показана область,

для которой выполняется условие А, <,А2:

<р('п)

А'5 Аг/1

-►

Рисунок 6. График зависимости ^п)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе на основе проведенного ипалича

- ¡методов технической эксплуатации для СГ и ее агрегатов,

- последствий отказов бортовой системы генерирования электроэнергии,

- статистической информации об отказах и неисправностях агрегатов системы генерирования,

а также путем

- обоснования и выбора показателей эксплуатационной надежности изделий авиационного электрооборудования,

- обоснования выбора метода технической эксплуатации по состоянию для СГ и ее агрегатов,

- разработки классификации изделий авиационного электрооборудования по степени влияния отказов на БГ1, ,

разработаны методы и средства обеспечения эксплуатационной надежности бортовых систем генерирования электроэнергии при эксплуатации по состоянию, что соответствует поставленной цели диссертационной работы.

В процессе выполнения работы были получены следующие новые научные результаты:

• разработан метод расчета оптимальных допусков на контролируемые параметры, позволяющий назначить значения допуска, минимизирующего значение вероятности ложного отказа при заданной вероятности необнаруженного отказа и наоборот;

• применен метод перевыборок для оценки показателей надежности изделий АЭО по ограниченным исходным данным;

• разработан метод определения максимально допустимого интервала времени эксплуатации СГ без восстановления отказавших каналов генерирования, обеспечивающего выполнение заданных требований по безопасности полетов;

• разработана методика экономического обоснования стратегии восстановления отказавшего канала системы генерирования.

Полученные в процессе проведённого исследования результаты позволяют:

• проводить расчет оптимальных допусков на контролируемые параметры ири обслуживании по состоянию, минимизирующих значение вероятности ложного отказа, задавая значение вероятности необнаруженного отказа гага наоборот;

• использовать статистическую информацию об отказах и неисправностях агрегатов бортовых систем генерирования из Интегрированной системы сбора данных эксплуатации,

• проводить оценку показателей эксплуатационной надежности агрегатов АЭО на основании метода перевыборок. Показано, что метод перевыборок при ограниченном объеме исходных статистических данных позволяет получить более точные оценки по сравнению с классическим методом;

• проводить расчет надежности бортовых систем генерирования электроэнергии;

• определять исходя из требований по безопасности полетов максимально допустимый интервал времени эксплуатации без восстановления бортовой системы генерирования электроэнергии, эксплуатирующейся по методу технической эксплуатации по состоянию и включенной в главный перечень минимального оборудования;

• обосновывать выбор места проведения восстановительных работ по устранению неисправностей в системе генерирования (в базовом или промежуточном аэропорту).

По содержанию диссертации опубликованы следующие научные работы:

В изданиях, рекомендованных ВАК для опубликования основных результатов диссертации:

1. Майская Е.Р. К вопросу об оптимальных допусках на контролируемые параметры. Научный вестник МГТУ ГА. № 89. М. МГТУ ГА, 2005.

2. Майская Е.Р. О некоторых особенностях надежности резервированных систем. Научный вестник МГГУ ГА. № 115. М.: МГТУ ГА, 2007.

3. Бецков A.B., Бочкарев А.Н., Майская Е.Р. и др. О надежности многокомпа-неитных систем с улучшаемым качеством обслуживания. Научный вестник МГТУ ГА. № 121. М.: МГТУ ГА, 2007.

В прочих изданиях:

1. Бецков A.B., Майская Е.Р., Осташкевич В.Л., и др. Проверка заданных требований по безопасности полетов но ограниченным исходным данным. Техногенные угрозы и безопасность транспорта. Сб. статей. Часть 2. М.: МГУ, 2007.

2. Байков А.Е., Лончаков Ю.В., Майская Е.Р., Осташкевич В.А. Модели повышения уровня безопасности полетов за счет повышения надежности воздушных судов. Терроризм, техногенные угрозы и экономическая безопасность транспорта. Сб. статей. М.: МГУ, 2007.

3. Майская Е.Р. Поддержание эксплуатационной надежности авиационного оборудования путем управления избыточностью. Тезисы докладов на международной научно-технической конференции МГГУ ГА «Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества», М.: МГТУ ГА, 2006г.

4. Майская Е.Р. К вопросу об организации системы сбора и обработки данных об эксплуатационной надежности изделий AT. Тезисы докладов на международной научно-технической конференции МГТУ ГА «Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники и общества», М.: МГТУ ГА, 2008г.

Соискатель

Майская Е.Р.

Подписано в печать 16.04.09 г Печать офсетная Формат 60x84/16 0,93 уч.-изд. л. 1,05 усл.печл._Заказ № 780/74#_Тираж 80 экз.

Московский государственный технический университет ГА 125993 Москва, Кронштадтский бульвар, д. 20 Редакционно-издателъский отдел 125493 Москва, ул. Пулковская, д.6а

© Московский государственный технический университет ГА, 2009

ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ (АББРЕВИАТУРЫ).

ВВЕДЕНИЕ.

Глава 1. ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ДЛЯ БОРТОВЫХ. СИСТЕМ ГЕНЕРИРО- . ВАНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЭРГИИ.

1.1. Поддержание требуемого уровня надежности бортовых систем генерирования электроэнергии с помощью современных методов технической эксплуатации.

1.2. Выбор показателей надежности для изделий авиационного электрооборудования.

1.3. Классификация изделий электрооборудования по степени влияния на безопасность полетов.

1.4. Достоверность контроля технического состояния изделий авиационного электрооборудования.

1.5. Метод назначения оптимальных допусков на контролируемые параметры при обслуживании по состоянию.

Выводы по главе 1.

Глава 2. АНАЛИЗ СТАТИСТИЧЕСКИХ ДАННЫХ ИЗ ЭКСПЛУАТАЦИИ И -ОЦЕНКА ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ АГРЕГАТОВ БОРТОВЫХ СИСТЕМ ГЕНЕРИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ.

2.1. Организация системы сбора и обработки эксплуатационных данных о надежности АЭО в современных условиях.

2.2. Анализ статистических данных об отказах агрегатов СГ по данным эксплуатации.

2.3. Оценка показателей надежности агрегатов СГ.

2.3.1. Исходные данные для оценки показателей надежности изделий АЭО.

2.3.2. Оценка показателей надежности агрегатов СГ классическим методом.

2.3.3. Оценка показателей надежности агрегатов СГ методом .Перевыборок.•.•.

Выводы по главе 2.•

Глава 3. ОЦЕНКА НЕОБХОДИМОЙ ПЕРИОДИЧНОСТИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОТКАЗАВШЕГО КАНАЛА СГ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ.

3.1. Введение избыточности в систему и роль ее своевременного восстановления.

3.2. Анализ бортовой системы генерирования электроэнергии с точки зрения отказов и неисправностей в системе.

3.3. Определение максимально допустимой продолжительности эксплуатации СГ без восстановления.

3.4. Методика экономического обоснования стратегии восстановления отказавшего канала.

Выводы по главе 3.

Актуальность проблемы. Обеспечение безопасности полетов (БП) было и остается основной проблемой в сфере воздушных перевозок. При этом 20% авиационных происшествий обусловлено отказами авиационной техники.

Переход на рыночную экономику повлек за собой возникновение новых подходов к вопросу эксплуатации воздушных судов (ВС). Появление но-. % » * » * вой авиационной техники (АТ), старение парка самолетов, утрата существовавшей системы обеспечения БП, базировавшейся на системе сбора эксплуатационной информации, отсутствие нормативной базы, отвечающей современным требованиям, определяет необходимость пересмотра сложившихся концепций разработки, производства, и эксплуатации АТ и проведения новых исследований, направленных на совершенствование процесса жизненного цикла изделий АТ.

Среди основных функционально значимых систем ВС, надежность которых непосредственно влияет на безопасность полетов воздушного судна в целом, важное место занимает система электроснабжения (СЭС). Система электроснабжения играет все большую роль в эксплуатации самолета в целом по мере увеличения на борту количества аппаратуры, потребляющей электроэнергию, поэтому поддержание её эксплуатационной надежности очень важно для обеспечения требуемого уровня безопасности полетов ВС.

Важнейшей частью СЭС является система генерирования (СГ), состоящая, как правило, из нескольких независимых или параллельно работающих каналов, что обеспечивает высокую степень избыточности относительно возникающих в процессе эксплуатации неисправностей.

Система генерирования электрической энергии разделена на несколько независимых или параллельно работающих каналов, каждый из которых включает источник электроэнергии и аппаратуру управления, регулирования, контроля и защиты, обеспечивающую поддержание основных параметров вырабатываемой электроэнергии в заданных пределах, и участок сети от генератора до центрального распределительного устройства (ЦРУ). Работа посвящена исследованию эксплуатационной надежности бортовых систем генерирования и методам ее обеспечения с использованием современного математического аппарата и программного обеспечения.

В настоящее время системы генерирования различных типов ВС пере-ведёны на метод технической эксплуатации по состоянию и включены в Главный перечень минимального оборудования (ГПМО). Эхо позволяет по-; высить эффективность использования самолета путем предотвращения задержек вылета с выявленными неисправностями в системе при условии сертифицированного уровня безопасности полетов за счет соответствующей степени их резервирования и дублирования.

ГПМО позволяет эксплуатировать самолет с неисправным оборудованием в течение определенного времени и с соблюдением условий и ограничений, указанных в ГПМО. В перечне указаны процедуры, выполняемые наземным инженерно-техническим персоналом при техническом обслуживании (ТО) и летным экипажем для обеспечения безопасности полета. Возможность эксплуатации СГ по методу технической эксплуатации по состоянию подразумевает под собой необходимость назначать время эксплуатации, в течение которого отказавший канал должен быть восстановлен.

Проблема состоит в необходимости разработки методов количественной оценки влияния наличия неисправностей в СГ на уровень эксплуатационной надежности. Эту проблему усугубляет отсутствие достоверной статистики по отказам в эксплуатации.

Объект исследования — бортовые системы генерирования электроэнергии.

Предмет исследования — эксплуатационная надежность бортовых систем генерирования электроэнергии.

Цель и задачи исследования

Целью работы является разработка методов и средств обеспечения эксплуатационной надежности бортовых систем генерирования электроэнергии при эксплуатации по состоянию.

В диссертации поставленная цель достигается путем решения следующих научно-исследовательских и инженерно-технических задач:

• выбора показателей,, определяющих. эксплуатационную надежность авиационного электрооборудования и поддающихся текущему контролю в процессе эксплуатации;

• проведения анализа существующих методов технической эксплуатации с обоснованием выбора метода технической эксплуатации для СГ и ее агрегатов;

• разработки метода расчета оптимальных допусков на контролируемые параметры по критерию вероятности ложного или необнаруженного отказа;

• проведения анализа статистических данных об отказах агрегатов систем генерирования;

• проведения оценки показателей надежности агрегатов СГ по ограниченным данным эксплуатации;

• разработки метода определения максимально допустимого с точки зрения БП интервала времени эксплуатации бортовой системы генерирования с отказами каналов (в соответствии с ГПМО), обеспечивающего выполнение заданных требований по безопасности полетов;

• разработки метода экономического обоснования стратегии восстановления отказавшего канала генерирования.

Методические и теоретические основы исследования

Основы теории надежности в нашей стране разработаны Гнеденко Б.В., Беляевым Ю.К., Соловьевым А.Д. Научные изыскания в области надежности авиационной техники продолжили Барзилович Е.Ю., Северцев H.A. и другие. Большой вклад в развитие теории технической эксплуатации авиационного оборудования внесли Воробьев В.Г., Константинов В.Д. Кузнецов C.B. и другие ученые, подкрепив теоретические исследования практической базой. Исследованиям в области обработки статистических данных посвящены труды Шора Я.Б., Козлова Б.А., Ушакова И.А., Савинкова М.В. и с использованием компьютерной статистики - Бецкова A.B., Лончакова Ю.В. и др.

Вопросы эффективного функционирования СЭС освещены в трудах Синдеева И.М., Кривенцева В.И., Федосеева А.Ф. и др.

Методы исследования связаны с применением статистики, теории . управляемых случайных процессов, теории надежности, методов математического программирования и др.

Научная новизна работы состоит в следующем:

• разработан метод расчета оптимальных допусков на контролируемые параметры при обслуживании по состоянию, позволяющий определить значения допуска, минимизирующие значение вероятности ложного отказа при заданной вероятности необнаруженного отказа и наоборот;

• предлагается использовать метод перевыборок для оценки показателей надежности изделий АЭО по ограниченным исходным данным;

• разработан метод расчета максимально допустимого интервала времени эксплуатации бортовой системы генерирования без восстановления (в соответствии с главным перечнем минимального оборудования), обеспечивающего требуемый уровень безопасности полетов;

• разработан метод экономического обоснования стратегии восстановления отказавшего канала генерирования СГ.

Достоверность результатов работы обоснована применением современных методов математического аппарата и подтверждается практикой эксплуатации.

Практическая ценность работы состоит в том, что полученные результаты позволяют:

• определять значения допусков на контролируемые параметры при эксплуатации по состоянию, минимизирующие значения ошибок первого или второго рода;

• использовать интегрированную систему сбора данных эксплуатации (ИССДЭ) для получения статистической информации об отказах и неисправностяхдвделий АЭО; • проводить оценку показателей эксплуатационной надежности агрегатов АЭО с использованием разработаной методики и программы оценки показателей эксплуатационной надежности изделий на основании метода перевыборок;

• оценивать надежность бортовых систем генерирования электроэнергии;

• оценивать значение максимально допустимого интервала времени эксплуатации бортовой системы генерирования без восстановлений и обосновывать возможность разрешения вылета ВС из базового аэропорта с одним отказавшим каналом генерирования, исходя из требований по безопасности полетов;

• обосновывать выбор места проведения восстановительных работ по устранению неисправностей в системе генерирования (в базовом или промежуточном аэропорту).

Внедрение результатов работы

На предприятиях ГА:

• разработанная автором диссертации «Методика оценки и подтверждения показателей безотказности изделий авиационного электрооборудования по данным эксплуатации» [86] внедрена на предприятии ОАО «Аэроэлектромаш». Данная методика использована для обработки полученных автором статистических данных об отказах и неисправностях комплектующих изделий авиационного электрооборудования разработки ОАО «Аэроэлектромаш». По результатам апробации методики составлен отчет № 2Н-ОЭМ-08-06 «Анализ эксплуатационной надежности изделий разработки/изготовления ОАО «Аэроэлектромаш» для объекта Ил-96-300 за 2006г. и 2007г.».

• разработанная автором диссертации на основании материалов научно-исследовательской работы «Методика назначения оптимальных допусков на контролируемые параметры при обслуживании по состоянию» [85] внедрена на предприятии ОАО «Аэроэлектромаш» и применена для нахождения оптимальных допусков на контролируемые в процессе эксплуатации параметры блока БРЗУ115В02с для обеспечения-заданных требований по вероятностям ложного и необнаруженного отказа.

Апробация результатов исследования.

Материалы исследования докладывались и получили положительную оценку на Международных научно-технических конференциях в МГТУ ГА «Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники, общества» 18-19 мая 2006г. и 22-23 апреля 2008г.

Основные результаты диссертации содержатся в семи научных трудах. Из них - три статьи в Научном вестнике МГТУ ГА, рекомендованном ВАК России для опубликования материалов диссертационных работ, тезисы двух докладов на международных конференциях в МГТУ ГА в 2006г. и 2008г.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 124 страницах машинописного текста и состоит из введения, трех глав, выводов по работе, списка использованной литературы и приложений. Диссертация иллюстрирована 20 рисунками и 20 таблицами, содержит 3 приложения.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. В работе показано, что в качестве основных показателей надежности изделий авиационного электрооборудования целесообразно (на основании теоремы Хинчина-Григелиониса) использовать показатели средней наработки на отказ Т0 и средней наработки на съем Тс.

2. Для* выбора метода технической эксплуатации предложена классификация изделий авиационного электрооборудования по степени блияния отказов на БП, сформулированы условия, которым должна удовлетворять бортовая система генерирования для использования метода технической эксплуатации по состоянию.

3. Разработанный в работе метод расчета оптимальных допусков на контролируемые параметры, при обслуживании по состоянию, позволяет назначить значения допуска, задав вероятность ложного или необнаруженного отказа. С использованием данного метода проведен расчет оптимальных допусков по напряжению для блока БРЗУ115В02с системы генерирования ВС типа Ил-96-300.

4. Предлагается использовать интегрированную систему сбора данных эксплуатации (ИССДЭ) для получения статистической информации об отказах и неисправностях изделий АЭО.

5. Проведена работа по сбору и анализу статистической информации об отказах и неисправностях комплектующих изделий СГ ВС типа Ил-96-300 из эксплуатации.

6. На основе полученных статистических данных проведена оценка показателей безотказности КИ системы генерирования СПЗС4Б60Б классическим методом и методом перевыборок Беляева Ю.К. Показано, что метод перевыборок при ограниченном объеме исходных статистических данных позволяет получить более точные оценки по сравнению с классическим методом.

7. На основании инженерного анализа последствий отказов системы с учетом новых статистических данных, проведен расчет показателей надежности системы генерирования СПЗС4Б60Б. Полученные показатели соответствуют заданным в ТЗ требованиям.

8. Разработан метод определения максимально допустимой продолжительности эксплуатации системы генерирования с отказавшим каналом для обеспечения требуемого уррвня надежности систем генерирования, эксплуа-;

41 ш тирующихся по методу технической эксплуатации по г состоянию. Данный метод необходим при расчете надежности бортовых систем генерирования, включенных в главный перечень минимального оборудования.

9. В работе показано с использованием разработанного метода экономического обоснования стратегии восстановления отказавшего канала для системы генерирования, что восстановление отказавшего канала целесообразно проводить в базовом аэропорту. Обоснована возможность разрешения вылета ВС типа Ил-96-300 из базового аэропорта с одним отказавшим каналом генерирования в соответствии с главным перечнем минимального оборудования (ГПМО).

1. Авиационные правила. Часть 21. Процедуры сертификации авиационной техники. 1994.

2. Авиационные правила. Часть 25. нормы летной годности самолетов транспортной категории. 1994.

3. Автоматизированная система расчета надежности. М.: 22 ЦНИИИ Минобороны России, 2006. ;

4. Андронов Ä.M":, Лойчаков Ю.В., Радивил Д.В. и др. Обобщенная модель оптимального марковского управления состоянием технических систем. Научный вестник. М.: МГТУ ГА, 2002. № 52.

5. Байков А.Е., Букреев A.A., Лончаков Ю.В. Обзор работ по техническому обслуживанию сложных систем. Терроризм, техногенные угрозы и экономическая безопасность государства. Сб. статей. М.: ТЕ-ИС, 2007.

6. Байков А.Е., Данилов В.Ю., Люлько В.И. и др. О сравнении параметров безопасности полетов с заданными значениями. Научный вестник МГТУ ГА. № 66. М., 2003. С. 107 111.

7. Байков А.Е., Лончаков Ю.В., Майская Е.Р., Осташкевич В.А. Модели повышения уровня безопасности полетов за счет повышения надежности воздушных судов. Терроризм, техногенные угрозы и экономическая безопасность транспорта. Сб. статей. М.: ТЕИС, 2007.

8. Балашов В.П. и др. Автоматизация радиоизмерений. М.: Советское радио, 1966г.

9. Барзилович Е.Ю. Модели технического обслуживания сложных систем. М.: Высшая школа, 1982.

10. Барзилович Е.Ю. Об эксплуатационной экономике. Научный вестник МГТУ ГА. 2002. № 56.

11. Барзилович Е.Ю. Оптимально управляемые случайные процессы и их приложения. Егорьевск: ЕАТК, 1996.

12. Барзилович Е.Ю. Приложение математических методов к задачам эксплуатации авиационной техники. М.: ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 1965.

13. Барзилович Е.Ю., Бачурин Е.Ю., Лончаков Ю.В. Статистическое оценивание математического ожидания суммарных эксплуатационных затрат на основе ограниченной выборки. Научный вестник МГТУ ГА. М.: МГТУ ГА, 2004. № 74.• " • • •

14. Барзилович Е.Ю., Беляев Ю.К., Каштанов ß.A. и др. Вопрасы матег. матической теории надежности. М.: Радио и связь, 1983.

15. Барзилович Е.Ю., Бецков A.B., Смирнов В.В. и др. Оценка показателей безопасной эксплуатации транспортных средств. Тезисы докладов на Всероссийской научно-практической конференции по проблемам транспорта. М.: РАН, 2001. С. 33 34

16. Барзилович Е.Ю., Воскобоев В.Ф. Эксплуатация авиационных систем по состоянию (элементы теории). М.: Транспорт, 1981.

17. Барзилович Е.Ю., Каштанов В.А. Некоторые математические вопросы теории обслуживания сложных систем. М.: «Сов. радио», 1971.

18. Барзилович Е.Ю., Каштанов В.А. Организация обслуживания при ограниченной информации о надежности системы. М.: «Сов. радио», 1971.

19. Барзилович Е.Ю., Каштанов В.А., Коваленко И.Н. О минимаксных критериях в задачах надежности. Известия АН СССР. Сер. «Техническая кибернетика». 1971. № 3. С. 87 98.

20. Барзилович Е.Ю., Кулешов A.A. Логические и численные методы формирования программ технического обслуживания и ремонта авиационной техники по состоянию. М.: Воздушный транспорт, 2005.

21. Барзилович Е.Ю, Лончаков Ю.В., Николайкин Н.И. Оптимальное управление состоянием систем на основе решений, упреждающих неблагоприятные ситуации. М.: МГУ, 2005.

22. Барзилович Е.Ю., Мезенцев В.Г., Савенков М.В. Надежность авиационных систем. М.: Транспорт, 1982.

23. Барзилович Е.Ю., Савенков M.B. Статистические методы оценки состояния авиационной техники. М.: Транспорт, 1987.

24. Барлоу Р., Прошан Ф. Математическая теория надежности. Пер. с англ. Под ред. Б.В.Гнеденко. М.: «Сов. радио», 1969.

25. Барлоу Р., Прошан Ф. Статистическая теория надежности и испытания на безотказность. Пер. с англ. И.А. Ушакова, М., Наука, 1984.26: Башарннов А.Е., Флейшман Б.С. Методы статистического последовательного анализа и их приложерия. М.: Сов. Радио, 1962г.

26. Беляев Ю.К. Вероятностные методы выборочного контроля. Главная редакция физ.-мат. литературы издательства «Наука», 1975.

27. Бецков A.B. Модели оценок и снижений рисков на воздушном транспорте. М.: МГУ, 2004.

28. Бецков A.B. Разработка и обоснование методики оценки показателей безопасности воздушного движения в Российской Федерации на основе ограниченной исходной статистики. Дисс. на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: Ml "ГУ ГА, 2002.

29. Бецков A.B., Майская Е.Р. и др. О надежности многокомпонентных систем с улучшаемым качеством обслуживания. Научный вестник МГТУ ГА. № 121. М. МГТУ ГА, 2007.

30. Бецков A.B., Майская Е.Р., Осташкевич В.А., и др. Проверка заданных требований по безопасности полетов по ограниченным исходным данным. Техногенные угрозы и безопасность транспорта. Сб. статей. Часть 2. М.: ТЕИС, 2007.

31. Бецков A.B., Осташкевич В .А., Методика расчета точности показателей безопасности полетов по ограниченному числу исходных статистических данных. Техногенные угрозы и безопасность транспорта. Сб. статей. Часть 2. М.: ТЕИС, 2007.

32. Букреев A.A., Лончаков Ю.В., Осташкевич В.А. и др. Количественная оценка оптимальных моделей эксплуатации систем по состоянию. Терроризм, техногенные угрозы и экономическая безопасность транспорта. Сб. статей. М.: МГУ, 2007.

33. Буравлев А.И., Доценко Б.И., Казаков И.Е. Управление техническим состоянием динамических систем. М.: Машиностроение, 1995.

34. Васильев Б.В., Козлов Б.А. Надежность и эффективность радиоэлектронных устройств. М.: Сов. Радио, 1964.

35. Вентцель Е.С. Теория вероятностей. М.: Наука,-1969. • , . •

36. Воздушньщ Кодекс Российской Федерации с изменениями и дополнениями на 01.11.2004 г.

37. Воробьев В.Г. Математические модели процессов эксплуатации сложных технических систем. Основные вопросы теории и практики надежности. М.: МО, 1988.

38. Воробьев В.Г., Зыль В.П., Кузнецов C.B. Основы теории технической эксплуатации пилотажно-навигационного оборудования. М.: Транспорт, 1999.

39. Воробьев В.Г., Лещинер Д.В. Самолет Ил-96-300, М., МГТУ ГА, 1989.

40. Воробьев В.Г., Константинов В.Д. Надежность и эффективность авиационного оборудования. М.: Транспорт, 1995.

41. Воробьев В.Г., Константинов В.Д. Техническое обслуживание и ремонт авиационных электросистем и пилотажно-навигационных комплексов. М. МГТУ ГА; Университетская книга, 2007.

42. Воробьев В.Г. Константинов В.Д. Техническая эксплуатация авиационного оборудования: Учебник для ВУЗов. М. Транспорт, 1990.

43. Герцбах И.Б. Модели профилактики. М.: «Сов. радио», 1969.

44. Гнеденко Б.В. Курс теории вероятностей. М.: Наука, 1991.

45. Гнеденко Б.В. Лекции по теории массового обслуживания. Вып. 1, 2. КВИРТУ ПВО. Киев, 1960.

46. Гнеденко Б.В., Беляев Ю.К., Соловьев А.Д. Математические методы в теории надежности. М.: Наука, 1965.

47. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Основные понятия. Термины и определения.

48. ГОСТ 24.898-81. Системы электроснабжения самолетов и вертолетов. Методика расчета показателей безотказности.

49. ГОСТ 20.911-75. Техническая диагностика. Термины и определения.

50. ГОСТ 23564-79. Техническая диагностика. Показатели диагностирования.

51. ГОСТ 19705-89. Системы электроснабжения самолетов и вертолетов. Общие требования и нормы качества электроэнергии.

52. ГОСТ 24212-80. Система технического обслуживания и ремонта авиационной техники. Термины и определения.

53. ГОСТ 18322 -78. Система технического обслуживания и ремонта техники. Термины и определения.

54. ГОСТ 27.301-95. Надежность в технике. Расчет надежности. Основные положения.

55. ГОСТ 27.310-95. Надежность в технике. Анализ видов, последствий и критичности отказов. Основные положения.

56. ГОСТ В 23743-88. Изделия авиационной техники. Номенклатура показателей безопасности полета, надежности, контролепригодности, эксплуатационной и ремонтной технологичности.

57. ГОСТ РВ 27.102-2005. Надежность военной техники. Программа обеспечения надежности. Общие требования.

58. ГОСТ 19919-74. Контроль автоматизированный технического состояния изделий авиационной техники. Термины и определения.

59. ГОСТ 28056-89. Построение, изложение, оформление и содержание Программы технического обслуживания и ремонта.

60. Григелионис Б.И. Предельные теоремы для сумм процессов восстановления. В сборнике «Кибернетику на службу коммунизму». Том 2. М. Энергия, 1964.

61. Гусев В.А., Мордкович А.Г. Математика: Справ, материалы. 2-е изд. М.: Просвещение, 1990.

62. Дедков В.К., Северцев H.A. Основные вопросы эксплуатации сложных систем. М.: Высшая школа, 1976.

63. Директивное письмо МАК №3 2004. Порядок предоставления в авиарегистр МАК информации об инцидентах, авиационных происшествиях и отклонениях в производстве, а тающее об отказах, неисправностях, повреждениях авиационной техники. t

64. Дружинин Г.В., Степанов C.B. и др. Теория надежности радиоэлектронных систем в примерах и задачах: Учебное пособие. М.: Энергия, 1976.

65. Дунаев Б.Б. Аналитический метод решения задач теории точности измерений при контроле качества. Измерительная техника №6,1968г., С.14-18.

66. Злочевский B.C. Системы электроснабжения пассажирских самолетов. М.: Машиностроение, 1971 г.

67. Зубков Б.В. Методологические основы анализа и оценки безопасности полетов и летной годности воздушных судов. М.: МГТУ ГА, 1997.

68. Зубков Б.В., Сакач Р.В., Костиков В.А. Безопасность полетов и авиационная безопасность. В 3-х частях. МГТУ ГА, 2007.

69. Карасев В.Я., Майоров A.B., Рябинин JI.B. Научные и организационные проблемы внедрения эксплуатации изделий авиационной техники по состоянию. Научный вестник МГТУ ГА №71. М.: МГТУ ГА, 2003. с.5-11.

70. Коваленко И.Н., Москатов Г.К., Барзилович Е.Ю. Полумарковские модели в задачах проектирования систем управления летательными аппаратами. М.: «Машиностроение», 1973.

71. Козлов Б.А., Ушаков И.А. Справочник по расчету надежности аппаратуры радиоэлектроники и автоматики. М.: «Сов., радио», 1975. ,

72. Козлов Б.А., Ушаков И.А. Краткий справочник по расчету надежности радиоэлектронной аппаратуры. М.: «Сов. радио», 1966.

73. Колемаев В.А., Староверов О.В. Теория вероятностей и математическая статистика. М.: Высшая школа, 1991.

74. Конев В.В. Об оптимальном программном включении резервных элементов. Изв. АН СССР. Техническая кибернетика. 1975. № 3. С. 109-117.

75. Кононов С.П., Курганский O.A. Влияние авиационных электроэнергетических систем на показатели безопасности полетов: Учебное пособие. Киев: КНИГА, 1986.

76. Константинов В.Д. Основы технической эксплуатации авиационной техники. М.: МГТУ ГА, 2004.

77. Крамер Г. Математические методы статистики. М.: ИЛ, 1982.

78. Красько С.Е. О выборе допусков. Модели надежности и оптимальной эксплуатации систем большого масштаба. М.: МГУ, 2001.

79. Кривенцев В.И. Проектирование бортовых электрических сетей летательных аппаратов гражданской авиации: Учеб. Пособие. М. Воздушный транспорт, 1992. - 280с.

80. Майская Е.Р. О некоторых особенностях надежности резервированных систем. Научный вестник МГТУ ГА. № 115. М. МГТУ ГА, 2007.С.9-16.

81. Майская Е.Р. К вопросу об оптимальных допусках на контролируемые параметры. Научный вестник МГТУ ГА. № 89. М.: МГТУ ГА, 2005. .

82. Майская Е.Р. Методика назначения оптимальных допусков.на кон- .9тролируемые параметры'при обслуживании по состоянию.

83. Майская Е.Р. Методика оценки и подтверждения показателей безотказности изделий авиационного электрооборудования по данным эксплуатации.

84. Мусин С.С. Система обеспечения качества электроснабжения летательных аппаратов. Автореферат на соискание ученой степени доктора технических наук, М.:13 ГНИИ МО РФ, 2004.

85. Надежность технических систем: Справочник под ред. И.А. Ушакова. М.: Радио и связь, 1987.

86. ОСТ 1 00146-74. Надежность изделий авиационной техники. Система сбора и обработки информации. Порядок учета. Показатели. Виды обработки. Состав функциональных групп.

87. ОСТ 1 00156-75. Надежность изделий авиационной техники. Классификаторы признаков неисправностей.

88. ОСТ 1 0032-97. Надежность изделий АТ. Методика количественного анализа безотказности функциональных систем при проектировании самолетов и вертолетов.

89. ОСТ 1 00497-97. Оценка показателей надежности изделий авиационной техники.

90. ОСТ 54 30044-85. Система технического обслуживания и ремонта авиационной техники. Основные положения.

91. Осташкевич В.А. Общий подход к сбору и обработке ограниченных данных по безопасности полетов воздушных судов. Научный вестник МГТУ ГА. № 112. М.: МГТУ ГА, 2007. С. 1.58 161.

92. Осташкевич В.А. Оценивание показателей полетов по ограниченным данным. Терроризм, техногенные угрозы и экономическая безопасность транспорта. Сб. статей. М.: ТЕИС, 2007.

93. Осташкевич В.А. Многофакторный анализ безопасности полетов воздушных судов. М.: МГУ, 2007.

94. Отчет №579-42 ОАО «Аэроэлектромаш». Анализ эксплуатационной надежности изделий разработки/изготовления ОАО «Аэроэлектромаш» для объекта Ил-96-300 по данным ОАО «ВACO» за период с 01.01.2006г. по 30.06.2007г.

95. Отчет №599-42 ОАО «Аэроэлектромаш». Анализ эксплуатационной надежности изделий разработки/изготовления ОАО «Аэроэлектромаш» для объекта Ил-96-300 по данным ОАО «ВАСО» за период с 30.06.2007г. по 31.12.2007г.

96. Отчет № 2H-03M-08-06 ОАО «Аэроэлектромаш». Анализ эксплуатационной надежности изделий разработки/изготовления ОАО «Аэроэлектромаш» для объекта Ил-96-300 за 2006 2007г.г.

97. Отчет ОАО № 2Н ОЭМ-09-01 «Аэроэлектромаш». Расчет показателей безотказности и характеристик контроля системы СПЗС4Б60Б по данным из эксплуатации.

98. Проект Авиационных правил "Организация и процедуры обмена информацией по безопасности полетов и надежности авиационной техники" (АП-инфо).

99. Предложения по корректировке проекта Авиационных правил (АП-инфо) "Организация и процедуры обмена информацией по безопасности полетов и надежности авиационной техники". Письмо ОАО «Аэроэлектромаш» №1-340ф от 17.03.09.

100. Предложения по совершенствованию ИССДЭ. Письмо ОАО «Аэроэлектромаш» № 1-2341ф от 16.12.2008г.

101. Положение о технической эксплуатации по состоянию .гражданской. авиационной техники. Общие принципы,'порядок разработки и внедрения. М: Воздушный транспорт. 1980.

102. Половко A.M. Основы теории надежности, М.: Наука, 1967.

103. Правила расследования авиационных происшествий и инцидентов с гражданскими воздушными судами в Российской Федерации от 1998г. (ПРАПИ-98).

104. Приказ ФАС № 134 от 26.06.1997 «О мерах по совершенствованию системы контроля за сохранением летной годности ВС на основе данных об отказах, неисправностях авиатехники и нарушениях правил ее эксплуатации».

105. Прокопьев И.В. Методы выявления старения в технических системах, повышения их надежности и ресурсосбережения. М.: ТЕИС, 2002.

106. Прокопьев И.В. Обоснование и разработка предложений по совершенствованию технического обслуживания авиационных радиоэлектронных систем. Дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н. М.: МГТУ ГА, 2004.

107. Руководство по летной эксплуатации ВС типа Ил 96-300.

108. Регламент технического обслуживания ВС типа Ил 96-300.

109. Рябинин И.А., Киреев Ю.Н. Надежность судовых электроэнергетических систем и судового электрооборудования. JL: Судостроение, 1974.

110. Рябинин И.А., Г.Н. Черкесов. Логико-вероятностные методы исследования надежности структурно-сложных систем. М.:Радио и связь, 1981.

111. Сакач Р.В., Зубков Б.В. и др. Безопасность полетов. М.: Транспорт,1989.

112. Северцев H.A. Надежность сложных систем в эксплуатации и отработке. М.: «Высшая школа», 1989.

113. Синдеев И.М., Савелов А.А, Системы электроснабжения воздушных судов: Учеб. Для вузов. 2-ое изд., перераб. и доп.- М. Транспорт,1990.-296 >

114. Синдеев И.М. Электроснабжение летательцых аппаратов. — М. Транспорт, 1982-271с.

115. Скляревич А.Н. Линейные системы с возможными нарушениями. М.: Наука, 1975.

116. Смирнов H.H. Техническое обслуживание и ремонт авиационной техники по состоянию. Т.П. М.6 ВИНИТИ АН СССР (Итоги науки и техники), 1983.

117. Смирнов H.H., Ицкович A.A. Обслуживание и ремонт авиационной техники по состоянию. М.: Транспорт, 1987.

118. Справочник «Надежность и эффективность в технике», в 10-ти томах. Т. 8. «Эксплуатация и ремонт». М.: Машиностроение, 1990.

119. Справочник «Надежность и эффективность в технике», в 10-ти томах. Т. 8. «Эксплуатация и ремонт». М.: Машиностроение, 1990.

120. Статистические данные из ИССДЭ. Приложение к письму ОАО «АК им. Ильюшина» исх. 1-257ф от 15.09.08.

121. Феллер В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения. Пер. с англ. Р.Л. Добрушина, A.A. Юшкевича, С.А. Молчанова. М.: Мир, 1967.

122. Хинчин А.Я. Работы по математической теории массового обслуживания. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1963.

123. Шор Я.Б. Статистические методы анализа и контроля качества и надежности. М.: Сов. Радио, 1962.

124. Barlow R.E., Hunter L.S., Proschan F. Optimum checking procedures. J. Soc. Ind. Appl. Mathem. 1963. V/ 11. N 4.

125. Barlow R.E., Hunter L.S. Mathematical models for system reliability. "The Sylvania Technologist". 1960. N 8. P. 55 67.

126. Barzilovich E.Y. Optimally controlled random processes and their applications. Proceedings of the First European Conference on Structural• •. • Control. Barcelona,.Spain. May 29-3i, 1996. ■ • \ .

127. Belyaev Yu.K. Bootstrap, Resampling and MaJJow Metric. Institute of Mathematical Statistic. Ume&, Sweden. Lecture Notes. N 1. 1995.

128. Efron B. Bootstrap methods: another look at the jackknife. Annals of Statistics. 1979.

129. Efron B., Tibshirani R.J. An Introduction to the Bootstrap. Chapman and Hall, 1993.

130. Nakagawa T. Reliability analysis of standby repairable systems when an emergency occurs. Microelecron. and Reliab. 1978.17. N 4. P. 461 464.