автореферат диссертации по транспорту, 05.22.14, диссертация на тему:Обеспечение и поддержание летной годности воздушных судов гражданской авиации

На правах рукописи

Гипич Геннадий Николаевич

ОБЕСПЕЧЕНИЕ И ПОДДЕРЖАНИЕ ЛЕТНОЙ ГОДНОСТИ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ (ТЕОРИЯ И ПРАКТИКА)

Специальность 05.22.14 - Эксплуатация воздушного транспорта

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Москва 2005

Диссертационная работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии «Летно-исследовательский институт им.М.М. Громова»

НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ: - Заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, доктор экономических наук, профессор Барзилович Евгений Юрьевич

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНЙ:

Заслуженный деятель науки и техники Российской Федерации, Лауреат Государственной премии, доктор технических наук, профессор Н.А. Северцев;

Доктор технических наук, профессор Б.В.Зубков;

Доктор технических наук, профессор С.А. Кабанов.

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: АО «Авиационный комплекс им. С.В.Ильюшина»

Защита состоится «_»_2005 года в _ ч. _ мин. на заседании Диссертационного Совета Д223.012.01 при Санкт-Петербургском государственном университете гражданской авиации по адресу: 196210, г.Санкт-ПетерОург, ул.Пилотов, д.38.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Сэнкт-Петербургского ГУГА.

Автореферат разослан «_»_ 2005 года.

Отзывы на автореферат в двух экземплярах, заверенные печатью, просим направлять по адресу диссертационного совета.

Ученый секретарь

Диссертационного Совета Д223.012.01

Исаев С.А.

iQOe-Y

ОБЩАЯ ХРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблеми. Особую актуальность проблема обеспечения и поддержания летной годности ВС приобретает в современных условиях работы воздушного транспорта России, которые характеризуются:

• образованием большого числа негосударственных авиакомпаний, часть из которых не имеет своей производственно-технической базы;

• значительной долей ВС, имеющих большую наработку или срок службы (свыше 70%);

• прекращением бюджетного финансирования работ по поддержанию летной годности;

• прекращением инвестиций на обновление парка ВС.

К особенностям современных условий в России относится также наличие двух систем сертификации, разделенных по различным объектам:

• системы сертификации авиационной техники и объектов гражданской авиации (ССйТ и ОГА) с Руководящим органом в лице Межгосударственного авиационного комитета (МАК);

• системы сертификации в гражданской авиации (ССГА) с Руководящим органом в лице Минтранса РФ.

Следует отметить, что, в отличие от России, в США действует единая система Федеральных авиационных правил (FAR) в рамках Федеральной авиационной администрации (FAA), в Европейском Союзе — единая система авиационных правил (PART) в рамках Европейского агентства авиационной безопасности (EASA) (до 2002 г. - Объединенная Авиационная Администрация (JAA))[15].

Разобщенность систем сертификации AT, ОГА, ССГА и отсутствие единой методологии их создания привели к необходимости решения сложного комплекса задач обеспечения и поддержания летной годности ВС.

Необходимо отметить, что проблеме обеспечения и поддержания летной годности ВС уделяется постоянное внимание авиационными специалистами организаций и предприятий авиационной промышленности и гражданской авиации. Широко известны работы по исследованию данной проблемы авторов: Барзиловича Е.Ю., Воробьева В.Г., Громова М.С., Зубкова В.В.,

Ицковича A.A., Красько С.Е., Лончак^вЙОС. НАДИйЯА#оьЭ.И., Неймарка

БИБЛИОТЕК С.Петерб

99 HbJmëffi <

М.С., Петрова А.Н., Прокопьева И.В., Смирнова H.H., Сакача Р. В., Чинючина Ю.М., Шапкина B.C. и др.

Тем не менее, в свете новых задач, стоящих перед гражданской авиацией по повышению эффективности технической эксплуатации ВС и безопасности полетов, задач, решаемых в условиях рыночной экономики, возникает необходимость исследования и разработки современной государственной системы обеспечения и поддержания летной годности ВС, особенно на этапах их эксплуатации.

В решении данной проблемы, носящей комплексный характер, должны участвовать специально уполномоченные органы МАК, Минтранса РФ, Минпромэнерго, Разработчики, Изготовители, Организации по ТОиР ВС. Каждый из участников должен найти свое место и свое назначение в разрабатываемой системе.

Результаты данного исследования, реализованные в комплексе нормативно-технических и научно-методических документов, введенных в действие на отраслевом и межотраслевом уровнях, позволяют на всех стадиях жизненного цикла ВС обоснованно выбирать и реализовывать приоритетные целевые мероприятия (управляющие воздействия) по обеспечению и поддержанию летной годности ВС эксплуатируемых и вновь создаваемых типов.

Целью диссертационной работы является создание современной теории обеспечения и поддержание летной годности ВС ГА и обоснование конкретных предложений по ее обеспечению и поддержанию.

Объект и методы исследования. Объектом исследования является процесс обеспечения и поддержания летной годности ВС ГА. Методы исследования связаны с теорией управления случайными процессами различной природы, с использованием методов компьютерной статистики, теории надежности и эффективности сложных систем.

Научной новизной обладают следующие полученные в диссертации результаты:

• разработанные методологические основы обеспечения и поддержания летной годности ВС ГА и процедуры ее контроля в эксплуатационных предприятиях;

• оригинальный метод строгого статистического оценивания показателей безопасности полетов по ограниченным исходным данным и при неизвестном законе распределения;

• комплекс эффективных математических моделей, направленных на упреждение аварийных и катастрофических ситуаций на борту воздушного судна;

• универсальней оптимальный алгоритм управления в системе «человек-машина-среда» с целью снижения рисков авиапроисшествий на воздушном транспорте;

• методология оценивания рисков авиакатастроф на основе точных и экспертных подходов;

• комплекс моделей обслуживания по техническому состоянию механических конструкций воздушных судов.

Сформулированные выше результаты и являются вопросами, выносимыми на защиту.

Достоверность результатов исследований подтверждается строгостью хорошо апробированных предложенных моделей и алгоритмов, приемлемостью допущений, адекватно отражающих изучаемые физические процессы и явления, а также использованием исходных данных, собранных лично автором, либо по разработанной им документации.

Практическая ценность и внедрение результатов работы заключаются в реализуемости ее результатов, использовании их в эксплуатационных авиапредприятиях и авиакомпаниях, а также в организациях авиационной промышленности и в учебном процессе аэрокосмических ВУЗов России, о чем имеются соответствующие акты. Материалы исследований по теме диссертационной работы нашли также свое применение в ряде отраслевых документов, подготовленных при непосредственном участии автора.

Апробация и публикация результатов диссертации. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на международных научно-технических конференциях в США (1996-1999 г.г.); 1-ой Московской (ФСВТ^АА) международной конференции по гармонизации систем летной годности (1998г.); Минской международной конференции (стран СНГ и США) по обеспечению и поддержанию летной годности (1998г.); международных научно-практических конференциях МГТУ ГА (2000, 2001, 2003 г.г.), в ЕАТК ГА (1999-2005 г.г.), на различных отраслевых совещаниях и конференциях с участием иностранных партнеров (1995-1999 г.г.), на семинарах секции «Проблемы воздушного транспорта» РАН (2000-2001 г.г.), на семинарах кафедры оптимального управления факультета ВМК МГУ им.М.В.Ломоносова, на международ-

ном семинаре в математическом институте им.Л.Эйлера (г.Санкт-Петербург, 2000 г. ) , на международном авиакосмическом салоне МАКС-2005 (16-21 августа 2005 г., г.Жуковский).

По теме диссертации опубликовано 27 печатных работ, из них 5 - в рейтинговых изданиях, в которых Президиумом ВАК разрешено опубликование материалов докторских диссертаций, одна монография объемом 44 9 стр. (28 печ.листов), изданная в МГУ им.М.В.Ломоносова.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, шести разделов, заключения и общих выводов по работе, приложения и списка использованных источников. Диссертация содержит 324 страницы основного текста, рисунков, таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В раздала 1 диссертационной работы проводится анализ современного состояния проблемы обеспечения и поддержания летной годности гражданских воздушных судов как фактора снижения рисков на воздушном транспорте, обосновываются цель и задачи исследования. Результаты первого этапа исследования подтверждают актуальность проблемы обеспечения и поддержания летной годности ВС и раскрывают ее содержание .

В разделе анализируется современная отечественная и зарубежная терминология в указанной сфере авиационной деятельности. Понятие «Система летной годности ВС (поддержание, сохранение, обеспечение)» было впервые применено в ГА России автором в процессе гармонизации Российской системы ГА с мировой, что выразилось в большом количестве регламентирующих летную годность документов и правил, в создании системы сертификации организаций по ТОиР, внедренных в ГА России.

Под летной годностью следует понимать характеристику ВС, определяемую реализованными в его конструкции принципами и конструктивно-технологическими решениями, позволяющими совершать безопасные полеты в ожидаемых условиях и при установленных методах эксплуатации .

Под обеспечением и поддержанием летной годности понимаются все мероприятия, которые гарантируют, что в любой момент своего срока службы ВС соответствуют действующим требованиям летной годности и их состояние обеспечивает их безопасную эксплуатацию.

СТРУКТУРА ИССЛЕДОВАНИЯ

Рассмотрена характеристика состояния парка ВС ГА, его техническое совершенство и эффективность использования.

Государственный реестр гражданских воздушных судов на 01.03.2004 включает всего — 564 6 воздушных судов (5562 российского производства и 84 — западного производства), в том числе: - пассажирских - 1476 (1412 + 64);

- грузовых - 396 (392 + 4);

- легких и деловых самолетов — 1855 (1843 + 12);

- вертолетов - 1920 (1915 + 5).

За период после 1991 года численность парка воздушных судов в целом сократилась на 1550 ВС. Парк включает 63 типа ВС, в том числе 20 западных. В парке 84 магистральных и региональных самолета западного производства эксплуатируются 15 авиакомпаниями и выполняют 7% объема авиаперевозок, 4 9 современных западных самолетов эксплуатируются в 3 компаниях и выполняют 18% перевозок, в основном на международных линиях. Замена в 1991-2003 годы около 50% парка (2380 ВС) не обеспечила улучшения технического совершенства парка, т.к. произошла, в основном, за счет возникшего «вторичного рынка» авиатехники - реэкспорта (938 ВС) и других ведомств.

В 1994-2003 гг. в среднем ежегодно из эксплуатации выбывало около 32 магистральных самолетов, 44 региональных, 50 грузовых, а также 210 самолетов легких типов и 130 вертолетов. Избыточность эксплуатируемого парка определила списание значительной доли парка не по техническим (ресурсным) причинам. Из выведенных из эксплуатации 700 магистральных и региональных пассажирских самолетов только 42% отработали назначенный ресурс, из 440 грузовых самолетов — 14%, из 1800 самолетов легких типов - 14%, из 1180 вертолетов — 22%. В парке превалируют ВС предыдущих поколений. Например, самолеты с расходом топлива свыше 30 г/пкм составляют 80% провозной мощности российского парка, а в мире таких самолетов осталось только 10%. Эксплуатация устаревших типов самолетов приводит к перерасходу в <

целом по парку около 1 млн.т топлива из расходуемых 5 млн.т. Так, запрет эксплуатации наиболее шумных самолетов в 2002 году вывел с большей части международного рынка самолеты Ил-86, Ил-62, Ту-154Б, «

Ту-134, составляющие около 50% провозной мощности пассажирского парка.

Для выполнения прогнозируемого объема авиаперевозок и работ авиакомпаниям в целом до 2010 года потребуется обновление парка воздушных судов в количестве 615 магистральных и региональных самолетов и 420 вертолетов всех типов. На 2004 год в соответствии со спросом на перевозки действующий (используемый) парк составляет 54—69% от реестровой численности магистральных и региональных самолетов российского производства.

В составе действующего парк используется:

- пассажирских — 64% реестровой численности;

— грузовых — 54 %;

- легких — 27%;

— вертолетов — 4 3%.

Уровень 1991 года налета на среднесписочный самолет сохранился на магистральных самолетах Ту-154М, что можно объяснить сохранением уровня сети магистральных аэродромов (классов А, В).

Следует отметить адекватность падения в три раза количества местных и региональных аэродромов, объема перевозок на местных и региональных линиях и среднесписочного налета на региональных самолетах Ан-24, Як-40, что объясняется уменьшением количества местных и региональных аэродромов и переводом объемов перевозок пассажиров на вертолеты (за 2003 год почти 50% на ВВЛ осуществлялось на вертолетах) .

Низкая эффективность использования ВС (низкий налет) можно также объяснить переизбытком провозных мощностей (использование 54—69%) и неконтролируемым потоком реэкспорта ВС российского производства.

Российский парк самолетов обеспечивает удовлетворение существующего сегодня спроса на авиаперевозки вплоть до 2007 года, а при благоприятном прогнозе до 2010 года, что может дать шанс российскому авиапрому. Провозная мощность пассажирского парка сократилась после 1991 года на 36%, но объем перевозок сократился почти вдвое.

По мнению автора, в ближайшие годы, если не принять административных мер по ограничению, сохранится тенденция вывода из эксплуатации ВС по причинам, не связанным с техническим состоянием и отработкой назначенных ресурсов, вплоть до искусственного достижения дефицита баланса провозных мощностей парка ВС и искусственного повышения спроса на перевозки. Прием на эксплуатацию западной авиационной техники («подержанных иномарок») на десять-пятнадцать лет откинет нашу авиацию назад. При этом в отношении проникновения на российский рынок западных ВС сегодня наблюдаются следующие тенденции и факторы:

• вторичный рынок западных самолетов, это, в основном, самолеты 80-90 годов производства США, где наступил период замены эксплуатируемого модельного ряда самолетов, совпавший с кризисом;

• мощное политическое и экономическое давление и поддержка (лоббирование) со стороны государственных и финансовых органов США и ЕС,

заинтересованных в сбыте своей устаревшей авиатехники и техническом перевооружении своих авиакомпаний;

• внешне привлекательные, но разорительные в целом для российских авиакомпаний условия поставки и эксплуатации ВС (лизинг, рассрочки, скидки);

• лоббирование в России сделок по поставкам западных ВС в российские авиакомпании (в основном со стороны ведущих авиакомпаний экс-плуатантов западных ВС) и получение ими льгот по налогам и таможенным платежам за поставленные западные ВС;

• слабость (отсутствие) в России законодательных барьеров на пути проникновения на российский рынок ВС западного производства, в том числе из-за облегченного режима сертификации западных самолетов, и, как следствие, их поставки в Россию на льготных для западных производителей условиях;

• принимаемые сегодня на эксплуатацию подержанные западные самолеты через несколько лет будут непригодны для полетов в Европу, поэтому их и пытаются сбыть в Россию;

• бессистемное (стихийное) принятие на неподготовленные российские базы бывшей в эксплуатации AT разрушит единое техническое пространство российской авиации и нарушит хрупкое техническое равновесие, устоявшееся после катастрофического 1994 года;

• принятие западных самолетов потребует крупных инвестиций на изменение всей российской системы летной годности и наземной инфраструктуры;

• российские аэродромы и аэропортовая структура не готовы для регулярной эксплуатации западных самолетов на российских аэродромах, что отмечалось западными производителями (Boeing);

• принимаемая на эксплуатацию западная авиатехника потребует замены российской законодательной базы, не гармонизированной с западным законодательством. Столкновение не гармонизированных между собой систем может привести к техническому коллапсу на едином техническом пространстве России;

• отдавать под западные ВС российский внутренний рынок, каким является рынок региональных самолетов, значит поставить страну в технологическую зависимость от Запада.

Проведенный в работе сравнительный анализ отечественного и зарубежного опыта обеспечения и поддержания летной годности ВС свидетельствует о необходимости дальнейшего развития государственной политики России в данной области, направленной на создание и совершенствование воздушного законодательства, системы сертификации АТ и объектов воздушного транспорта, создание новой системы авиационных правил и норм, гармонизированных с мировой практикой, построение современных механизмов государственного инспектирования и надзора за поддержанием летной годности ВС, объединенных единой методологией, положенной в основу государственной системы поддержания их летной годности.

Основные компоненты Национальные системы

РАЛ БАБА МАА) Россия

Государственного мониторинг летной годности ВС Непосредственная и постоянная техническая и летная инспекция специалистами авиационной администрации Через контроль доказательной документации при поэтапном продлении ресурса (срока службы) ЗС и продлении сертификата экземпляра

Продление ресурсов (сроков службы) ВС Применяется только после достижения экземпляром ВС проектного значения ресурса или срока службы Применяется поэтапно после достижения первоначально назначенного ресурса (срока службы)

Сертификация Тип ВС Системы сертификации типовой конструкции имеют высокую степень гармонизации

Экземпляр ВС Сертификат четной годности ВС не имеет ограничения по времени . Контроль состояния через периодическую инспекцию специалистами авиационной администрации Продление сертификата через обязательную инспекцию ВС специалистами авиационной администрации Продление сертификата после процедуры поэтапного продления ресурса (срока службы) экземгляра ВС через контроль доказательной документации

Организация ТОиР Обязательно одобрение Разработчиком (изготовителем) обслуживаемых ВС Добровольная сертификация Разработчиком (изготовителем) Обслуживаемых ВС Разработчик (изготовитель) не участвует в сертификации

Субъекты послепродажного обеспечения Разработчик и Изготовитель ВС интегрированы в одно юридическое лицо Разработчик и Изготовитель — отдельные юридические лица

Система послепродажного обеспечения Хорошо отлаженная система с многочисленными филиалами и жестким контролем изготовителем V. специалистами авиационных администраций аутентичности поставляемых для ВС компонентов Нормативно обозначенная (ВК ст. 37) система обеспечения летной годности производителем ВС и аутентичность поставляемых для ВС компонентов практически отсутствует

Анализ также подтверждает, что одной из главных причин обострения данной проблемы является недооценка необходимости комплексно-

го ведения работ по обеспечению и поддержанию летной годности ВС, слабое взаимодействие Заказчика и Разработчика при их проведении, действующая в авиакомпаниях система поддержания летной годности ВС, когда работы финансируются по остаточному принципу и не используется учетная политика по формированию ремонтного фонда ВС.

При этом из-за отсутствия эффективной системы наблюдается слабый контроль за поддержанием летной годности эксплуатируемой авиатехники на всех организационных структурах (Минтранс РФ, территориальные органы ГА, авиапредприятия).

Как пример, отсутствие административных барьеров и необходимой распорядительной документации привели к образованию реэкспортных ВС российского производства (вследствие изменения итогов приватизации - перераспределения АТ после разделения некогда единого «Аэрофлота») , рынка вторичных запасных частей, появления «неизвестных» запасных частей, и т.д.

Таким образом, решаемая в диссертации проблема создания научных основ единой системы обеспечения и поддержания летной годности ВС должна опираться на следующие исходные принципы, учитывающие:

• главные направления государственной политики в области обеспечения и поддержания летной годности;

• действующие нормы и правила обеспечения и поддержания летной годности;

• факторы и компоненты, определяющие обеспечение и поддержание летной годности;

• механизмы управления процессами обеспечения, поддержания, сохранения, надзора и контроля за летной годностью;

• интеграционные процессы в мировой авиационной системе и тесное взаимодействие авиационных полномочных органов России, ЕС и США по проблеме обеспечения и поддержания летной годности ВС при разработке норм и правил в области эксплуатации, ТОиР, подготовки авиационного персонала.

Раздел 2 диссертации посвящен статистическому оцениванию точности определения показателей безопасности полетов при ограниченных исходных данных о редких событиях (катастрофах и крупных авариях воздушных судов). Рассматриваются при этом методы статистического оценивания моментов неизвестных распределений.

Приводимые ниже строгие математические результаты обосновывают возможность получать искусственные случайные распределения, сколь угодно точно повторяющие неизвестные распределения, например, отклонений средней наработки на летное происшествие от математического ожидания (которое всегда остается неизвестным) такой наработки. Эти результаты в новом разделе математической статистики -компьютерной статистике были в последние годы получены известным отечественным математиком Ю.К. Беляевым.

Распределения отклонений точечных оценок для представляющих интерес параметров необходимы для определения эффективности точечных оценок.

Бутстреп метод до недавнего времени являлся одним из главных методов, направленных на решение проблемы выборки распределений, ко-1 торые имитируют ненаблюдаемые распределения отклонений. Однако

размножение статистических данных может быть также основано и на прямой перевыборке из первоначальных данных. Метод перевыборки может быть использован при решении этой проблемы с имитацией распределений отклонений от точечных оценок. Эти два метода существенно различны, когда первоначальные данные обладают сложной структурой.

В разделе показано преимущество метода перевыборок.

Имеем следующую общую схему сбора данных. Пусть (П, B(fi), Р0(')) будет базисным вероятностным пространством, т.е. Q будет множеством элементарных событий ш, В(П) — с алгеброй всех событий и РоС) — истинным распределением на (П, В(П)). Сбор данных можно понимать ■J как последовательность экспериментов £2, Итог 1-го эксперимента

может быть представлен как точка х2 е Х2, где Ха - множество значений Xi. Мы рассматриваем Xi как значение из Х2 для оцениваемой случайно величины, которая является измеримым отображением ii на Хг. Вероятность того, что е В, задается как Рол (В) = Ро {Xj (со) е В), где предполагается, что Po,a("i принадлежит некоторому известному семейству распределений вероятностей Bi = (Ро,д,' Э е ©) , или, что эквивалентно, истинный параметр 9 е 0. Конечно, мы предполагаем, что любой 9 е © единственным образом определяет Po,il ) ■ Будем использовать следующее допущение: истинные параметры Xlt i =1, 2, . — независимы. Мы здесь не предполагаем, что = х, 2 = 1, 2,

Для каждого фиксированного п рассматриваем Хп - (хг, х2, .., х„) как заданные статистические данные. Пусть 9„- S„ (xlr х2, , х„) будет состоятельной точечной оценкой во, т.е. в некотором смысле в„—» во, при л —> оо.

Если 8 с Rr, то 9 = {01, 9г,.., 9Г) г и 9, — действительные величины. В таком случае это действительно измерение отклонений §„от е„ при различных 0„ - в» , п = 1, 2, ..

Пусть T„=Tn(Qll). Если мы будем рассматривать 9„ как истинный параметр, то Гл должен быть рассмотрен в качестве истинного значения интересующего нас параметра.

Возникает вопрос, можно ли определить или, по крайней мере, узнать что-то большее о неизвестных распределениях, когда Т„ неизвестна?

Иногда это возможно путем использования сложных асимптотических методов математического анализа. Сравнительно недавно другой подход — «бутстреп» (bootstrap) был предложен для решения задачи аппроксимации неизвестных распределений. Под «бутстрепом» будем понимать следующую последовательность действий.

1. Найти ¿„(состоятельную оценку).

2. Использовать распределения Р^ n> гДе 8л теперь рассматривается как истинный параметр, для моделирования так называемой бутстреп-копии данных Х*„ - (х\, х\,.., х*„) , хх е Xlr х'2 е Х2, , х\ е Х„, где х*2 - значение некоторой случайной величины Хх, которая имеет распределение P_ej, 1 = 1, 2, , В; смоделировать В бутстреп-копий

данных Х*"п = (х'"и х*Ь2,..., х'"„) , х'\ е Xlr х'"2 е Х2,..., х'"„ е Х„ (обычно В или более).

3. Использовать Ь-ю копию х"ь„ для получения точечной оценки Г ' = Т„(Х'„Ь) интересующего нас параметра fb=T(Q0).

4. Вычислить Сутстреп-версию для условного закона отклонения T_ = T(Qe), задавая х\, Хг,.., х„:

L\e=L(t-f„/x„X},. ,xj (1)

Здесь правая часть (1) должна пониматься как эмпирическое распределение Я" в В(Д") , т.е. для значение распределения К.а будет

В диссертации использован другой, более общий и в некоторых случаях более приемлемый подход к размножению данных. Иногда представляется естественным думать, благодаря предположению о независимости х., (1 = X, 2, ..., п), что порядок проведения экспериментов не оказывает существенного влияния при статистических выводах, например, для определения точечной оценки. Такое же заключение должно иметь место и когда эксперименты б!, е2, , е„ будут проведены в другом порядке, скажем ехг, е12,- , Далее, пусть первоначальные данные есть (Хц,

>■■■' Хт) • Здесь {11,., 1п) - перестановка из {1,..., л) . Заметим, что внутри последовательности 61, еп для некоторых экспериментов,

скажем, е21 и Е12 , возможно ХЛ=Х,7, = Р^я • 9е0.

Теперь 61,

е2, ..., Бп есть только случайная выборка из более общего набора возможных экспериментов. Далее, почему бы не размножить данные путем выборки с возвращением из 81, Ъг,-, е„? Это было бы эквивалентно генерации копий статистических данных (Хл, хц,..., Xin) . Нас интересует больше знания о распределении отклонений точечной оценки

= Тп(х,,х1, ..,хп) для параметра Т0 =Г(в0). Следовательно, мы должны предположить, что Та(•) также будет определяться для перевыборочных статистических данных.

Ю.К.Беляев назвал этот предложенный им подход перевыборкой. Его точное определение описывается следующей последовательностью действий.

1. Находят Тп=Т(Хп) — состоятельную оценку интересующего параметра .

2. Берут В случайных выборок с возвращением из первоначальных данных такой же длины п: X™ = (*,*', х^',.. ,х'„'), X®2 = (х,'2,;^2,...,*^),...,

Х*в = (х\в ,х\в ,...,х'") . Мы назовем — перевыборочной копией первона-

чальных данных.

3. Если Гц =Т(0„) - интересующий нас параметр и Т„=Т(Х„) — состоятельная оценка, то каждая перевыборочная копия первоначальных данных находится как: Т?=Т(Х?), Т? = Т(Х®*), , Г®" = Т{Х*») .

-в*

4. Находят отклонения оцениваемых величин Тм от Тп, т.е. (Г®1 -ТЩ,...,Т*В -Г„) . После чего вычисляют перевыборочную версию для условного закона отклонение от Г,, задаваемых через (Хц, х,2,.., хщ) ■

= ЦТ? -Тп/х,,х2.....= 1((Т? -Т„

в ь-1

При некоторых предположениях ¿®я будет также повторять яля

больших значений п.

Мы склонны считать существенным различие между бутстрепом и перевыборкой. Внутри перевыборки копии для размножения первоначальных ограниченных данных получаем прямо посредством случайной перевыборки с заменой из первоначальных данных. Следовательно, мы можем сосредоточиться только на отклонении представляющего интерес

параметра Го=Г(9„) от истинного параметра 0„. На основании описанного выше перевыборочного алгоритма автором были предложены инженерная методика и вычислительная программа для статического оценивания параметров безопасности полетов воздушных судов гражданской авиации при ограниченных исходных данных.

Раздел 3 диссертации посвящен вопросам, приобретающим в последние годы все более актуальное значение для решения проблемы обеспечения и поддержания летной годности воздушных судов. Это - учет прогрессирующего старения авиационной техники, необходимость резервирования отдельных наиболее важных узлов и агрегатов, проектирования бортовых систем и комплексов с функциональной избыточностью, дефицита запасных частей и агрегатов, ударных нагрузок при эксплуатации воздушных судов и их оборудования.

Для определения оптимального ресурса стареющих узлов и агрегатов, заменяемых при отказах, в работе приводится интегральное уравнение

i-

г,

(2)

\-F(T1) + i(T,)-| [l-F(<o)]ifco

о

где F(t) — функция распределения времени до отказа «стареющего» узла или агрегата (A' (t)>0) , Т3 - заданное значение назначаемого ресурса узла или агрегата, Т„3, Таэ - среднее время замены исправного и неисправного узла или агрегата соответственно.

В работе дано решение уравнения (2) для случая определения функции X(t) по неполным данным со строгим статистическим оцениванием расчетного оптимального значения Гэ, а также приближенное решение для случая экспертного оценивания факта старения узла или агрегата . Имеются реальные примеры расчетов и дана оценка эффективности такого рода предупредительных замен узлов и агрегатов.

Далее в разделе рассматриваются авиационные комплексы с различными формами избыточности (перекрестное, мажоритарное резервирование, любые другие формы избыточности по надежности). Эти комплексы с избыточностью являются отказоустойчивыми (по отношению к отказам ряда элементов). При отказе таких элементов либо вообще не происходит снижения эффективности работы комплекса, либо оно происходит, но не настолько, чтобы его эффективность оказалась ниже заданного (приемлемого для выполнения конкретной задачи) уровня.

Пусть система (далее будем так именовать комплекс) состоит из п элементов.

Предположим, что поведение системы описывается двоичным вектором

Если в каждый момент времени t известна наработка ir-элемента (1 5 к < п) — обозначим ее через ©K(t), то для этого более общего случая (элемент может включаться в работу с перерывами и его наработка будет не совпадать с календарным временем) процесс X (t) запишется как

Очень важно в рассматриваемых системах сформулировать понятие отказа. Будем считать систему отказавшей, если при отказе элемента она либо полностью прекращает функционирование (эффективность ее

x(t) = (Х1(1), х2И), ..., х„(е)],

0, если в момент I к-ый элемент исправен',

1, если в момент I к-ый элемент неисправен; I к < п.

X(t) = txi(t), 0i(t); x2(t), 02(t),..„ x„(t), ©n(t)].

становится равной нулю), либо функционирует так, что эффективность ее становится ниже заданного уровня. Теперь разобьем все пространство состояний процесса X(t) на два непересекающихся подпространства:

X = Х+ U Х-.

Тогда, если X(t) е Xсистема считается исправной, если X(t) е X. , — неисправной. Момент перехода процесса X{t) из Х+ в Х_ есть момент отказа системы.

Пусть процесс X(fc) наблюдается в моменты t* = kAt , к = 0,1,2,..., где At — шаг наблюдения процесса. Наблюдения процесса производятся безошибочно. Обозначим X(t¡,) = X*. Тогда в моменты t* наблюдаем последовательность случайных векторов Х0, Х\, . . ., X* и в каждый момент tic знаем всю траекторию процесса:

(Хо, Xi, . . ., Хк) — .

Естественно предположить, что в момент t/t по известной траектории Хк можно принять одно из двух решений: продолжать наблюдение до момента t^ti или остановить систему и возвратить ее в состояние X<¡.

Если в момент t¡¡ произошел отказ системы, т.е.

Хо € Х+ , .., Ху-\ е Х+ , X» е Х- , то всегда принимается решение возвратить систему в исходное состояние Хо. Введем функцию удельных потерь:

С,

—-, если к моменту система не отказала;

*¿ (3)

-y-, если к моменту tk система отказала,

где С\ - средние потери на восстановление системы (замены неисправных элементов) при условии, что в момент остановки система исправна, Сг - средние потери на восстановление системы в случае ее отказа .

Определим теперь строго правило остановки и введем класс правил остановки для поиска оптимального правила.

Назовем случайную величину v, принимающую значения 1, 2, 3, ..., К, ... и определенную на пространстве траекторий процесса (Х1( Х2, Хэ, Хк, ...), правилом остановки. Решение об остановке процес-

са в момент t« должно определяться траекторией (Х\, Х2, Х-}, ..., Хк) .

Более строго правило остановки определяется следующим образом. Обозначим

' tz

декартово произведение к одинаковых пространств Xt .

Тогда правило остановки v есть момент первого выхода конечной траектории Хк из упреждающего множества Л* (А с х*к) :

v = mf (k : Хк е Ак) .

Очевидно,

P(v < 00} = 1 .

Если v определено, то средние удельные потери вычисляются как

У(У>± P{v = k}yk, (4)

i-l

где ук определяется из (3). Правило v оптимально, если

у (у*) = min .у (v).

Для нахождения правила v* необходимо найти распределение величины v для произвольных множеств Ак, а затем отыскать минимум величины у(v), варьируя последовательность множеств А*. Сформулированная выше в общем виде задача в диссертации решена для важных частных случаев: систем с резервированием, с параллельно-последовательным соединением разнонадежных элементов и др.

Далее в разделе обосновывается оптимальное по стоимости замен и ремонтов правило эксплуатации сложных авиационных систем (навигационных комплексов, силовых установок), в котором учитывается при ремонтах либо календарное время эксплуатации, либо число происшедших отказов. При этом для более адекватного описания процессов старения техники вводятся случайные геометрические процессы, возрастающие (для описания продолжительности восстановлений стареющей техники) и убывающие (по ее временам между отказами). Эти процессы обобщают широко используемые в теории надежности и при решении задач эксплуатации процессы восстановления.

В разделе 3 указывается на недостатки часто используемых в моделях эксплуатации технических систем и удобных для получения аналитических решений марковских и полумарковских моделей профилактического обслуживания.

Несмотря на многочисленные статьи по марковской теории профилактического обслуживания практически нет сообщений об эффективном применении результатов этой теории.

Помимо статистического (информационного) «голода», для внедрения этих моделей имеются и другие трудности. Отметим некоторые из них.

Сложность исследуемых систем. Большинство публикаций по марковской теории имеет дело с системой, представляющей собой один элемент или последовательно (параллельно) соединенные элементы, или систему с резервом. Практические системы, подвергаемые профилактическому обслуживанию, обычно намного более сложные.

Наблюдаемые состояния и точность переходных вероятностей■ В механических системах, присущих авиационной технике, особенно существенно то, что уровень старения очень часто трудно бывает измерить .

Проблема «измерения» стоимости. Штрафные стоимости из-за отказа системы и стоимости ее функционирования, зависящие от уровня старения, очень трудно определять.

Проверка марковского свойства. Если в основе моделей лежит марковское свойство, то оно должно быть проверено. Это свойство вообще проверить очень трудно до тех пор, пока структура исследуемой системы сама естественным образом не обеспечит выполнение этого свойства.

Далее ставятся и решаются (алгоритмически) две задачи: организации ремонта при дефиците запасных частей (эта задача ориентирована на универсальную конструкцию авиационных систем с взаимозаменяемыми модулями) и задача, в которой состояние деградации техники зависит от объема и качества выполняемых работ (перевозок пассажиров) .

Известно, что наиболее перспективной формой технического обслуживания воздушных судов и вертолетов гражданской авиации в интересах поддержания летной годности является их эксплуатация по техническому состоянию, определяемому при регулярном контроле выходных параметров. В научном плане в общем виде задача сводится к оптимальному управлению состоянием набора стохастически зависимых со-

ставляющих дискретно наблюдаемого векторного случайного процесса, для которого задана допустимая область изменения и определен функционал качества (различных эксплуатационных затрат на измерения и регулировки составляющих вектора и штрафов за выходы за допустимую область).

В разделе 4 на основании анализа многочисленных исследований в этой области автор приходит к выводу о невозможности получения аналитического решения задачи управления в столь общем виде. В связи с этим в этом разделе диссертации рассматривается следующая обобщенная математическая модель, не имеющая аналитического решения. Поэтому предложен подход, позволяющий получить решение методом моделирования, который демонстрируется на реальном примере.

Пусть состояние некоторой системы в момент 1>0 описывается значениями г определяющих параметров, образующих вектор

х(0 = (*,(/), ..,*,(/))•

Функция XI(¿) описывает изменений с течением времени значений 2-го параметра, 2 = 1, 2, , г; векторная функция х(1) описывает изменение с Течением времени состояния системы в целом. Предполагается, что в начальный момент времени t = 0 система отрегулирована таким образом, что значения Х1(0), , равны заданным техниче-

скими условиями значениям соответственно и что с течением

времени проявляется тенденция ухода параметров от установленных значений. Для определенности будем считать, что по каждому из определяющих параметров проявляется тенденция увеличения значений параметра с увеличением времени, прошедшего с момента регулировки.

Для каждого параметра задан критический уровень, при достижении и превышении которого система подлежит срочной регулировке. Более точно, пусть и?(и? >и?) - критический уровень для 2-го параметра, 1 = = 1, 2, , г. Тогда, если в некоторый момент времени t = Ьо > 0 хотя бы одно из значений х,(1), ,хг(1)превышает соответствующий критический уровень или равно ему, так что выполняется соотноиение

тах *10о)>]

(такое состояние системы далее будем называть «критическим»), то система подвергается срочному регулированию, в результате которого значения всех г определяющих параметров возвращаются к исходным

установленным значениям ,и°г . Стоимость каждого такого регулирования равна а > 0.

Для предупреждения попадания системы в критическое состояние можно проводить предупредительные регулировки, осуществляемые при выходе отдельных параметров за соответствующие «предупредительные» уровни. Более точно, а-му параметру сопоставляется «предупредительный» уровень ы^См" < ы"р < и^), 1 = 1, 2, ..., г. Если в некоторый момент Ьц > 0 хотя бы одно из значений х^0),...,хг(10) превышает соответствующий предупредительный уровень или равно ему, так что выполняется соотношение

тах *,00) >.

1£1<г л» ~ ' к '

но не выполняется соотношение (5) (такое состояние системы далее будем называть «предупредительным»), то система подвергается предупредительному регулированию, которое, так же как и срочное регулирование, возвращает значения всех г определяющих параметров к установленным значениям и°,...,и°, но требует существенно меньших затрат Ь > О, Ь < а.

Реальный момент обнаружения первого попадания системы в «предупредительное» или «критическое» состояние может отличаться от истинного (в сторону запаздывания), если состояние системы определяется только по результатам измерений, проводимых в дискретные моменты времени согласно некоторой выбранной стратегии. Для определенности, мы рассмотрим далее стратегию, в соответствии с которой первое (после момента С = 0) изменение состояния системы производится в момент То > 0. Если в этот момент система не находится в «предупредительном» или «критическом» состоянии, то последующие измерения производятся через равные промежутки времени длины Ь > О, т.е. в моменты Г0 + й, Т0 + 2Ъ,... . Первый из моментов вида То + кИ (к = 0, 1, 2,...), в который обнаруживается попадание системы в «предупредительное» или «критическое» состояние, завершает первый цикл функционирования системы. По достижении этого момента, который будем обозначать Т1, система возвращается в исходное состояние. Далее система возобновляет функционирование, имея наработку Г, и используется то же правило проведения измерений и принятия решений, что и на первом цикле, т.е. измерения во втором

цикле производятся при достижении (суммарных) наработок Ti+To+kh 1,2,...) , вплоть до обнаружения при очередном измерении выхода системы в «предупредительное» или «критическое» состояние. Если обозначить Т2 — длительность второго цикла, то наработка системы за два цикла равна + Т2■ Вообще, если Tj — длительность j-ro цикла, то в j-m цикле наблюдения производятся в моменты, соответствующие наработкам + Т2 + .. + Т-,-1 + Г0 + kh (к = 0, 1, 2, .), вплоть до момента Ti + Т2 + ...+ Г,, последняя сумма представляет наработку системы за j циклов.

Мы будем предполагать, что каждое измерение имеет стоимость с>0. Таким образом, общие затраты на измерения и регулировки системы при наработке t равны

С„„ (О = anv (t) + bn„p(t) + спи„ (t), (7)

где Пкр(t) — количество срочных регулировок системы при такой наработке, n„p(t) — количество предупредительных регулировок, пизы{ t) — количество произведенных измерений.

Обозначим x(J\t), 0<t<Tj — состояние системы в j-м цикле в момент t после начала этого цикла, т.е. в момент, соответствующий наработке l + (j = 1, 2,.). Основное предположение, требующееся для

нашего дальнейшего рассмотрения, состоит в том, что функции xm(t),xm(t),... являются начальными участками независимых реализаций некоторого векторного (r-мерного) случайного процесса

X(t) = (X,(t),.,Xr(t)),t>0, (8)

начинающегося в точке Х(0) = (и°, ,и°), компоненты которого являются случайными процессами с непрерывными реализациями и возрастающими средними. Задача состоит в отыскании такого набора значений Т0,h,и"р,...,и"р , при котором минимизируются средние издержки

г - lim + +

, • О)

Остановимся кратко на принципах аппроксимации дискретно изменяемых параметров x1(t), . , xr(t) с целью удобства поиска при моделировании оптимальных значений предупредительных уровней и"р1г , ипрг

и шага контроля Ь. Булем вновь рассматривать эргодический (не обязательно монотонный) векторный случайный процесс х(Ь).

В рамках модели, описанной выше, будем предполагать, что в процессе испытаний или эксплуатации сложной технической системы получено необходимое количество непрерывных записей всех составляющих вектора х(Ь), например, с помощью регистрирующей аппаратуры. Эти записи могут быть сделаны во время применения системы по назначению. Возможен для последующего анализа и другой вариант: во время испытаний системы регистрировались значения всех составляющих случайного вектора х(Ь) с некоторым дискретным шагом Ь (начиная с , таким, который позволит достаточно точно аппроксимировать непрерывными кривыми дискретно измеренный процесс х{Ь).

Задача будет заключаться в том, чтобы по результатам испытаний системы определить оптимальные значения предупредительных (предот-казовых) уровней всех составляющих х(Ь) и обосновать оптимальное значение шага контроля й (по минимуму средних затрат на эксплуатацию системы при обеспечении высокого уровня ее надежности). Определение оптимальных значений предотказовых уровней контролируемых параметров системы и периода их контроля и обеспечивает оптимальную эксплуатацию системы по состоянию в будущем.

Вновь будем иметь дело с векторным случайным процессом х(Ь) . Далее все рассуждения будем вести в рамках постановки задачи, описанной выше, считая, что процесс х(Ь) всегда контролируется с интервалом Л. Мы по прежнему будем ставить задачу минимизации выражения (9) путем выбора оптимального значения шага измерений Ь~ и оптимальных величин предупредительных (предотказовых) уровней и"р!, „лр

Мы исключили при этом из рассмотрения величину То в силу предположения об обязательных периодических измерениях хЦ) на любом временном интервале.

Сформулируем теперь ограничения, которые должны быть наложены на составляющие вектора х(Ь), т.е. на случайные функции X] (/",), , Хг <Ы .

Основное ограничение (допущение) будет состоять в следующем. Каждой составляющей (параметру) 2 сопоставим процесс уха), который определим так. Пусть х°1(1) - значение 1-го параметра до первой регулировки, х°1 (0) =х1 (0), и пусть первое регулирование (срочное или

предупредительное) проведено в момент к2Ь. Обозначим через х11(з) значение 1-го параметра после регулирования для где кгЪ

момент второго регулирования и т.д. Положим, далее,

У,(*) =

х°(к,5) + х'1(5)-х1, к,И<5<,к2}1 (1°)

х°(к,*) + х'1(к]к)-х,(0) + х1($)-х1(0), к2Ь<а<,к,Иитд.

Эта запись дает представление о структуре процесса ¿(t)=Уl(t), ..., и процедуре его построения на базе исходного векторного случайного процесса Х(Ь)=Х1(Ь), .., хс (Ь) . Векторный процесс также является эргодическим и имеет, в силу этого, стационарные приращения .

Будем считать, что в каждом интервале наблюдений (кЬ, (кИ)Ь) процесс У1(з), 1 = 1, , I, можно аппроксимировать сплайном (например, В-сплайном) третьего порядка, т.е. с привлечением соседних наблюдений (к~1)Ь и (к+2)Ь.

Таким образом, если исходные дискретные данные о наблюдениях за работой ^¡-ой системы представимы в виде совокупности:

Ой,-(у>, (кЬ) ) , к=0, 1, ..; 1=1,., г <11)

То после сглаживания сплайнами эти данные принимают вид

ОС^(уц(з) , I - 1,...., г) (12)

Здесь у1}(а) - значение процесса у1(в) для ;}-ой системы, которая первоначально характеризуется случайным вектором x(t) .

Следующее естественное допущение будет состоять в том, что мы предполагаем, что независимо от номера от номера системы 3 данные йй] и йС3 имеют идентичное распределение и взаимно независимы между собой.

Мы предполагаем также (и это в большинстве случаев подтверждается практикой), что регулирование параметров не влияет на дальнейший ход их изменения, т.е. пересчет наблюдаемых кусков процесса Х](*) по формуле (10) в процесс У1(я} дает один и тот же в смысле равенства распределительный процесс у^э).

Сделанные выше допущения упрощают поиск искомой оптимальной стратегии: используя исходные данные, получаемые при фиксированном значении Ь, можно пересчитать в результаты регулирования, которые были бы при использовании другой статистики, т.е. при использовании другого Ь' и других предупредительных уровней (и"рх)' , 1 =

- 1, / Г. При этом будет найдено другое значение C'cy^^}(t| (см. выражение (7) для ^-ой системы (з=1, 2, .., т)) .

Усредняя по наблюдаемым т системам, получаем

С'сУы]Ш= 1/т £ С'ауиз(Ь).

Я

Если Сепсис Ссум^а)= 1/т 2)

Ссуну

>1

где ССГМ](Ь) - затраты, вычисляемые по формуле (7) для ^-ой системы при использовании параметров (Ь', (и"рх)',., (ипрг; ') лучше исходной.

Из заданного числа вариантов стратегий регулирования выбираем оптимальный.

При расчете каждого варианта при моделировании строится реализация процесса у^ (э), 1=1, ..., г; з=1, 2, ..., т, получаемая сглаживанием данных (11) в данные (12) .

Неравенство

С'сун](£)< ССум](Ь)

будет выполняться более достоверно, когда будем иметь дело с большим числом наблюдаемых систем т и большим временем их наблюдений (j1=1,..„и;.

В разделе 5 предлагается новый подход к оцениванию рисков транспортных катастроф на основе точных и экспертных методов.

Формальное распространение методов теории надежности на область оценки опасности явлений, возникающих при отказах систем, не дает удовлетворительных результатов и однозначного ответа на вопрос о причинах возникновения катастроф как редких, маловероятных событий.

Классификацию моделей рисков и особенностей их применения можно построить на основе принципов и формул определения и трактовок как события специальными показателями свойств этого события.

Так, практически очень важными для оценки безопасности являются «катастрофические риски» в виде маловероятных редких событий, которые могут изучаться на транспорте, при прогнозировании опасности космических проектов и опасности плавания атомных подводных лодок (АГШ) , в задачах страхования, например, при оценке риска разорения страховой компании. Риски оцениваются в экологии, а также при оценке возможностей возникновения актов терроризма на транспорте и

в других областях. При этом следует подчеркнуть, что такие события, как катастрофы, возникают в системах, которые могут считаться высоконадежными с позиций теории надежности.

Высоконадежными можно считать системы, в которых вероятность возникновения катастрофы «почти — нуль», а надежность функционирования на заданном промежутке времени высокая и по вероятности близка к единице. Так, гибель атомной подводной лодки (АПЛ) «Курск» трудно объяснить с позиций теории надежности.

В литературе предложена градация степеней опасности в системах через риск на основе классификации возможных ситуаций развития событий. При этом риск оценивается как событие только через вероятностную меру его появления.

Однако, на практике более важной и распространенной является и другая ситуация, которая служит предметом исследований в данной работе, а именно: ситуация типа «большой ущерб с вероятностью почти нуль», что характерно для ряда катастроф с высоконадежными системами. Особенности ситуаций порождают известные коллизии и синдромы типа «Launch on hunch» или «It can'с happen to me», не объяснимые с позиций теории надежности (соответственно это значит «Старт на авось» или «Это (в смысле «катастрофы») не может произойти со мной»).

В настоящее время можно выделить два основных направления изучения рисков в природных и техногенных системах. Первое — это теория катастроф в гомеостатических комплексах. Второе направление — теория катастроф в системах с конечным множеством дискретных состояний. К этому направлению могут быть отнесены теория и методы сценарного анализа рисковых ситуаций для оценивания безопасности систем.

Рассматриваемые вопросы приводят к необходимости по-новому сформулировать понятие «безопасности систем», отличающееся от соответствующих определений из теории надежности.

Определение «безопасности» дается в Британском стандарте на основе риска, который можно измерять с помощью двумерного показателя: через степень риска и значение ущерба.

Тогда надо принять соглашение о том, что такое риск в общем случае. В некоторых практически важных случаях оценка безопасности может быть получена без использования значений вероятностей для избранных событий. Далее, известны способы оценивания рисков без

теории вероятностей, основанные на экспертных методах, которые нашли применение в гражданской авиации. Так, в западном авиационном сообществе разработаны программы CFIT, FORAS и методика оценки рисков столкновений одиночных (не множества) исправных и управляемых самолетов с препятствиями, с землей, с горами без использования вероятностных показателей опасности.

В связи с этим в данном разделе работы в основном исследуются условия и причины возникновения маловероятных катастроф и определяются системные ошибки с помощью моделей рисковых процессов в форме цепей дискретных случайных событий. Предлагается выявлять опасные тенденции путем анализа некоторых системных ошибок, скрытых в структуре системы и в устройствах ее взаимодействия с внешней окружающей средой, а также обусловленных проявлением человеческого фактора. Понятие системной ошибки было введено ранее, однако формула системной ошибки не была предложена. Использование дискретных цепей отражает метод сценарного анализа, предложенного Кульбой В.В.

Перечисленные достижения в области разработки моделей риска могут быть полезными при анализе безопасности функционирования транспортных систем, особенно в ситуациях с ненадежной статистикой. При этом достаточно важным является выявление особенностей применения известных и хорошо разработанных, для технических оиъ-ектов, методов теории надежности.

Заключительный раздел б диссертации посвящен мало изученному вопросу обслуживания по техническому состоянию механических конструкций воздушных судов.

Актуальность темы раздела заключается в том, что при определении ресурсов воздушных судов (ВС) гражданской авиации и их оборудования не учитываются ударные нагрузки, происходящие за очень короткое время. Это и сильные механические воздействия при грубых посадках ВС, и переходные режимы при запусках авиационных двигателей, включениях и выключениях радиоэлектронной аппаратуры, и температурные скачкообразные воздействия во время полетов ВС. Проблема здесь в том, что пока технически трудно, а порой в механических конструкциях и невозможно, измерить повреждения, возникающие при ударных нагрузках. Иногда, при известных величинах ударных нагрузок, их можно рассчитать. В то же время инженерная мысль настойчиво ищет пути прямых измерений повреждений, возникающих в

авиационных системах при фиксированных ударных нагрузках. В процессе эксплуатации ВС ударные воздействия иногда можно фиксировать (например, при грубых посадках ВС) . В этих случаях открывается путь исследования повреждений в конструкциях в лабораторных условиях .

Возникают в связи с этим совершенно новые задачи эксплуатации ВС и их оборудования по техническому состоянию. Такие задачи и решаются в данном разделе диссертации.

Рассмотрим систему, подверженную механическим ударным нагрузкам. Моменты ударов С2, . . . образуют пуассоновский поток с интенсив-

ностью А > 0.

Каждый удар вызывает в системе повреждение, являющееся реализацией положительной случайной величины У с функцией распределения ,

у г 0, причем математическое ожидание Ш > 0. Величины повреждений, получаемых при последовательных ударах, являются реализациями взаимно независимых случайных величин У1, У2, ■ ■ ., не зависящих также от моментов ударов Ь2, . .. . Повреждения от различных «ударов»

аддитивно накапливаются в системе. Пусть £((:) — суммарная величина повреждений, накопленных в системе к моменту времени

После каждого удара система может отказать. Обозначим через 61 состояние отказа, г (г), 0 <,г ¿оо, — вероятность отсутствия отказа после очередного удара, если в результате удара величина накопленных повреждений в системе составляет г:

где 2(б*!) и 2(¡Г:,) - пределы справа и слева в точке (:.

Предположим, что г [г) убывает по г, причем г (со) = 0.

Рассматриваемая система является восстанавливаемой. После отказа система ремонтируется (восстанавливается) за среднее время а 1 + а2, затраты на такой ремонт составляют С1 + с2. Кроме того, возможен предупредительный ремонт системы непосредственно после моментов ударов С2, • ■•, если только система до этого не отказала. В

этом случае ремонт длится время и стоит С[. Предполагается, что <э1, а2, Сь сг ¿0, так что а% и с2 - это дополнительные время и

г(г) = тиМ * 51/г(С^) + У, = г).

стоимость ремонта, связанные с устранением отказа системы. В результате- ремонта все повреждения в системе устраняются.

Каждая единица времени функционирования системы в неотказавшем состоянии приносит доход Ь, тогда потери от аварийного ремонта равны

с2 + Ьаг. (13)

Задача заключается в нахождении оптимального управления ремонтом системы, при котором удельный (средний в единицу времени) доход от функционирования максимален.

Данная задача является частным случаем общей задачи, описанной в разделе 6. В качестве фазового пространства исправных состояний системы Ео фигурирует неотрицательная вещественная полуось Я+ = [О, оо) . Единственное состояние отказа есть 81. Оно является поглощающим состоянием, не входящим в Ео, так что все пространство состояний системы Ех = Ео + {81} . Первая компонента расширенного процесса Х(Ь) = (г(Ь), Ь) является величиной накопленных повреждений Z{t) , а вторая - временем прошедшим после последнего восстановления.

Фазовое пространство Х{Ь) есть Е = £1 х Я, с выделенными поглощающими состояниями Д = 81 х

В результате ремонта система переходит в состояние (0), так что начальное распределение вероятностей является вырожденным:

<7(0, 0) = 1.

По условию задачи, продолжительности восстановления равны: ©(81, Ь) = а1 + аг, Ь) = 31 при г *

Вероятности перехода марковской последовательности (Х(Ьг)) за шаг выражаются формулами при х *8:

рх (Л) = р цг ((ц) < ь, 5 е/г (tí-1) = г, с^ = с) =

= (1-е-х<'-") + у)^(у), о

рх(8) = р{2 (¡п) = 8!, с, ¿е/га^) = г, = с> = = (1-е-1<'-")(1 -\г(г + у)&Ш

о

где

X =• (г, {:) , А = (0, гО х (0, Ь1) , 8 = 81Х (0, С) , г'> г,

г' > Ь, г, Ь, г', t'e Я+.

В состоянии х = (г, (:) в случае проведения ремонта система дает доход

д(х) = д(г, t) - ЬЬ - а - с2 (14)

где Хь (2) — характеристическая функция множества:

В качестве момента проведения ремонта могут выступать любые марковские моменты времени относительно последовательности X(ti), X ( Ù2 ) , ... . Обозначим класс таких моментов TD, а сами моменты назовем стратегиями ремонта.

Будем ниже опускать при символах математического ожидания M и вероятности Р нижние индексы, указывающие на начальное состояние процесса X(t), если они являются нулевыми, т.е. писать Mz = M(Z/oi, Pz = Р1г,о, M = Mo, P = P0.

Для любой стратегии т е То

g CZ CrJ , г) = Ь Мх т - d - с2 MxXi, (Z (z) ) =

= шхт - с! - c,px<ç = г;. (16)

Следовательно, максимизации подлежит функционал

у(т) = (ЬМт - d - c2P(Ç = т))/(Мт + а, + а2Р(4 = ^ ; . (17)

Алгоритм максимизации выражения (17) по стратегиям т е Тв подробно изложен в диссертации. Найдена оптимальная стратегия, максимизирующая (17), подробно описана ее структура и наиболее интересный случай пороговой стратегии, т.е. когда система отказывает при накапливаемых повреждениях г(z), превышающих порог L:

г (Z)

il, при 0<г <, L; [0, при ziL.

Далее рассматриваются полумарковская модель накопления ударных повреждений и модель адаптивного восстановления при пуассоновском потоке моментов ударов, а также модель ударов, в которой повреждение от единичного удара мало по сравнению с допустимой величиной повреждений.

При корректировке устанавливаемых ресурсов важно уметь определять среднее время до отказа авиационной системы при ударных нагрузках в процессе эксплуатации.

Рассмотрим вновь модель ударов с пуассоновскими моментами их возникновения и интенсивностью Д.

Каждый воздействующий удар вызывает повреждение случайной величины. Последующее новое повреждение складывается с предыдущим, т.е. повреждения накапливаются аддитивно.

Если предположить, что в момент времени t накопленное повреждение X(t) = х и происходит удар, вызывающий повреждение у, то накопленное повреждение увеличивается аддитивно до значения х + у. Система при этом отказывает с вероятностью г (х + у) = 1 - г(х + у) , а у не зависит от х и имеет известную общую функцию распределения

Л У) = Р{У* < У), где Y\, Yi, Ук — случайные величины ударов.

Эти величины образуют последовательность независимых одинаково распределенных положительных случайных величин. Допустим, что уже имеются повреждения в системе и их величина есть х, т.е. в момент t = О Х(0) - х. Накопление повреждений в системе X(t) рассматриваем на фиксированном интервале времени. Предполагается, что вероятность отказа системы из-за ударов является функцией, возрастающей от величины накопления повреждений. Задача заключается в отыскании стратегии эксплуатации, при которой средняя удельная стоимость системы была бы минимальной. Такая постановка задачи и методы ее решения рассмотрены выше. Здесь рассмотрим новый подход к решению задачи. Предлагаемый метод основан на использовании преобразования Лапласа (дифференциальный метод).

Задача сводится к отысканию среднего времени наработки тх до отказа системы при выходе процесса из нуля, т.е. при нулевых начальных условиях.

Введем преобразование Лапласа для тх:

cp(z, х) - Ме'"- = [1 - ÄAt + 0(At) +

+ [XAt + O(At) )"\dF{y) [r(x + y)Me~ZTj+y + 0

+ <1 - rfx + у))] = (1 - XAt) (1 - zAt)p(z, x) +

«о

+ ЬАЬ §г(х + у)(г,х + у) + (1-г(х + у))]с1Г(у) + 0ЛЬ-

о

Отсюда следует

(/>(2, х)--— \[г(х + у)(2,х + у) + г(х + у)}ар(у) . (18)

После дальнейших преобразований выражение для среднего времени наработки системы до отказа при произвольной функции распределения Г(у) принимает вид

В диссертации исследованы частные случаи выражения (19).

Далее в разделе определяются параметры технического обслуживания и ремонта различных элементов и узлов конкретных воздушных судов по различным критериям оптимизации на основании собранной автором статистики, приведенной в приложении к диссертации. Это - определение оптимального правила выполнения работ при контроле элементов конструкции воздушного судна (на примере панели крыла самолета Ил-62М) , обоснование содержания работ при техническом обслуживании и корректировке ресурсов гидронасоса НП-10В, определение закона распределения наработок до отказа гидронасоса НП-108, определение функций распределения наработок до появления трещин в элементах функциональных систем самолета Ил-86 и др.

Зарубежный опыт свидетельствует о решающей роли государства в регулировании и стимулировании создания новой авиатехники, интеграции с мировыми производителями авиационной техники. Выпуск од-ного-двух самолетов в год — это безумно дорогое удовольствие, поэтому создание «самолета для самолета» нам явно не по карману, а предельно «жесткая» структура мирового авиационного рынка существенно снижает конкурентоспособность и экспортный потенциал российской авиационной промышленности.

При этом ключевыми факторами ее неконкурентоспособности являют-

(19)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

ся:

ЮС. НАЦИОНАЛЬНА. БИБЛИОТЕКА С. Петербург

М М т

Г

• отсутствие капитала и финансовых механизмов;

• отсутствие международно-признанных сертификатов;

• отсутствие инфраструктуры продаж и послепродажной поддержки;

• отсутствие политического лоббирования.

Главной стратегической задачей гражданской авиации сегодня является восстановление ее роли как общедоступного вида магистрального транспорта.

Реализация стратегической задачи:

• создание модельного ряда современных российских самолетов, превращение их в точки роста российской экономики и транснациональные рычаги стратегического развития авиации;

• создание российской системы обеспечения летной годности, послепродажной поддержки АТ, в том числе за рубежом, где эксплуатируется ранее выпущенная отечественная авиационная техника. Гражданская авиация еще может обеспечить объем перевозок имеющимся парком воздушных судов до 2007-2010 г.г., тем самым дать авиапрому срок для реализации стратегической задачи, для чего на государственном уровне необходимо законодательно решить вопросы:

• защиты внутреннего рынка от проникновения «подержанных иномарок»: отдавать западным ВС внутренний рынок, каким является рынок внутренних воздушных перевозок в России — значит поставить страну в технологическую зависимость от Запада;

• реструктуризации отрасли для российского авиапрома;

• создания финансовых механизмов и инфраструктуры продаж ВС, в том числе послепродажной поддержки обеспечения летной годности, логистики для ее обслуживания, унификация поставок российской авиационной техники через национальный каталог;

• гармонизации российской и международной системы летной годности путем сближения законодательств, создания однородной правовой среды с целью международного признания российской системы сертификации авиационной техники и присоединения России к международной системе ЕАЭА (ЛАА).

Необходима разработка новых моделей равновесия между ростом авиационных перевозок, российскими эксплуатантами, производителями российской авиационной техники, оптимизации количества авиакомпаний и распределения авиационной техники по регионам через законо-

дательно введенную систему индикаторов (показателей) деятельности, создания и гармонизации устойчивых внешнеэкономических связей (международных полетов) в рамках единой структуры и введения государственного контроля за структурой перевозок, особенно за выполнением социально значимых рейсов.

Исходя из вышеизложенного в диссертации получены следующие результаты.

1. На основании проведенных исследований созданы концептуальные и методологические основы комплексного ведения работ по обеспечению и поддержанию летной годности ВС.

2. На основе анализа современного состояния проблемы обеспечения и поддержания летной годности ВС выявлены и обоснованы:

• тенденции развития отечественной и зарубежных систем обеспечения и поддержания летной годности ВС;

• современные требования к системе обеспечения и поддержания летной годности ВС при эксплуатации;

• факторы и компоненты, определяющие обеспечение и поддержание летной годности ВС;

• основные принципы и правила обеспечения и поддержания летной годности ВС;

• целесообразность широкого внедрения методов контроля технического состояния авиационной техники как основы поддержания летной годности ВС;

• концептуальные положения поддержания летной годности ВС в процессе их эксплуатации.

3. Построены формализованные модели и механизм (система) управления процессами обеспечения и поддержания летной годности ВС ГА. В рамках построенной системы разработаны рекомендации по основным компонентам обеспечения и поддержания летной годности серийных и вновь создаваемых типов ВС, связанных с:

• развитием и внедрением прогрессивных программ ТОиР ВС;

• обоснованием, обеспечением, использованием, поддержанием, восстановлением и продлением ресурсов и сроков службы авиационной техники;

• сохранением целостности конструкции ВС;

• доработками и модификацией авиационной техники;

• диагностикой и неразрушающим контролем;

• подготовкой и аттестацией инженерно-технического персонала;

• обеспечением качества работ по ТОиР ВС;

• совершенствованием нормативно-технической базы.

4. Разработаны научно-методические основы построения процедур контроля технического состояния ВС при эксплуатации:

• метод выборочного контроля критических зон конструкции планера

ВС;

• процедуры контроля уровня надежности изделий функциональных

систем ВС.

5. Важным фактором устойчивого, безопасного функционирования гражданской авиации как многоуровневой, интегральной системы являются активизирующиеся в последние годы процессы внедрения технического регулирования. Эти меры предусмотрены ФЗ «О техническом регулировании» от 27.12.2002 г. № 184-ФЗ, где поставлен вопрос о технической безопасности, а в качестве научно-методической основы анализа безопасности используется теория и показатели рисков, имеющие свои особенности в транспортной отрасли.

При оценке величины риска с вероятностью рискового события «почти нуль» в работе рассмотрена целесообразность использования множества оценок, состоящих из нескольких элементов, не сводимых к скалярной (аддитивной) свертке. В качестве одного из элементов вводимого множества может быть взята мера риска 2-го рода, отражающая результат прямого измерения опасности в сценариях, развивающихся в виде цепочки событий.

Для высоконадежных систем приходится строить модель риска при условии «вероятность катастрофы почти нуль». Это условие характеризует свойства систем «гибели» и «гибели и размножение». При этом объективное оценивание возможной опасности может быть осуществлено по мере риска 2-го рода, предложенного в данной работе. Подобная мера объективно может отражать степень опасности изучаемой ситуации в зависимости от длины цепи и наличия в цепи особых (опасных) элементов, эквивалентных отказам и восстановлению параллельно и последовательно соединенных элементов по надежности.

6. Значительное место в представленных в диссертации исследованиях занимают математические модели, связанные с техническим обслуживанием авиационных систем и учитывающие ударные воздействия,

которым подвергаются системы в процессе эксплуатации. В основе всех моделей лежит теория оптимально управляемых скачкообразных случайных процессов.

Применение этой теории к практике ТОиР авиационной техники позволило по-новому взглянуть на эксплуатацию по состоянию авиационных систем, особенно систем механического типа. Это обстоятельство должно внести существенные коррективы в математическое обеспечение, создаваемое в интересах эксплуатации таких систем по техническому состоянию. Следует особо отметить, что создание отмеченного математического обеспечения опережает разработку технических средств измерения ударных нагрузок и особенно вызываемых ими повреждений в элементах конструкции воздушного судна.

7. В работе предложена модель, в которой учитывается самовосстановление получаемых повреждений при ударных нагрузках. Эта модель, по-видимому, в перспективе может формализовать процесс функционирования специалистов по ТОиР в гражданской авиации. В частном случае эту модель удалось довести до числовых расчетов. Кроме того, предложена оригинальная модель определения среднего времени безотказной работы элемента конструкции воздушного судна при ударных нагрузках в процессе эксплуатации. Полученные здесь результаты будут полезны при обоснованиях ресурсов авиационных систем с учетом воздействующих на них ударных нагрузок, которые до сих пор при таких обоснованиях не учитывались.

8. Предложена также оптимальная модель управления состоянием авиационной системы, отличающаяся от традиционной критерием оптимизации, наиболее полно отражающим специфику длительно эксплуатируемых систем. Приведено сравнение предложенной и традиционной моделей и показано преимущество предложенной модели в плане минимизации средних затрат на ТОиР и повышения безопасности полетов воздушных судов.

9. Представлен аналитический подход к определению назначаемых ресурсов авиационных систем (элементов) стареющего типа и предложена процедура статистического оценивания ресурсов стареющих элементов авиационных систем.

10. В диссертации обосновано показано, что главной целью авиационной деятельности в России должно стать создание эффективных систем прогнозирования и снижения рисков, обеспечения и поддержа-

ния летной годности, снижения ресурсных затрат, повышения качества обслуживания, безопасности полетов и производительности труда.

11. Полученные в диссертации результаты, предложенные и научно обоснованные концепции развития, современные алгоритмы математического обеспечения при решении задач технического обслуживания и ремонта ВС и их оборудования и, в целом, обеспечения и поддержания летной годности ВС могут быть использованы для исследования путей повышения эффективности и безопасности функционирования всей транспортной системы России.

СПИСОК РАБОТ АВТОРА ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Гипич Г.Н., Шмельков A.B. Планирование использования располагаемых ресурсов при обслуживании самолетов/Наука и техника гражданской авиации на современном этапе: Материалы Международной науч.-техн. конф.-м.: МГТУГА, 1994, с.171-176.

2. Гипич Г.Н. Выбор критериев эффективности принятия решения при управлении работой служб авиапредприятий и организаций воздушного транспорта на современном этапе: Межвуз. сб. науч.тр.-М.: МГТУГА, 1996, с.14-19.

3. Гипич Г.Н., Чинючин Ю.М. Организация инженерно-авиационного обеспечения летной годности /Вопросы поддержания летной годности летательных аппаратов в процессе эксплуатации: Межвуз. сб.науч.тр.-М.: МГТУГА, 1996, с 13-19.

4. Гипич Г.Н., Чинючин Ю.М. Совершенствование нормативно-правовой базы поддержания летной годности ВС/ Современные научно-технические проблемы гражданской авиации: Тез.докл. на Международной науч.-техн.конф.-М.: МГТУГА, 1996, с 8.

5. Гипич Г.Н. Математические модели задач оперативного управления авиапредприятием/Инж.-физ. проблемы авиационной и космической техники: Тез.докл. Часть2.-Егорьевск, ЕАТК, 1995, с. 246-247.

6. Гипич Г.Н., Макаров Р.Н. Профессиональная модель авиационного специалиста по техническому обслуживанию воздушных судов, там же, с.246-247.

7. Гипич Г.Н., Чинючин Ю.М. Состав нормативно-технических документов по поддержанию летной годности ВС/Разработка научно-

методических основ построения современной системы поддержания летной годности ВС при их эксплуатации. -М.: МГТУГА, 1998, 68 с.

8. Гипич Г.Н. Система поддержания летной годности российских гражданских воздушных судов/Авиационный рынок, N'16(75). -М, : ФСВТ, 1998, с.4-14.

9. Гипич Г.Н., Чинючин Ю.М. Методика построения системы сохранения летной годности ВС при их эксплуатации. - М.: МГТУГА, 1999, 89 с.

10. Гипич Г.Н. Состояние и задачи гармонизации отечественных и зарубежных стандартов в сфере технической эксплуатации воздушных судов. Современные научно-технические проблемы гражданской авиации: Тез. докл. Международной науч.-техн.конф. -М.: МГТУГА, 1999, с.4.

11. Гипич Г.Н., Смирнов H.H., Ицкович A.A., Чинючин Ю.М., Концептуальные положения системы сохранения летной годности воздушных судов/ Научный вестник МГТУ ГА. Серия - техническая эксплуатация и ремонт авиационной техники. Вып. №20. -М.: МГТУ ГА, 1999, с.7-16.

12. Гипич Г.Н., Корбут А. К гармонии с объединенной Европой/Авиапанорама: Международный авиац.-косм. ж-л -М.: ООО «Изд. Центр «Экспринт», 1999, с.4-5.

13. Гипич Г.Н. Современное состояние проблемы поддержания летной годности воздушных судов/ Инж.-авиац. вестник №5 (23). -М.: Изд. УПЛГ ГВС ФСВТ, 1999, с.4-15.

14. Гипич Г.Н., Зверев С.Ю., Чинючин Ю.М., и др. Система поддержания летной годности гражданских воздушных судов России/ Инж.-авиац. вестник Н'З (21). - М. : Изд. УПЛГ ГВС ФТ, 1999, с.3-43.

15. Гипич Г.Н. Летная годность - основа теории безопасности полетов/Авиапанорама . Международный авиац.-косм. журнал. - М. : ООО «Изд. Центр «Экспринт», 1999, с.12-13.

16. Арепьев А.Н., Гипич Г.Н., Громов М.С., Шапкин B.C. Основы концепции поддержания летной годности воздушных судов России. Научный вестник МГТУ ГА. Серия - Аэромеханика и прочность Вып.№13-М.: МГТУ ГА, 1999, с.7 -14.

17. Гипич Г.Н., Громов М.С., Олимов Б.В. Анализ состояния парка ВС ГА РФ. Научный вестник МГТУ ГА. Серия - Аэромеханика и прочность. Вып.№13 - М: МГТУ ГА 1999., с.15-24

18. G.Gipich, V.Medvedev. Some problem of the turbofan engines' tests and improvement. The international Conference Aviation Reliability «AviaRel'99» Riga, Latvia 20-21 April 1999

19. G.Gípich. Safety, qualíty, compliance. Overhaul and Maintenance. The Aviation Week Magazine for MRO Management. V. 6, D'I. Jan/Feb. 2000, p.54-58.

20. Гипич Г. H Разработка комплексной системы поддержания летной годности гражданских воздушных судов при эксплуатации. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М. : МГТУ ГА, 2001. 170 с.

21. Гипич Г.H Разработка комплексной системы поддержания летной годности гражданских воздушных судов при эксплуатации. Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: МГТУ ГА, 2001, 28 с.

22. Гипич Г.Н., Прокопьев И.В. Оценка старения технической системы по данным о моментах возникновения отказов. Научный вестник МГТУ ГА. Серия - Эксплуатация воздушного транспорта и ремонт авиационной техники. Безопасность полетов. Вып. №52. -М. : МГТУ ГА, 2002, с.55-60.

23. Барзилович Е.Ю. Гипич Г.Н., Прокопьев И. В. Определение оптимальных сроков регламентных работ частично восстанавливаемых объектов. Научный вестник МГТУ ГА. Серия - Эксплуатация воздушного транспорта и ремонт авиационной техники. Безопасность полетов. Вып. »52. -М.: МГТУ ГА, 2002, с.61-65.

24. Гипич Г.Н. Адаптация системы управления работой аэропорта к рыночным условиям хозяйствования. Социально-экономические и правовые проблемы российских реформ. Тезисы доклада международной научной конференции. Вып.2, Коломна - 2002, с.272-275

25. Гипич Г.Н. К вопросу формирования нормативной базы обеспечения летной годности воздушных судов. Авиационный рынок, №21(176) м. : ГСГА, 2002, C32-34.

26. Гипич Г.Н. , Чинючин Ю.М. Некоторые вопросы современного состояния и развития авиационной деятельности в России. Научный вестник МГТУ ГА. Серия - Эксплуатация воздушного транспорта и ремонт авиационной техники. Безопасность полетов. Вып. №75(9). -М. : МГТУ ГА, 2004, с.5-9.

27. Гипич Г.Н. Концепция и модели прогнозирования и снижения рисков при обеспечении летной годности воздушных судов гражданской авиации. М.: МГУ, 2005, 449 с.

К1

Нормы леткой ^ годности

Формирование сертификационного базиса

Создание конструкции типа ВС

тт

Сертификация

разработчика

Изготовления серийных экземпляров ВС

"ГУ

Сертификационные испытания ВС

Сертификация изготовителя

ПАРК ВС ТИПА

] Транспортный процесс

Процесс технической эксплуатации ВС

Оценка летной ' годности типа ВС

Сертификация типа ВС

Контроль обеспечения летной годности ВС

Требования к поддержанию летной годности

1__

Формирование программ под держания ЛГ

Корректировка режимов ЛГ

жз

Корректировка программы ТОнР ВС

Эксплуатационные наблю-

ПК

ПАРК ВС ЭКС-ПЛУАТАНТА

Транспортный процесс

Процесс технической эксплуатации ВС

К2

Оценка летной * годности типа ВС

<- Сертификация организации по ТОиР <- Сертификация экземпляра ВС <г Контроль поддержания летной годности ВС

Схема управления процессами обеспечения и поддержания летной годности ВС:

К1 — контур управления процессами обеспечения и поддержания летной годности типа ВС (экземпляра ВС) при эксплуатации. К2 — контур управления процессами поддержания летной годности парка

Подписано к печати 19 10 2005 Уч -год л 3 С 57 Заказ 582Тип СПб ГУ ГА 196210 С -Петербург, ул Пилотов, дом 38

»213 72

РНБ Русский фонд

2006-4 20072

1

ВВЕДЕНИЕ.

РАЗДЕЛ 1. ОБЕСПЕЧЕНИЕ И ПОДДЕРЖАНИЕ ЛЕТНОЙ ГОДНОСТИ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ КАК ФАКТОР СНИЖЕНИЯ РИСКОВ НА ВОЗДУШНОМ ТРАНСПОРТЕ.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ И ПОДДЕРЖАНИЯ ЛЕТНОЙ ГОДНОСТИ ГРАЖДАНСКИХ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ.

1.1. Основные понятия и определения.

1.2. Содержание проблемы поддержания летной годности.

1.3. Отечественный опыт обеспечения и поддержания летной годности воздушных судов.

1.4. Международный опыт обеспечения и поддержания летной годности воздушных судов.

1.5. Государственная политика России в области обеспечения и поддержания летной годности гражданских воздушных судов.

1.6. рассматриваемые в диссертации задачи поддержания летной годности.

ГЛАВА 2. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПОДДЕРЖАНИЯ ЛЕТНОЙ ГОДНОСТИ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ.

2.1. Системный подход при решении задач обеспечения и поддержания летной годности.

2.2. Основные принципы и правила обеспечения и поддержания летной годности.

2.3. Факторы, определяющие летную годность.

2.4. Формализованная модель и общий механизм управления процессами обеспечения и поддержания летной годности.

ГЛАВА 3. РАЗРАБОТКА ПРОЦЕДУР КОНТРОЛЯ ЛЕТНОЙ ГОДНОСТИ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ В ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ АВИАПРЕДПРИЯТИЯХ.

3.1. Методические основы выборочного контроля технического состояния конструкции планера воздушных судов.

3.2. Методика контроля и поддержания летной годности планера.

3.3. Разработка моделей и алгоритмов процедур контроля уровня надежности изделий функциональных систем.

3.4. Методика контроля уровня надежности изделий функциональных систем.

3.5. Оценка эффективности режимов технического обслуживания воздушных судов.

ГЛАВА 4. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРИМЕРЫ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКОГО СОПРОВОЖДЕНИЯ ПРОЦЕССОВ ПОДДЕРЖАНИЯ ЛЕТНОЙ ГОДНОСТИ.

4.1. Формирование плана выборочного контроля «опасных зон» конструкции крыла самолета.

4.2. Контроль уровня надежности изделий системы кондиционирования воздуха самолета.

4.3. Оценка эффективности режимов технического обслуживания изделий системы кондиционирования воздуха самолета.

4.4. Рекомендации по организационно-техническому сопровождению процессов поддержания летной годности.

4.5. Надзор за летной годностью воздушных судов.

4.6. Сертификация организаций по техническому обслуживанию и ремонту авиационной техники

4.7. Сертификация экземпляра воздушного судна при эксплуатации.

РАЗДЕЛ 2. СТАТИСТИЧЕСКОЕ ОЦЕНИВАНИЕ ТОЧНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТОВ ПРИ ОГРАНИЧЕННЫХ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ.

ГЛАВА 5. МЕТОДЫ СТАТИСТИЧЕСКОГО ОЦЕНИВАНИЯ МОМЕНТОВ НЕИЗВЕСТНЫХ РАСПРЕДЕЛЕНИЙ ПРИ ОГРАНИЧЕННОЙ СТАТИСТИКЕ.

ГЛАВА 6. ПРИМЕР ОЦЕНИВАНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТОВ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ.

РАЗДЕЛ 3. ОПТИМАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ПРЕДПОСЫЛОК К ЛЕТНЫМ ПРОИСШЕСТВИЯМ КАК ОСНОВА СНИЖЕНИЯ ТЕХНОГЕННЫХ РИСКОВ НА ВОЗДУШНОМ ТРАНСПОРТЕ.

ГЛАВА 7. ПРОБЛЕМА ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ВНЕЗАПНЫХ ОТКАЗОВ.

ГЛАВА 8. ТОЧНОСТЬ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ ВЕЛИЧИНЫ ЗАДАВАЕМОГО РЕСУРСА

ГЛАВА 9. ОБОБЩЕННАЯ МОДЕЛЬ ОПТИМАЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ПО СОСТОЯНИЮ (ДИСКРЕТНЫЙ СЛУЧАЙ).

ГЛАВА 10. ОБ (N, 7)-ПР А В ИЛ АХ ЗАМЕН.

ГЛАВА И. ПРОБЛЕМА ЗАМЕН И ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ.

ГЛАВА 12. ОБ ОДНОЙ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ УДАРОВ.

ГЛАВА 13. ПРОБЛЕМЫ МАРКОВСКОГО ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ.

ГЛАВА 14. ОРГАНИЗАЦИЯ РЕМОНТА ПРИ ДЕФИЦИТЕ ЗАПАСНЫХ ЧАСТЕЙ.

ГЛАВА 15. КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА И ПРОФИЛАКТИЧЕСКОЕ ОБСЛУЖИВАНИЕ.

ГЛАВА 16. О ЗАМЕНАХ МНОГОПАРАМЕТРИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ.

РАЗДЕЛ 4. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ПОДХОД К ОПТИМАЛЬНОМУ УПРАВЛЕНИЮ В СИСТЕМЕ «ЧЕЛОВЕК-МАШИНА-СРЕДА» С ЦЕЛЬЮ СНИЖЕНИЯ РИСКОВ АВИАПРОИСШЕСТВИЙ НА ВОЗДУШНОМ ТРАНСПОРТЕ.

ГЛАВА 17. УПРАВЛЕНИЕ ВЕКТОРНЫМ МОНОТОННО МЕНЯЮЩИМСЯ НЕПРЕРЫВНЫМ СЛУЧАЙНЫМ ПРОЦЕССОМ С МАЛЫМ ЧИСЛОМ СОСТАВЛЯЮЩИХ.

ГЛАВА 18. ОПТИМАЛЬНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ВЕКТОРНЫМ СЛУЧАЙНЫМ ПРОЦЕССОМ.

ГЛАВА 19. ПРИБЛИЖЕННЫЙ АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧИ ОПТИМИЗАЦИИ.

ГЛАВА 20. ПРИМЕР ПРИМЕНЕНИЯ ОБЩЕГО АЛГОРИТМА.

РАЗДЕЛ 5. ОЦЕНИВАНИЕ РИСКОВ ТРАНСПОРТНЫХ КАТАСТРОФ НА ОСНОВЕ ТОЧНЫХ И ЭКСПЕРТНЫХ МЕТОДОВ.

ГЛАВА 21. МЕТОДИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ СХЕМЫ ОЦЕНИВАНИЯ УРОВНЯ БЕЗОПАСНОСТИ ПОЛЕТОВ В ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПОНЯТИЙ РИСКОВ.

21.1. Исторические аспекты развития понятий рисков.

21.2. Взаимосвязь категорий и показателей свойств рисков.

21.3. Унифицированные определения рисков, характеризующие безопасность различных систем.

21.4. Классификация моделей рисков и систем, стратегий действий при поддержании летной годности.

21.5. Классификатор способов оценивания рисков с учетом характеристик множества факторов, порождающих рисковые ситуации.

ГЛАВА 22. НЕКОТОРЫЕ СХЕМЫ ПРИМЕНЕНИЯ СПОСОБОВ ОЦЕНИВАНИЯ РИСКОВ НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ ПОСЛЕДСТВИЙ В ЗАДАЧАХ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЛЕТНОЙ ГОДНОСТИ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ.

22.1. Методические положения теории безопасности систем и техногенных рисков.

22.2. Значения вклада базовой теории надежности в оценку риска возникновения неблагоприятных последствий.

22.3. модели рисков катастроф как маловероятных событий в системах с дискретными состояниями

22.4. Предотвращение авиационных происшествий на основе прогноза рисков катастроф.

РАЗДЕЛ 6. МОДЕЛИ ОБСЛУЖИВАНИЯ ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ СОСТОЯНИЮ МЕХАНИЧЕСКИХ КОНСТРУКЦИЙ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ.

ГЛАВА 23. СОСТОЯНИЕ СИСТЕМЫ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ И РЕМОНТА ВОЗДУШНЫХ СУДОВ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ.

23.1. Состояние и проблемы технического обслуживания и ремонта (ТО и Р) воздушных судов (ВС) гражданской авиации.

23.2. Математические задачи.

ГЛАВА 24. ОПТИМАЛЬНЫЕ МОДЕЛИ ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ АВИАЦИОННЫХ СИСТЕМ, УЧИТЫВАЮЩИЕ СЛУЧАЙНЫЕ МОМЕНТЫ УДАРОВ И СЛУЧАЙНЫЕ НАКОПЛЕНИЯ

ПОВРЕЖДЕНИЙ.

24.1. пуассоновский поток моментов ударов.

24.2. адаптивное восстановление при пуассоновском потоке моментов ударов.

24.3. полумарковский процесс накопления повреждений.

24.4. диффузионная аппроксимация величин повреждений.

24.5. Определение среднего времени до отказа авиационной системы при ударных нагрузках в процессе эксплуатации.

ГЛАВА 25. ПОРОГОВЫЕ МОДЕЛИ УДАРОВ, В КОТОРЫХ НАКОПЛЕННЫЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ ФИКСИРУЮТСЯ ПРИ РЕГУЛЯРНЫХ ПРОВЕРКАХ.

25.1 оптимальные модели предупреждения аварийных ситуаций для авиационной системы, подверженной ударным нагрузкам в процессе длительной эксплуатации.

25.2. сравнение моделей. неоднократное применение правил предупреждения аварийных ситуаций

25.3. Определение оптимального правила выполнения работ при контроле элементов конструкции воздушного судна (на примере панели крыла самолета ил-62М).

ГЛАВА 26. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ОТДЕЛЬНЫХ АГРЕГАТОВ АВИАЦИОННЫХ СИСТЕМ ПО ОПТИМАЛЬНОМУ РЕСУРСУ И СТАТИСТИЧЕСКОЕ ОЦЕНИВАНИЕ РАССЧИТЫВАЕМОГО РЕСУРСА.

26.1. определение оптимальных ресурсов стареющих агрегатов авиационных систем.

26.2. Статистическое оценивание величины оптимального ресурса «стареющих» элементов авиационных систем.

ГЛАВА 27. ФОРМИРОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ ПРОЦЕДУР ТЕХНИЧЕСКОГО ОБСЛУЖИВАНИЯ АГРЕГАТОВ ВС ПО ОПЫТУ ЭКСПЛУАТАЦИИ САМОЛЕТА ИЛ-86.

27.1. содержание работ при техническом обслуживании гидронасоса НП 108.

27.2. определение закона распределения наработок до отказа гидронасоса НП 108.

27.3. Разработка рекомендаций по формированию оптимальной процедуры ТО гидронасоса НП

27.4. Определение функций распределения наработок до появления трещин в элементах функциональных систем Ил-86.

В диссертации рассматриваются вопросы, связанные с решением проблемы обеспечения и поддержания летной годности воздушных судов гражданской авиации с учетом современного технико-экономического состояния транспортной системы России в целом и гражданской авиации, в частности.

Круг научных проблем охватывает вопросы методологии обеспечения и поддержания летной годности при условиях возможного возникновения рисковых ситуаций. Актуальным является поиск взаимосвязей таких категорий и свойств, как надежность, техногенный риск, безопасность полетов. Названные вопросы в такой взаимосвязи ранее в гражданской авиации не рассматривались. Ключевыми проблемами являются методы управления рисками с целью их уменьшения и разработка стратегии поддержания летной годности по критерию обеспечения безопасности полетов.

Базовым положением обеспечения летной годности является высокая надежность множества элементов и системы функционирования воздушного транспорта в целом.

В новых экономических условиях развития воздушного транспорта вопросы обеспечения надежности выходят на первый план. Это, прежде всего, организация обслуживания и диагностика качества узлов и систем по состоянию, продление ресурсов, оценка накопленных последствий от множества отдельных отказов некатастрофического свойства в отдельности, но могущих стать, в конечном итоге, причинами тяжелых последствий для системы в целом.

Теория надежности является развитой дисциплиной, но возникли новые проблемы и задачи, которые потребовали отдельного подхода к решению соответствующих задач.

Центральным местом данной диссертации является развитие методологии обеспечения летной годности. И далее делается переход к изучению техногенных рисков и разработке методов управления рисками.

В соответствии с этим в данной работе выделены тематические разделы, в каждом из которых представлены методологические основы подходов к решению ряда задач по соответствующей тематике.

Ввиду важности рассматриваемой проблемы в начале представлены результаты анализа состояния вопросов: транспортная система России, проблемы летной годности и актуальность вопросов, относящихся к разработке моделей рисков. Один из важных аспектов в последнем случае является изучение возможностей прогнозирования появления катастроф на воздушном транспорте как редких событий с вероятностью «почти ноль».

Также недостаточно четко в известной литературе изложено определение «безопасности фактических полетов» в связи с измерением уровней рисков или приемлемых рисков, например, в соответствии с рекомендациями ИКАО.

Системный кризис, поразивший Россию более 15 лет назад, и обусловленный сменой общественно-экономической формации, в не малой степени коснулся и авиации России (гражданской авиации и авиационной промышленности). По словам известного экономиста В. Леонтьева, переходная экономика, подвергнутая очень крупной трансформации при слабых инструментах, лишена рулевого управления. Исключительная особенность России определяется ее близостью к пороговым, запретным показателям реальных угроз экономической безопасности.

Транспорт во все времена играл для нашей страны с ее огромными расстояниями особую роль. Но сейчас в России формируется, по сути, новый, гораздо более динамичный образ жизни. Для большинства людей мобильность — символ свободы и нового качества жизни.

Сложилась реальная угроза транспортной разобщенности страны, фактической транспортной изоляции отдельных регионов. Геополитическое положение России предопределяет ее особую, ключевую роль в обеспечении евроазиатских связей. Россия, занимающая более 30% территории Евразийского континента и располагающая высокоразвитой транспортной системой, объективно является естественным мостом, обеспечивающим транзитные связи на этом направлении

Представление об устойчивом развитии связано с идеей нулевого роста, так как именно любой экономический рост и особенно ресурсоемкий, каким и является транспортная работа, приводит к разрушению природной среды. Именно поэтому необходима разработка новых моделей равновесия между общеэкономическим ростом и ростом транспортной работы.

Все большее влияние на транспортную систему оказывает энергетическая ситуация. Проблема снижения энергоемкости — один из факторов повышения конкурентоспособности экономики России.

Для России характерна абсолютно негативная тенденция — постоянно растущая удельная энергоемкость транспорта в расчете на 1 млн. т-км. При этом, несмотря на то, что абсолютный прирост энергопотребления пришелся на трубопроводный и воздушный транспорт, в росте удельной энергоемкости «виноват», прежде всего, автомобиль. На долю транспорта приходится около 13% национального энергопотребления, причем он потребляет почти 60% всего объема моторных масел. Доля энергозатрат в себестоимости продукции и услуг на транспорте составляет в среднем 17% и имеет тенденцию к увеличению в связи с опережающим ростом цен на продукцию топливно-энергетического комплекса .

В настоящее время транспорт оказывает заметное влияние на экономическое развитие страны, обеспечивая получение около 8% ВВП. Транспортная составляющая в стоимости продукции промышленности и сельского хозяйства оценивается величиной порядка 15—20%. На транспорте занято свыше 3,2 млн. чел., что составляет 4,6% работающего населения.

Государственное регулирование транспортной отрасли связано с обеспечением следующих групп интересов.

• Первый уровень целей государственного регулирования транспортной отрасли связан с обеспечением общественных и государственных интересов, в первую очередь, макроэкономической эффективности, национальной безопасности и обороноспособности.

• Второй уровень — обеспечение интересов потребителей услуг транспортной отрасли, заключающихся в возможности своевременно получать необходимые транспортные услуги, качество которых будет соответствовать их цене.

• Третий уровень — учет интересов предприятий транспортной отрасли, заключающийся, как и у всех хозяйствующих субъектов, в достижении финансово-экономической эффективности и устойчивости своего бизнеса, а также в обеспечении его развития.

Главной стратегической задачей для гражданской авиации является восстановление ее роли как общедоступного вида магистрального транспорта. Так, после распада СССР и единого Аэрофлота бессистемные шаги по созданию около 400 самостоятельных авиакомпаний России привели к катастрофическому снижению уровня безопасности полетов (1994 г.), когда многие государства ввели запрет на полеты своих граждан на российских самолетах. Принятыми мерами — объявлением начала сертификации эксплуатантов и организаций по техническому обслуживанию и ремонту авиационной техники, внедрением новых элементов системы летной годности, усилением государственного контроля за БП удалось в последующие годы вновь поднять БП до мирового уровня.

С другой стороны, беспрецедентное за всю историю мировой гражданской авиации падение объемов перевозок произошло в России за период с 1990 до 2000 г.: со 150 до 50 млрд. пасс-км и со 86 до 21 млн. чел. пассажиров (табл.1). По мере либерализации тарифной политики количество желающих летать стремительно сокращалось. Результат :

• ликвидация нерентабельных рейсов;

• стремление сосредоточится на доходных направлениях.

Это привело к очевидному перекосу маршрутной сети и изменению структуры авиаперевозок — 50% перевозок стало производиться на более доходных международных линиях (в СССР — только 3. Сегодня рынок авиаперевозок определяют регулярные рейсы в (из) Москву — 17% авиационных связей (Москва — города России) обеспечивают до 70% всего объема регулярных перевозок. Из 2 9 млн. пассажиров авиакомпаний по всей России 23 млн. перевозятся в Москву.

В результате, внутренние воздушные перевозки потеряли свою социальную направленность. Между многими регионами и внутри многих регионов прекратилось воздушное сообщение.

Гражданская авиация, являясь транспортом общего пользования, стала практически недоступна для широкого круга пользователей (услугами авиации пользуется не более 3% населения).

Та блица 1

Показатели деятельности воздушного транспорта России

Показатель Годы

1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Пассажирские перевозки

Пасса-жирооборот, млрд. пкм всего 150, 4 117, 6 83, 9 72, 4 71, 7 64,5 61,5 55, 5 53, 4 53, 4 60, 6 64, 7 71,1

МВЛ 43,5 30,0 28,5 26,0 28,3 28, 4 27,7 25, 9 22, 6 25, 8 29,3 32,2 35,5

Перевезено пасс, млн. чел. всего 86, 0 61,2 39,8 32,8 31,0 27,0 25, 1 22,3 21,5 21,8 25,1 26,5 29, 4

МВЛ 16,2 10, 7 9,3 8,5 9,3 9,4 9,1 8,4 7,1 8,4 10,0 11,1 12, 3

Грузовые перевозки

Грузооборот, млн. ткм всего 2392 1770 1621 1450 1585 2052 2496 1981 2257 2515 2626 2662 2735

МВЛ 483 489 669 793 897 1400 1785 1440 1637 1722 1735 1815 1812

Перевезено грузов, тыс. т всего 811,0 722, 6 555, 0 444,0 436, 9 566,1 605,1 468, 4 493,8 546, 6 614,2 627,2 620, 9

МВЛ 80, 9 87,7 128, 3 168, 9 178, 9 333, 6 377, 0 288, 2 289,1 301,1 364, 6 341,3

Физический налет, тыс. часов всего 1642 762 442 413 371 322 323 320 356 375 368 383

ПАНХ 1623 753 430 400 355 304 307 304 338 355 335 348

Самой серьезной преградой для динамичного развития региональных авиаперевозок является несоответствие евростандартам российских аэропортов. С момента распада СССР в России закрылось более тысячи региональных аэропортов. Большинство аэропортов контролируется государством, что и явилось одной из причин их ликвидации. Сейчас в России работает 423 аэропорт (табл.2). На федеральные перевозки по России работает 62 международных аэропорта, причем общепринятым мировым стандартам соответствует только московский аэропорт Домодедово. Многие местные аэропорты — просто не сертифицированные площадки. Существует проблема аэронавигации на местных воздушных линиях. Проще получать деньги за пролетающие ВС, чем организовать управление, объединив в единую систему аэропорты местных линий.

Таблица 2.

Динамика изменения аэродромной сети Российской Федерации

Годы

1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Общее количество аэродромов 1302 1169 1011 876 849 756 639 579 533 496 451 423

В том числе с аэродромами: класса А (L 3200) 14 14 14 15 18 18 18 18 18 18 17 18 класса Б (2600 L 3200) 13 14 14 14 16 18 20 25 25 25 25 25

Класса В (1800 L 2600) (в том числе с ГВВП) 71 (3) 72 (3) 74 (3) 78 (3) 84 (3) 83 (3) 81 (1) 84 (1) ^ со, 84 (1) 84 (1) 80 (1)

Окончание табл. 2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

Класса Г (1300 L 1800) (в том числе с ГВВП) 136 (58) 137 (56) 137 (56) 126 (49) 127 (48) 122 (44) 117 (44) 109 (41) 107 (43) 108 (42) 105 (40) 96 (38)

Класса Д (1000 L 1300) (в том числе с ГВВП) 131 (72) 128 (69) 114 (68) 114 (61) 114 (61) 102 (50) 92 (41) 77 (43) 64 (31) 61 (31) 58 (27) 54 (25)

Класса Е (500 L 1000) (в том числе с ГВВП) 937 (851) 804 (720) 658 (597) 529 (454) 490 (424) 413 (354) 311 (261) 266 (216) 235 (187) 200 (157) 162 (130) 150 (117)

И все же во вновь сложившихся структурах форм собственности, несмотря на прекратившиеся инновационные процессы в сфере обновления авиационной техники и наземных структур, низкую инвестиционную активность предприятий, отсутствие бюджетной поддержки гражданской авиации и авиационной промышленности, продолжает функционировать научно-информационная, производственная и исследовательская инфраструктура. При этом остается большой потенциал летных и инженерно-технических кадров и организаций.

Функционирование экономики страны неразрывно связано с воздушным транспортом. Для ряда регионов страны воздушный транспорт является единственным магистральным видом транспорта, обеспечивающим их связь с остальной территорией России. На долю воздушного транспорта приходится до 20% от общего пассажирооборота в междугороднем сообщении и более 80% пассажиров в международном сообщении. Значительный вклад вносит гражданская авиация в обеспечение функционирования отраслей народного хозяйства на основе использования прогрессивных авиационных технологий, включая разведку и освоение минерально-сырьевых ресурсов России.

Инфраструктура Гражданской авиации включает 22 9 авиакомпаний, 423 аэропорта, 13 авиаремонтных заводов, более 200 тыс. чел. персонала (см. рис.1).

Парк воздушных судов является основной подсистемой воздушного транспорта, наиболее капиталоемкой и значимой для обеспечения экономически эффективной работы гражданской авиации. Каждая из возникших в России угроз экономической безопасности (снижение уровня БП, сокращение числа аэропортов, резкое падение объемов перевозок) поставил бы любую транспортную систему за грань выживания, однако российская авиация, тем не менее, смогла удержаться за счет своего высокого потенциала.

Мировой кризис 2001 г. в гражданской авиации не столь сильно отразился на России, так как у нас он произошел ранее, в середине 90-х гг., когда у зарубежных компаний процесс только начал развиваться, но обвал российского рынка воздушных перевозок не мог не сказаться на состоянии российской авиации (гражданской авиации и авиационной промышленности).

Однако имеющийся экономический потенциал еще может дать возможность России не отстать катастрофически от постиндустриальных стран и решить свои социальные проблемы, но десятилетнее топтание на месте все же привело российскую авиацию на грань выживания.

Рис. 1. Инфраструктура гражданской авиации России

Зарубежный опыт свидетельствует о решающей роли государства в регулировании и стимулировании создания новой авиатехники, интеграции с мировыми производителями авиационной техники.

С одной стороны, в условиях отсутствия на протяжении последних лет регулярных крупных заказов со стороны российских авиакомпаний, которые в последнее десятилетие столкнулись с беспрецедентным для мировой практики 4-х кратным падением спроса на пассажирские перевозки, отечественная авиапромышленность, рассчитанная на удовлетворение совершенно иных масштабов потребностей в воздушных судах, была вынуждена функционировать в режиме разовых поставок.

В результате, в последнее 5-летие среднеотраслевой уровень загрузки производственных мощностей гражданскими заказами не превышал 10—15%, что объективно влекло за собой убыточность деятельности для большинства предприятий авиационной промышленности, лишенных в силу этого возможности финансировать мероприятия по обновлению основных фондов и переходу на современные технологии автоматизированного проектирования, производства и обслуживания авиатехники нового поколения .

На сегодня 95% станочного парка авиационной промышленности имеет возраст более 20 лет Экспериментальная база НИИ и КБ отрасли изношена более чем на 80%. Даже при проведении намеченной Правительством РФ реструктуризации авиационной промышленности в интересах сокрещения ранее созданных и ставших к настоящему времени избыточными производственных мощностей срочной замены потребует не менее 50% сохраняемого технологического и экспериментального оборудования.

Необходимо прекратить олигархическое движение в авиационной промышленности, где многие фирмы (ОКБ, заводы), когда-то крупные и известные, но нищенствующие сегодня, держится за свое призрачное прошлое. Выпуск одного-двух самолетов в год — это безумно дорогое удовольствие, поэтому создание «самолета для самолета» нам явно не по карману, а предельно «жесткая» структура мирового авиационного рынка существенно снижает конкурентоспособность и экспортный потенциал российской авиационной промышленности. При этом ключевыми факторами ее не конкурентоспособности являются:

• отсутствие капитала и финансовых механизмов;

• отсутствие международно-признанных сертификатов;

• отсутствие инфраструктуры продаж и послепродажной поддержки;

• отсутствие политического лоббирования.

Одной из важнейших государственных задач является создания Российской системы обеспечения летной годности, послепродажной поддержки AT, в том числе за рубежом, где эксплуатируется ранее выпущенная AT.

Содержание проблемы обеспечения безопасности полетов гражданских воздушных судов (ВС), прежде всего, определяется эффективностью действующей системы поддержания их летной годности [1], [2], [3].

Проблема поддержания летной годности ВС решалась на всех этапах становления и развития гражданской авиации и в настоящее время находится в центре внимания международных авиационных организаций и государственных органов. На каждом из этапов, в соответствии с требованиями своего времени, действовала определенная система поддержания летной годности ВС и соответствующая система законодательной, нормативно-правовой и нормативно-технической документации [4], [5], [6].

Новые экономические отношения в России, а, следовательно, изменение принципов, правил и форм государственного регулирования и управления в авиационной сфере, обусловили существенное изменение требований в части нормативного обеспечения и контроля характеристик летной годности (эксплуатационно-технических характеристик — ЭТХ) ВС при их создании, испытаниях и эксплуатации [7], [8], [9].

Современные требования нормативного обеспечения и контроля ЭТХ ВС реализуются при разработке ВС в виде свойств и соответствующих им характеристик безотказности, долговечности, живучести, сохраняемости, эксплуатационной и ремонтной технологичности, контролепригодности и др. Однако, облик и содержание системы поддержания летной годности ВС в процессе длительной эксплуатации в значительно большей степени зависит от стратегий, методов, режимов технического обслуживания и ремонта (ТОиР), от экономических и организационных мер и других аспектов, направленных на поддержание летной годности ВС.

Указанные требования нашли отражения и в последних разработках международной организации ИКАО, в частности, в руководствах по летной годности авиационной техники (Дос.9051, Дос.9388, Дос.8389) [10] ,

11], [12], [13]. В дальнейшем развитие этих работ привело к появлению отдельного «Руководства по сохранению летной годности» (Дос.9642), изданного ИКАО в 1995 г. [14], которое охватывает все этапы жизненного цикла ВС и содержит ряд новых требований и положений в области ТОиР, доработок, контроля уровня надежности ВС в условиях авиакомпаний и специализированных организаций по ТОиР (центров ТОиР), в отношении вида установленной отчетности по летной годности и других мероприятий по поддержанию летной годности ВС при эксплуатации.

Особую актуальность проблема поддержания летной годности ВС приобретает в современных условиях работы воздушного транспорта России, которые характеризуются:

• образованием большого числа негосударственных авиакомпаний, часть из которых не имеет своей производственно-технической базы;

• значительной долей ВС, имеющих большую наработку или срок службы (свыше 70%);

• прекращением бюджетного финансирования работ по поддержанию летной годности;

• прекращением инвестиций на обновление парка ВС.

К особенностям современных условий в России относится также наличие двух систем сертификации, разделенных по различным объектам:

• Системы сертификации авиационной техники и объектов гражданской авиации (ССАТ и ОГА) с Руководящим органом в лице Межгосударственного авиационного комитета (МАК).

• Системы сертификации в гражданской авиации (ССГА) с Руководящим органом в лице Минтранса РФ.

Следует отметить, что, в отличие от России, в США действует единая система Федеральных авиационных правил (FAR) в рамках Федеральной Авиационной Администрации (FAA), в Европейском Союзе — единая система авиационных правил (PART, JAR) в рамках Европейского Агентства Авиационной Безопасности (EASA) (до 2004 г. — Объединенной Авиационной Администрации (JAA))[15].

Состав документов, терминология и правила сертификации, принятые в рамках ССАТ и ОГА, в основном гармонизированы с документами ИКАО

12], [13], [14], правилами FAR, чего нельзя сказать о нормативных документах в рамках ССГА.

Разобщенность систем сертификации AT, ОГА, ССГА и отсутствие единой методологии их создания привели к необходимости решения сложного комплекса задач обеспечения и поддержания летной годности ВС.

Вопросы поддержания летной годности ВС содержатся в ряде других действующих нормативных документов: наставлениях [1], [16], руководствах [17], положениях [18], [19], стандартах [20], [21], которые, однако, также не объединены в единую систему. Вместе с тем, отсутствуют нормативные документы, направленные на решение задач поддержания летной годности, в прямой постановке, как того требуют документы ИКАО [22] .

Необходимо отметить, что проблеме обеспечения и поддержания летной годности ВС уделяется постоянное внимание авиационными специалистами организаций и предприятий авиационной промышленности и гражданской авиации. Широко известны работы по исследованию данной проблемы авторов: Барзиловича Е.Ю.; Воробьева В.Г.; Громова М.С., Зубкова Б. В.; Ицковича А.А.; Неймарк М.С.; Петрова А.Н.; Смирнова Н.Н.; Сакача Р.В.; Чинючина Ю.М.; Шапкина B.C. и др.

Тем не менее, в свете новых задач, стоящих перед гражданской авиацией по повышению эффективности технической эксплуатации ВС и безопасности полетов, задач, решаемых в условиях рыночной экономики, возникает необходимость исследования и разработки современной государственной системы поддержания летной годности ВС на этапах их эксплуатации.

В решении данной проблемы, носящей комплексный характер, должны участвовать специально уполномоченные органы МАК, Минтранса РФ, Минпромэнерго, Разработчики, Изготовители, Организации по ТОиР ВС. Каждый из участников должен найти свое место и свое назначение в разрабатываемой системе.

Далее в работе рассматривается состояние вопроса по теории техногенных рисков в приложении к задачам оценивания безопасности на транспорте. Предлагается определенная формализация понятия риска, что позволяет найти некоторые математические модели рисков, полезные для решения разных задач и программах обучения персонала.

В авиации практикуется переход к понятиям риска ситуаций, особенно при оценке опасности посадки самолетов в особых случаях, при решении вопросов обеспечения безопасности полетов.

Так, в последнее время в сфере летной эксплуатации ВС внедряется концепции рисков CFIT, ALAR, принятых в России в качестве официальных идеологий обеспечения БП. Вместе с тем приходится отметить, что унификация положений теории БП в рамках моделей рисков по ИКАО и на транспорте в целом пока еще не достигнута по следующим причинам:

1. Имеется неоднозначность определений рисков и моделей рисков в зависимости от области применения той или иной концепции рисков (финансы, экология, техника и т.д.). Иногда признаки области опасной деятельности в технике, в обществе и т.д. принимаются за основу формулирования новых определений риска.

2. С общих позиций математической формализации явлений природы и теории случайных процессов представляется возможным ограничиться, как предложено ниже, всего лишь двумя моделями или формулами риска в зависимости от степени случайности или неопределенности изучаемых явлений. Более того, можно утверждать, что в рамках общего подхода к оцениванию безопасности на транспорте не возникнет особых проблем с определением риска и с оценкой уровня безопасности систем на основе соответствующих определений и моделей рисков для разных ситуаций и типов факторов .

3. Формальное распространение методов теории надежности на область оценки опасности явлений, возникающих при отказах систем, не дает удовлетворительных результатов и однозначного ответа на вопрос о причинах возникновения катастроф как редких, маловероятных событий.

4. Классификацию моделей рисков и особенностей их применения можно построить на основе принципов и формул определения и трактовок как события специальными показателями свойств этого события.

Так, практически очень важными для оценки безопасности являются «катастрофические риски» [116, 119] в виде маловероятных редких событий, которые могут изучаться на транспорте, при прогнозировании опасности космических проектов и опасности плавания атомных подводных лодок (АПЛ), в задачах страхования, например, при оценке риска разорения страховой компании. Риски оцениваются в экологии, а также при оценке возможностей, возникновения актов терроризма на транспорте и в других областях. При этом следует подчеркнуть, что такие события как катастрофы, возникают в системах, которые могут считаться высоконадежными с позиций теории надежности.

Высоконадежными можно считать системы, в которых вероятность возникновения катастрофы «почти — нуль», а надежность функционирования на заданном промежутке времени высокая и по вероятности близка к единице. Так, гибель атомной подводной лодки (АПЛ) «Курск» трудно объяснить с позиций теории надежности.

В работе [140] Малинецким Г.Г. предложена градация степеней опасности в системах через риск на основе классификации трех возможных ситуаций (№1, 2, 3) развития событий. При этом риск оценивается как событие только через вероятностную меру его появления.

Однако, на практике более важной и распространенной является и другая ситуация (№ 4), которая служит предметом исследований в данной работе, а именно: ситуация типа «большой ущерб с вероятностью почти нуль», что характерно для ряда катастроф с высоконадежными системами. Особенности ситуаций, подобных № 4, порождают известные коллизии и синдромы типа «Launch on hunch» или «It can't happen to me», не объяснимые с позиций теории надежности (соответственно это значит «Старт на авось» или «Это (в смысле «катастрофы») не может произойти со мной»).

В настоящее время можно выделить два основных направления изучения рисков в природных и техногенных системах. Первое — это теория катастроф в гомеостатических комплексах [140]. Второе направление — теория катастроф в системах с конечным множеством дискретных состояний [118, 119]. К этому направлению могут быть отнесены теория и методы сценарного анализа рисковых ситуаций оценивания безопасности систем [116, 117].

Рассматриваемые вопросы приводят к необходимости по-новому сформулировать понятие «безопасности систем», отличающееся от соответствующих определений из теории надежности [14 5].

Определение «безопасности» дается в Британском стандарте [14 6] на основе риска, которые можно измерять с помощью двухмерного показателя: через степень риска и значение ущерба.

Тогда надо принять соглашение о том, что такое риск в общем случае. В некоторых практически важных случаях оценка безопасности может быть получена без использования значений вероятностей для избранных событий [118, 119]. Далее, известны способы оценивания рисков без теории вероятностей, основанные на экспертных методах, которые нашли применение в гражданской авиации. Так, в западном авиационном сообществе разработаны программы CFIT, FORAS [14 9, 151] и методика оценки рисков столкновений одиночных (не множества) исправных и управляемых самолетов с препятствиями, с землей, с горами без использования вероятностных показателей опасности.

В связи с этим в данной работе в основном исследуются условия и причины возникновения маловероятных катастроф, и определяются системные ошибки с помощью моделей рисковых процессов в форме цепей дискретных случайных событий. Предлагается выявлять опасные тенденции путем анализа некоторых системных ошибок, скрытых в структуре системы и в устройствах ее взаимодействия с внешней окружающей средой, а также обусловленных проявлением человеческого фактора. Понятие системной ошибки было введено в [116], однако формула системной ошибки не была предложена. Использование дискретных цепей отражает метод сценарного анализа, предложенного Кульбой В.В. [117].

Перечисленные достижения в области разработки моделей риска могут быть полезными при анализе безопасности функционирования транспортных систем, особенно в ситуациях с ненадежной статистикой. При этом достаточно важным является выявление особенностей применения известных и хорошо разработанных, для технических объектов, методов теории надежности при решении следующих вопросов безопасности полетов в гражданской авиации:

1. Концепции обеспечения и поддержания и сохранения летной годности гражданских ВС в новых условиях функционирования отрасли, отражающей современное состояние проблемы, государственную политику в области развития авиации и обеспечении безопасности полетов и учитывающей международную теорию и практику авиастроения и технической эксплуатации ВС.

2. Методологических основ комплексного ведения работ по поддержанию летной годности ВС в процессе их эксплуатации включающих:

• системный подход к решению задач поддержания летной годности ВС;

• принципы, правила и механизм управления поддержанием летной годности ВС;

• структуру системы управления поддержанием летной годности ВС с учетом функциональных особенностей взаимодействия ее целевых подсистем.

3. Обоснование состава и содержания работ по компонентам поддержания летной годности ВС.

4. Научных основах и методическом обеспечении процедур контроля технического состояния конструкции планера и уровня надежности изделий функциональных систем ВС в эксплуатационных условиях.

5. Методах оценки эффективности режимов ТО изделий при поддержании летной годности ВС.

6. Рекомендациях по сертификации экземпляра ВС при эксплуатации .

Результаты данного исследования, реализованные в комплексе нормативно-технических и научно-методических документов, введенных в действие на отраслевом и межотраслевом уровнях, позволяют на всех стадиях жизненного цикла ВС обоснованно выбирать и реализовывать приоритетные целевые мероприятия (управляющие воздействия) по обеспечению и поддержанию летной годности ВС эксплуатируемых и вновь создаваемых типов. Целью диссертационной работы является создание современной теории обеспечения и поддержание летной годности ВС ГА и обоснование конкретных предложений по ее поддержанию.

Объект и методы исследования. Объектом исследования является процесс обеспечения и поддержания летной годности ВС ГА. Методы исследования связаны с теорией управления случайными процессами различной природы, с использованием методов компьютерной статистики, теории надежности и эффективности сложных систем.

Научной новизной обладают следующие полученные в диссертации результаты:

• разработанные методологические основы поддержания летной годности ВС ГА и процедуры ее контроля в эксплуатационных предприятиях;

• оригинальный метод строгого статистического оценивания показателей безопасности полетов по ограниченным исходным данным и неизвестном законе распределения;

• комплекс эффективных математических моделей, направленных на упреждение аварийных и катастрофических ситуаций на борту воздушного судна;

• универсальный оптимальный алгоритм управления в системе «человек-машина-среда» с целью снижения рисков авиапроисшествий на воздушном транспорте;

• методология оценивания рисков авиакатастроф на основе точных и экспертных подходов;

• комплекс моделей обслуживания по техническому состоянию механических конструкций воздушных судов;

Сформулированные выше результаты и являются вопросами, выносимыми на защиту.

Достоверность результатов исследований подтверждается строгостью хорошо апробированных предложенных моделей и алгоритмов, приемлемостью опущений, адекватно отражающих изучаемые физические процессы и явления, а также использованием исходных данных, собранных лично автором, либо по разработанной им документации.

Практическая ценность и внедрение результатов работы заключаются в реализуемости ее результатов, использовании их в эксплуатационных авиапредприятиях и авиакомпаниях, а также в организациях авиационной промышленности и в учебном процессе аэрокосмических ВУЗов России, о чем имеются соответствующие акты.

Апробирование и публикация результатов диссертации. Основные положения и результаты работы докладывались и обсуждались на международных научно-технических конференциях в США (1996-1999 г.г.); 1-ой Московской (ФСВТ-JAA) международной конференции по гармонизации систем летной годности (1998г.); Минской международной конференции (стран СНГ и США) по обеспечению и поддержанию летной годности (1998г.); международных научно-практических конференциях МГТУ ГА (2000, 2001, 2003 г.г.), в ЕАТК ГА (1999-2005 г.г.), на различных отраслевых совещаниях и конференциях с участием иностранных партнеров (1995-1999 г.г.), на семинарах секции «Проблемы воздушного транспорта» РАН (2000-2001 г.г.), на семинарах кафедры оптимального управления факультета ВМК МГУ им.М.В.Ломоносова, на международном семинаре в математическом институте им.Л.Эйлера (г.Санкт-Петербург, 2000 г.).Материалы исследований по теме диссертационной работы нашли свое применение в ряде отраслевых документов [19, 36-39, 46, 70-82, и др.], подготовленных при непосредственном участии автора, при специальной подготовке и сертификации руководителей, инженеров, экспертов и специалистов по системам качества отрасли ГА, используются в учебном процессе авиационных вузов России.

По теме диссертации опубликовано 27 печатных работ, из них 5 - в рейтинговых изданиях, в которых Президиумом ВАК разрешено опубликование материалов докторских диссертаций, одна монография объемом 449 стр. (28 печ.листов), изданная в МГУ им.М.В.Ломоносова, автореферат [43] и кандидатская диссертация [5], защищенная в МГТУ ГА.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

Зарубежный опыт свидетельствует о решающей роли государства в регулировании и стимулировании создания новой авиатехники, интеграции с мировыми производителями авиационной техники. Выпуск од-ного-двух самолетов в год — это безумно дорогое удовольствие, поэтому создание «самолета для самолета» нам явно не по карману, а предельно «жесткая» структура мирового авиационного рынка существенно снижает конкурентоспособность и экспортный потенциал российской авиационной промышленности.

При этом ключевыми факторами ее неконкурентоспособности являются :

• отсутствие капитала и финансовых механизмов;

• отсутствие международно-признанных сертификатов;

• отсутствие инфраструктуры продаж и послепродажной поддержки;

• отсутствие политического лоббирования.

Главной стратегической задачей гражданской авиации сегодня является восстановление ее роли как общедоступного вида магистрального транспорта.

Реализация стратегической задачи:

• создание модельного ряда современных российских самолетов, превращение их в точки роста российской экономики и транснациональные рычаги стратегического развития авиации;

• создание российской системы обеспечения летной годности, послепродажной поддержки АТ, в том числе за рубежом, где эксплуатируется ранее выпущенная отечественная авиационная техника. Гражданская авиация еще может обеспечить объем перевозок имеющимся парком воздушных судов до 2007-2010 г.г., тем самым дать авиапрому срок для реализации стратегической задачи, для чего на государственном уровне необходимо законодательно решить вопросы:

• защиты внутреннего рынка от проникновения «подержанных иномарок»: отдавать западным ВС внутренний рынок, каким является рынок внутренних воздушных перевозок в России — значит поставить страну в технологическую зависимость от Запада;

• реструктуризации отрасли для российского авиапрома;

• создания финансовых механизмов и инфраструктуры продаж ВС, в том числе послепродажной поддержки обеспечения летной годности, логистики для ее обслуживания, унификация поставок российской авиационной техники через национальный каталог;

• гармонизации российской и международной системы летной годности путем сближения законодательств, создания однородной правовой среды с целью международного признания российской системы сертификации авиационной техники и присоединения России к международной системе EASA (JAA).

Необходима разработка новых моделей равновесия между ростом авиационных перевозок, российскими эксплуатантами, производителями российской авиационной техники, оптимизации количества авиакомпаний и распределения авиационной техники по регионам через законодательно введенную систему индикаторов (показателей) деятельности, создания и гармонизации устойчивых внешнеэкономических связей (международных полетов) в рамках единой структуры и введения государственного контроля за структурой перевозок, особенно за выполнением социально значимых рейсов.

Исходя из вышеизложенного в диссертации получены следующие результаты.

1. На основании проведенных исследований созданы концептуальные и методологические основы комплексного ведения работ по обеспечению и поддержанию летной годности ВС.

2. На основе анализа современного состояния проблемы обеспечения и поддержания летной годности ВС выявлены и обоснованы:

• тенденции развития отечественной и зарубежных систем обеспечения и поддержания летной годности ВС;

• современные требования к системе обеспечения и поддержания летной годности ВС при эксплуатации;

• факторы и компоненты, определяющие обеспечение и поддержание летной годности ВС;

• основные принципы и правила обеспечения и поддержания летной годности ВС;

• целесообразность широкого внедрения методов контроля технического состояния авиационной техники как основы поддержания летной годности ВС;

• концептуальные положения поддержания летной годности ВС в процессе их эксплуатации.

3. Построены формализованные модели и механизм (система) управления процессами обеспечения и поддержания летной годности ВС ГА. В рамках построенной системы разработаны рекомендации по основным компонентам обеспечения и поддержания летной годности серийных и вновь создаваемых типов ВС, связанных с:

• развитием и внедрением прогрессивных программ ТОиР ВС;

• обоснованием, обеспечением, использованием, поддержанием, восстановлением и продлением ресурсов и сроков службы авиационной техники;

• сохранением целостности конструкции ВС;

• доработками и модификацией авиационной техники;

• диагностикой и неразрушающим контролем;

• подготовкой и аттестацией инженерно-технического персонала;

• обеспечением качества работ по ТОиР ВС;

• совершенствованием нормативно-технической базы.

4. Разработаны научно-методические основы построения процедур контроля технического состояния ВС при эксплуатации:

• метод выборочного контроля критических зон конструкции планера ВС;

• процедуры контроля уровня надежности изделий функциональных систем ВС.

5. Важным фактором устойчивого, безопасного функционирования гражданской авиации как многоуровневой, интегральной системы являются активизирующиеся в последние годы процессы внедрения технического регулирования. Эти меры предусмотрены ФЗ «О техническом регулировании» от 27.12.2002 г. № 184-ФЗ, где поставлен вопрос о технической безопасности, а в качестве научно-методической основы анализа безопасности используется теория и показатели рисков, имеющие свои особенности в транспортной отрасли.

При оценке величины риска с вероятностью рискового события «почти нуль» в работе рассмотрена целесообразность использования множества оценок, состоящих из нескольких элементов, не сводимых к скалярной (аддитивной) свертке. В качестве одного из элементов вводимого множества может быть взята мера риска 2-го рода, отражающая результат прямого измерения опасности в сценариях, развивающихся в виде цепочки событий.

Для высоконадежных систем приходится строить модель риска при условии «вероятность катастрофы почти нуль». Это условие характеризует свойства систем «гибели» и «гибели и размножение». При этом объективное оценивание возможной опасности может быть осуществлено по мере риска 2-го рода, предложенного в данной работе. Подобная мера объективно может отражать степень опасности изучаемой ситуации в зависимости от длины цепи и наличия в цепи особых (опасных) элементов, эквивалентных отказам и восстановлению параллельно и последовательно соединенных элементов по надежности.

6. Значительное место в представленных в диссертации исследованиях занимают математические модели, связанные с техническим обслуживанием авиационных систем и учитывающие ударные воздействия, которым подвергаются системы в процессе эксплуатации. В основе всех моделей лежит теория оптимально управляемых скачкообразных случайных процессов.

Применение этой теории к практике ТОиР авиационной техники позволило по-новому взглянуть на эксплуатацию по состоянию авиационных систем, особенно систем механического типа. Это обстоятельство должно внести существенные коррективы в математическое обеспечение, создаваемое в интересах эксплуатации таких систем по техническому состоянию. Следует особо отметить, что создание отмеченного математического обеспечения опережает разработку технических средств измерения ударных нагрузок и особенно вызываемых ими повреждений в элементах конструкции воздушного судна.

7. В работе предложена модель, в которой учитывается самовосстановление получаемых повреждений при ударных нагрузках. Эта модель, по-видимому, в перспективе может формализовать процесс функционирования специалистов по ТОиР в гражданской авиации. В частном случае эту модель удалось довести до числовых расчетов. Кроме того, предложена оригинальная модель определения среднего времени безотказной работы элемента конструкции воздушного судна при ударных нагрузках в процессе эксплуатации. Полученные здесь результаты будут полезны при обоснованиях ресурсов авиационных систем с учетом воздействующих на них ударных нагрузок, которые до сих пор при таких обоснованиях не учитывались.

8. Предложена также оптимальная модель управления состоянием авиационной системы, отличающаяся от традиционной критерием оптимизации, наиболее полно отражающим специфику длительно эксплуатируемых систем. Приведено сравнение предложенной и традиционной моделей и показано преимущество предложенной модели в плане минимизации средних затрат на ТОиР и повышения безопасности полетов воздушных судов.

9. Представлен аналитический подход к определению назначаемых ресурсов авиационных систем (элементов) стареющего типа и предложена процедура статистического оценивания ресурсов стареющих элементов авиационных систем.

10. В диссертации обосновано показано, что главной целью авиационной деятельности в России должно стать создание эффективных систем прогнозирования и снижения рисков, обеспечения и поддержания летной годности, снижения ресурсных затрат, повышения качества обслуживания, безопасности полетов и производительности труда.

11. Полученные в диссертации результаты, предложенные и научно обоснованные концепции развития, современные алгоритмы математического обеспечения при решении задач технического обслуживания и ремонта ВС и их оборудования и, в целом, обеспечения и поддержания летной годности ВС могут быть использованы для исследования путей повышения эффективности и безопасности функционирования всей транспортной системы России.

1. Наставление по технической эксплуатации и ремонту авиационной техники в гражданской авиации России (НТЭРАТ ГА — 93). М.: Воздушный транспорт, 1994.

2. Руководство по организации работ в области летной годности. Док. 9389. ИКАО. Повторное изд., 1993.

3. Гипич Г.Н. Система поддержания летной годности российских гражданских судов // Авиац. рынок. 1998. № 16 (75). С. 4—14.

4. Гипич Г.Н., Чинючин Ю.М. Организация инженерно-авиационного обеспечения летной годности воздушных судов // Вопросы поддержания летной годности летательных аппаратов в процессе эксплуатации: Межвуз. сб. науч. тр. М.: МГТУ ГА, 1996. С. 13-19.

5. Гипич Г.Н. Разработка комплексной системы поддержания летнойгодности гражданских воздушных судов при эксплуатации: \дисс. на соискание уч.ст.к.т.н. М.: МГТУ ГА, 2001.1

6. Безопасность полетов: Учебник для вузов / Под ред. Р.В. Сакача. М.: Транспорт, 1989. С. 239.

7. Общие технические требования к эксплутационно-техническим характеристикам самолетов и вертолетов гражданской авиации (ОТТ ЭТХ ВС ГА). М., 1990.

8. Петров А.Н, Шевякова JI.B. Анализ зарубежных норм и правил в части эксплуатационно-технических характеристик авиатехники и опыта их применения. НТО № 445-92-IV. М. : ЛИИ им. Громова, 1992.

9. ГОСТ В20436-88. Изделия авиационной техники. Общие требования ккомплексным программам обеспечения безопасности полетов, надежности, контролепригодности и эксплуатационной технологичности. М.: Изд-во стандартов, 1988.

10. Техническое руководство по летной годности. Док. 9051. ИКАО. 2-е изд. 1987.

11. Руководство по типовым правилам национального регулирования производства полетов и сохранению летной годности воздушных судов. Док. 9388. ИКАО. Повтор, изд. 1993.

12. Руководство по процедурам эксплуатационной инспекции, сертификации и постоянного надзора. Док. 8335-aN/879. Изд. 42. 1995.

13. Летная годность воздушных судов. Приложение 8 к Конвенции о гражданской авиации. ИКАО. 1983.

14. Руководство по сохранению летной годности воздушных судов. Док. 9642-AN/941. Изд. 1-е. ИКАО. 1995.

15. Гипич Г.Н., Корбут А. К гармонии с объединенной Европой // Авиапанорама. Международный авиационно-космический журнал. М. : изд. Центр «Экспринт», 1999. С. 4—5.

16. Дзиркал Э.В. Выбор и оценка показателей надежности сложных изделий. М.: Знание, 1974. С. 48.

17. Руководство для конструкторов и эксплуатантов по разработке и сертификации программы технического обслуживания и ремонта функциональных систем ВС (РДКЭ). М.: ЛИИ им. Громова, 1993.

18. Положение о порядке создания авиационной техники и технологии двойного назначения, экспортных вариантов военной авиационной техники и оборудования для нее с использованием инвестиций. Утв. Постановлением Правительства РФ от 09.09.94 г. № 189.

19. Временное положение об организации и проведении работ по установлению ресурсов и сроков службы гражданской авиационной техники. М.: ФСВТ, 1998.

20. ГОСТ 28056-89.Документация эксплуатационная и ремонтная на авиационную технику. Построение, изложение, оформление и содержание программы технического обслуживания и ремонта. М. : Изд-во стандартов, 1989.

21. ГОСТ 18 675-79. Документация эксплуатационная и ремонтная на авиационную технику и покупные изделия для нее. М. : Изд-во стандартов, 1985.

22. Конвенция о международной гражданской авиации. Чикаго, 1944.

23. Барзилович Е.Ю. Савенков М.В. Статистические методы оценки состояния авиационной техники. М.: Транспорт, 1987. С. 240.

24. Барзилович Е.Ю. Оптимально управляемые случайные процессы и их приложения. Теоретические основы эксплуатации авиационных систем по состоянию. Егорьевск: ЕАТК ГА, 1996. С. 299.

25. Воробьев В.Г., Зубков Б.В., Уриновский Б.Д. Технические средства и методы обеспечения безопасности полетов. М. : Транспорт, 1989. С. 151.

26. Воробьев В.Г., Константинов В.Д. Надежность и эффективность авиационного оборудования. М.: Транспорт, 1995. С. 248.

27. Хамракулов И.В., Зубков Б.В. Эффективность использования полетной информации. М.: Транспорт, 1991. С. 175.

28. Ицкович А.А. Оптимизация программ технического обслуживания и ремонта машин. М.: Знание, 1987. С. 61—124.

29. Ицкович А.А. Надежность летательных аппаратов и авиадвигателей. М.: МГТУ ГА, 1995. С. 92.

30. Смирнов Н.Н., Ицкович А.А. Обслуживание и ремонт авиационной техники по состоянию. 2-е изд. М.: Транспорт, 1987. С. 272.

31. Смирнов Н.Н. Научные основы построения системы технического обслуживания и ремонта самолетов гражданской авиации: Учеб. пособие. М.: МГТУ ГА, 1994. С. 108.

32. Чинючин Ю.М. Методология и современные научные проблемы технической эксплуатации летательных аппаратов. М. : МГТУ ГА, 1999. С. 64 .

33. Смирнов Н.Н., Чинючин Ю.М. Эксплуатационная технологичность летательных аппаратов. М.: Транспорт, 1994. С. 256.

34. Чинючин Ю.М. Сертификация объектов системы технической эксплуатации воздушных судов. Обеспечение безопасности полетов в новых экономических условиях. Материалы международной НТК. Киев: КМУ ГА, 1997. С. 26-27.

35. Система поддержания летной годности гражданских воздушных судов России. Анализ состояния и перспективы развития. Проект разр.

36. Чинючин Ю.М., Громов М.С., Зверев С.Ю. и др. / Под рук. Г.Н. Гипича. М.: ФСВТ РФ, 1999. С. 43.

37. ФАП-145. Федеральные авиационные правила. Организация по техническому обслуживанию и ремонту авиационной техники. Per. № 1871 Минюста РФ от 13.08.99 г.

38. Технологическая инструкция по ведению паспорта коррозионного состояния самолета (вертолета). Утв. нач. УПЛГ ФСВТ РФ 21.01.98 г.

39. Типовые руководства по сбору, обработке и использованию информации о неисправностях авиатехники в авиапредприятиях . Утв. УТЭРАТ ФАС РФ 01.06.97 г.

40. Временные требования и процедуры сертификации экземпляра воздушного судна гражданской авиации. Утв. Нач. УПЛГ ФСВТ РФ 01.10.99 г.

41. АП-25. Авиационные правила. Нормы летной годности. М. : МАК, 1996.

42. Методика построения системы сохранения летной годности воздушных судов при их эксплуатации. Отчет по НИР. Госрегистр. № 01990001411. М.: МГТУ ГА, 1999. С. 89.

43. Гипич Г.Н. Разработка комплексной системы поддержания летной годности гражданских воздушных судов при эксплуатации: Автореф. канд. дисс. М.: МИИГА, 2001. С. 28.

44. Анализ влияния надежности авиационной техники на безопасность полетов за 2003 г. М.: ГСГА, 2004. С. 1209.

45. Сводные данные о наиболее массовых неисправностях авиатехники за 2003 г. М.: ГСГА. С. 111.

46. О состоянии безопасности полетов в РФ и неотложных мерах по ее повышению. Тезисы доклада на заседании Коллегии ФАС России 20.04.99 г. М.: ФАС России, 1999. С. 22.

47. Гипич Г.Н. Современное состояние проблемы поддержания летной годности ВС // Инженерно-авиационной вестник № 5 (23) . М. : Изд. УПЛГ ГВС ФСВТ России, 1999. С. 4-15.

48. Рекомендации по построению системы нормативно-технической документации по технической эксплуатации авиационной техники в новых хозяйственных условиях. Утв. ОТЭРАТ ДВТ России 10.06.92 г. № 25.1.7-2.

49. Чинючин Ю.М., Гипич Г.Н. Совершенствование нормативно-правовой базы поддержания летной годности ВС. Современные научно-технические проблемы. Тезисы доклада на Международной НТК. М. : МГТУ ГА, 1996. С. 8.

50. ГОСТ 18681-79. Документация эксплуатационная и ремонтная на авиационную технику и на покупные изделия для нее. Формуляры, паспорта, этикетки. М.: Изд-во стандартов, 1979.

51. Типовой договор на поставку гражданского воздушного судна и взаимные обязательства поставщика и эксплуатанта на весь период эксплуатации по поддержанию летной годности. Утв. ФАС России 03.12.97. № 61/у.

52. ГОСТ 18242-72. Статистический приемочный контроль по альтернативному признаку. Планы контроля. М. : Изд-во стандартов, 1983.

53. Адлер Ю.П. Управление качеством: статистический подход. М.: Знание. 1979. С. 49.

54. Пивоваров В.А. Повреждаемость и диагностирование авиационных конструкций: Учеб. для вузов. М.: Транспорт, 1994. С. 207.

55. Шор Я.Б., Кузьмин Ф.И. Таблицы для анализа и контроля надежности. М.: Советское радио, 1968. С. 284.

56. М.Де Гроот. Оптимальные статистические решения. М. : Мир, 1974. С. 491.

57. Методика статистического регулирования надежности изделий авиационной техники при управлении эффективностью процесса технической эксплуатации самолетов в эксплуатационном авиапредприятии. Утв. нач. ГУЭPAT МГА 28.06.84 г.

58. Герасимова Е.Д. Статистическое регулирование безотказности изделий функциональных систем самолетов в эксплуатационном предприятии: Ав-тореф. канд. дис. М.: МИИГА, 1987. С. 28.

59. Контроль качества продукции машиностроения / Под ред. А.Э. Ар-теса. М.: Изд-во стандартов, 1974. С. 447.

60. ГОСТ 24212-80. Система технического обслуживания и ремонта авиационной техники. Термины и определения. М. : Изд-во стандартов, 1980. С. 15.

61. Общие требования к программе технического обслуживания и ремонта самолетов ГА. Утв. МАП-МГА 16.01.85 г. М. : ГосНИИ ГА, 1985. С. 21.

62. Положение об увеличении ресурсов газотурбинных двигателей гражданской авиации, их агрегатов и комплектующих изделий. 3-е изд. Утв. ДВТ России 04.10.94 г.

63. Положение П 1.1.90-94. Порядок выпуска бюллетеней и выполнения по ним работ на изделиях авиационной техники. Утв. ДВТ России 22.07.94 г.

64. Гипич Г.Н., Макаров Р.Н. Профессиональная модель авиационного специалиста по техническому обслуживанию воздушных судов. Инженерно-технические проблемы авиационной и космической техники. Тезисы докладов Международной НТК. М.: МГТУ ГА, 1999. С. 4.

65. Чинючин Ю.М., Смирнов Н.Н. Принципы построения новой системы нормативно-технической документации по технической эксплуатации JIA. Новинки и проблемы системы технической эксплуатации JIA. Те-мат. сб. науч. тр. М.: МГТУ ГА, 1999. С. 3-11.

66. Боровков А.А. Математическая статистика. Оценка параметров. Проверка гипотез. М.: Наука, гл. ред. физ.-мат. лит-ры, 1984. С. 472.

67. Гмурман В.Е. Теория вероятности и математическая статистика: Учеб. пособие для вузов. М.: Высш. шк., 1972. С. 386.

68. Смирнов Н.Н., Андронов A.M. и др. Эксплуатационная надежность и режимы технического обслуживания самолетов. М. : Транспорт, 1974. С. 304.

69. ОСТ 54 30054-88. Система технического обслуживания и ремонта авиационной техники. Регламент технического обслуживания самолета (вертолета). М. : Изд-во стандартов, 1988. С. 64.

70. Положение о порядке выдачи и продления срока действия сертификата летной годности экземпляра ВС ГА. Утв. ФАС России 01.12.98 г. № 345.

71. ФАП-145. Организации по ремонту авиационной техники. Требования и сертификация. Утв. ФАС России 31.03.97 г. № 60.

72. Сертификационные требования к организациям по техническому обслуживанию и ремонту авиационной техники. Утв. ДВТ 24.11.93 г. № ДВ 6.1-119.

73. Порядок сертификации организаций по техническому обслуживанию авиационной техники. Утв. ФАС России 30.12.97 г. № 287. Per. № 1483 Минюста РФ от 10.03.98 г.

74. Методические рекомендации по разработке и содержанию «Руководства по деятельности организаций по техническому обслуживанию и ремонту ВС». Утв. ОТЭРАТ ДВТ 30.03.94 г. № 25.1.5-11.

75. Сертификационные требования к организациям материально-технического снабжения компонентами для технического обслуживания и ремонта авиационной техники. Утв. ФАС России 26.05.98 г.

76. Сертификационные требования к организациям по техническому обслуживанию и ремонту, обеспечивающим эксплуатацию авиационной техники с установленными (увеличенными) ресурсами и сроками службы. Утв. ФАС России 26.03.98 г.

77. Сертификационные требования к системе контроля качества технического обслуживания ВС в организациях по техническому обслуживанию. Утв. ДВТ 23.09.92 г. № ДВ-6.1-60.

78. Методика проведения сертификации системы контроля качества технического обслуживания ВС. Утв. ДВТ 23.09.92 г. № ДВ-6.2-61.

79. Сертификационные требования к персоналу инженерно-авиационной службы предприятий воздушного транспорта. Утв. 23.09.92 г. № ДВ-6.1-58.

80. Руководство по порядку сертификации технического персонала инженерно-технической службы предприятий воздушного транспорта. Утв. ДВТ 23.09.92 г. № ДВ-6.1-59.

81. Сертификационные требования к российским внешним линейным станциям технического обслуживания ВС. Утв. ДВТ 01.12.94 г. № ДВ-6.1-103.

82. Общие требования к содержанию, порядку заключения и организационному обеспечению договоров на техническое обслуживание ВС. Утв. ДВТ 17.09.93 г. № ДВ-1.50-51.

83. Требования к метрологическому обеспечению технического обслуживания и ремонта авиационной техники. Утв. ДВТ 06.03.96 г. № ДВ-6.8-21.

84. Руководство по оценке соответствия нормативным требованиям подразделений, осуществляющих сбор, обработку и анализ полетной информации авиапредприятий РФ. Утв. ФСВТ России 17.08.99 г. № 33.

85. Положение о порядке оформления и выдачи свидетельств специалистов инженерно-технического персонала ВТ РФ. Утв. ДВТ 14.06.95 г. № ДВ-71/И.

86. Положение о подготовке экспертов ССВТ и специалистов по системам качества в организациях ГА РФ. Утв. ФАС России 15.10.98 г. № 309.

87. Положение о правах и ответственности государственных инспекторов ФАС России по осуществлению государственного контроля за деятельностью в области ГА. Утв. Постановление Правительства РФ 29.09.98 г. № 1131.

88. Положение о Федеральной службе воздушного транспорта России. Утв. Постановлением Правительства РФ 30.11.99 г. № 1319.

89. Концепция развития гражданской авиационной техники России. Утв. ДАП Минэкономики России и ФАС России 25.11.1987 г.

90. Соглашение между Правительством РФ и Правительством США о повышении безопасности полетов. Совершено в Москве 02.09.98 г.

91. О поддержании летной годности и переоснащении парка ВС авиакомпаний России. Постановление Коллегии ФАС России от 23.03.99 г. № 6.

92. Федеральный Закон РФ «О государственном регулировании развития авиации». Принят 08.01.98 г. № 10-ФЗ.

93. Пивоваров В.А. Прогрессивные методы технической диагностики авиационной техники. Ч. I: Учеб. пособие. М. : МГТУ ГА, 1994. С. 64 .

94. Воздушный кодекс РФ. М. Утв. 19.03.97 г. № 60-ФЗ. С. 31.

95. Абрамов Б.А., Гипич Г.Н., Петров А.Н. и др. Отчет делегации российских специалистов об участии в 14-й ежегодной Международной конференции JAA/FAA по гармонизации авиационных правил. 2-6 июня. Берлин, 1997. С. 31.

96. Эксплуатация воздушных судов. Приложение 6 к Конвенции о ГА. Ч. I, II. ИКАО, 1983.

97. Крылова Г.Д. Основы стандартизации, сертификации, метрологии: Учебник для вузов М.: Аудит, ЮНИИТИ, 1998. 479 с.

98. Окрепилов В.В. Управление качеством и конкурентоспособностью: Учебное пособие. СПб.: Изд-во СПб ГУЭФ, 1997. 260 с.

99. Окрепилов В. В. Управление качеством: Учебник для вузов. 2-е изд., доп. и перераб. М. : ОАО «Изд-во "Экономика"», 1998. 639 с.

100. Свиткин М.З., Мацута В.Д., Рахлин К.М. Международные стандарты ИСО серии 9000. Методика и практика применения. М. : Изд-во НИИТЭХИМ, 1991. 202 с.

101. Сертификат, качество товара и безопасность покупателя / Под общ. ред. Г.П. Воронина, В.Г. Версана. М.: ВНИИС, 1998. 398 с.

102. Code of Federal Regulations. Ch. 14: Federal Aviation Regulations. Vol. I, III.IX, GPO USA, 1995.

103. Joint Aviation Requirements Operations. Part I & 3, 1995.

104. What is JAA? JAA Publication, 1995.

105. Nguyen. K. Optimization of Regulations. In: Optimization of Maintenance and Related Operations, RAeS Proceedings, 1989.

106. Eichenberger J.A. Part 91 or 135?: The differences between FAR Part 91 and 135 may appear simple, but legally, they are anything but.- Business & Commercial Aviation, Feb., 1991.

107. MSG-3. Airline/Manufacturer Maintenance Program Development Document (Revision 1).109. ATA-100, 1988.

108. FAA Rulemaking Action: Why and How. Aviation Safety Journal, Spring 1991, N 2, 110. Aviation Safety Journal, Winter 1991, v. I, N I, p. 19, 20.

109. Establishing Compliance Times for Airworthiness Directives.-Transport Airplane Directorate Designee Newsletter, Jan., 1992.

110. Арепьев A.H., Громов M.C., Шапкин B.C. Вопросы эксплуатационной живучести авиационных конструкций. М.: Воздушный транспорт, 2002.

111. Громов М.С., Полторанин Г.Я., Шапкин B.C. Поддержание летной годности — основа безопасной эксплуатации воздушных судов. М. : ГосНИИ ГА, 2002.

112. Гипич Г.Н. Чинючин Ю.М. Некоторые вопросы современного состояния и развития авиационной деятельности в России // Науч. вестник МГТУ ГА. 2004. № 75 (9). № 1.

113. Люлько В.И. Теоретическое обоснование методов эксплуатации авиационных двигателей по техническому состоянию. М. : Изд-во Моск. ун-та, 2001.

114. Малинецкий Г.Г., Кульба В.В., Косяченко С.А.ё и др. Управление риском. Риск. Устойчивое развитие. Синергетика. М.: Наука, 2000. 431 с. Сер. «Кибернетика», РАН.

115. Дубров A.M., Лагоша Б.А., Хрусталев Е.Н. Моделирование рисковых ситуаций (в экономике и бизнесе)/ Под ред. Б.А.Лагоша. М. : Финансы и статистика, 1999.

116. Хэнли Э.Дж., Кумамото X. Надежность технических систем и оценка риска / Пер. с англ. и ред. B.C. Сыромятникова. М. : Машиностроение, 1984.

117. Куклев Е.А. Прогнозирование появления авиационных происшествий на основе цепей случайных событий: Сб. Докладов Международного Симпозиума «МАКС-99» (ЦАГИ). 1999. Авг.

118. Хованский Н.В. Математические основы представления рисков в сложных системах. СПб.: Изд-во СПбГУ, 1998.

119. Люлько В.И. Эксплуатация авиационных двигателей по техническому состоянию (теория и практика) . М. : Изд-во Моск. ун-та, ТЕИС, 2002.

120. Барзилович Е.Ю. Модели технического обслуживания сложных систем. М.: Высш. шк., 1982.

121. Беляев Ю.К. Непараметрические методы в задачах обработки результатов испытаний и эксплуатации. М.: Знание, 1984.

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

123. Дуб Дж.Л. Вероятностные процессы. М.: Иностр. лит-ра, 1966.

124. Надежность и эффективность в технике: Справочник в 10 т. Т. 8 «Эксплуатация и ремонт» / Под ред. В. И. Кузнецова, Е.Ю. Барзи-ловича. М.: Машиностроение, 1990.

125. Ховард Р.Д. Динамическое программирование и марковские процессы. М.: Советское Радио, 1964.

126. Derman С., Sacks J. Replacement of periodically inspected equipment. Nav. Res. Log. Quart. 1960. № 4. V. 7.

127. Tapiero C.S. Note on the (N, T) replacement rule // JEEE Trans. Reliab., 1985. № 4. V. R-34.

128. Burkett D.L. Units of equipment available using cannibalization for repair-part support // JEEE Trans. Reliab. 1985. № 1. V. R-34.

129. Gal Shmuel. An О (N3) algorithm for optimal replacement problems // SJAM. J. Contr. and Optim., 1984. № 6. V. 22.

130. Hatoyama Y. On Markov maintenance problems // JEEE Trans. Reliab. , 1984. № 4. R-33.

131. Tapiero C.S. Continuons quality production and machine maintenance // Nav. Res. Log. Quart., 1986. № 3. V. 33.

132. Lin Ye. Geometric processes and replacement problem. Acta. Math. Appi., 198 8. № 4. V. 4.

133. Rangan A., Grace R.E. On the replacement of systems subject to shocks and wear-dependent failure // Adv. Appi. Probab. 1989. № 1. V. 21.

134. Derman C. On optimal replacement rules when changes of State are Markovian, in Mathematical Optimization Techniques, R.Bellman (eg.). University of California Press, 1963.

135. Барзилович Е.Ю., Беляев Ю.К., Каштанов В.А. и др. Вопросы математической теории надежности. М.: Радио и связь, 1983.

136. Коваленко И.Н., Москатов Г.К., Барзилович Е.Ю. Полумарковские процессы в задачах проектирования систем управления летательными аппаратами. М.: Машиностроение, 1973.

137. Reed W.J. Optimal preventive maintenance protection and replacement of a revenue-earning asset. Appi. Mathem. and Corn-put., 1987.

138. Володин В.В. (ред.). Надежность в технике. Научно-технические, экономические и правовые аспекты надежности. Институт машиноведения им. А.А. Благонравова, МНТК «Надежность машин». М. : РАН, 1993. С. 119-123.141. Alar, MAK-2003.

139. Куклев E.A. Модели рисков катастроф, как маловероятных событий в системах с дискретными состояниями: Сб. трудов международной конференции «Системный анализ и системное моделирование». СПб.: ЛЭТИ, 2003. С. 158-163.

140. British Standart. Quality management and quality assurance. Vocabulary. ВС EN ISO-8402: 1992.

141. Новожилов Г.В., Неймарк И.С., Цесарский Л.Г. Безопасность полета самолета. М. : Машиностроение, 2003.

142. CFIT, FSF «Партнерство по безопасности полетов», 2003.

143. Рябинин И.А. Надежность, живучесть и безопасность корабельных электроэнергетических систем. СПб.: ВМА им. Н.Г. Кузнецова, 1997.

144. Хохлов Н.В. Управление риском: Учеб. пособие для вузов. М.: ЮНИТИ, 1999.

145. Ермольев Ю.М., Ермольева Т.Ю., Мак Дональд Г. Проблемы страхования катастрофических рисков. «Кибернетика и системный анализ». Март—апрель 2001 г. НАН Украины. С. 90.

146. Далецкий С.В., Деркач О.Я., Петров А.Н. Эффективность технической эксплуатации самолетов гражданской авиации. М. : Воздушный транспорт, 2002.

147. Петров А.Н. Пора наводить порядок // Авиатранспортное обозрение. Май—июнь, 2001. Сер. Техническое обслуживание и ремонт.

148. Смирнов Н.Н., Чинючин Ю.М. Техническая эксплуатация самолетов за рубежом. М.: МГТУ ГА, 1992.

149. Красько С.Е. Оптимальная эксплуатация по состоянию авиационных систем с учетом ударных внешних воздействий (обзор) // Науч. вестник МГТУ ГА. 2002. № 52.

150. Ицкович А.А. Метод определения оптимальных режимов диагностики агрегатов, заменяемых по техническому состоянию // Наука и техника ГА. Сер. Летная и техническая эксплуатация. № 4 (74). М.: ОНТЭИ, 1972.

151. Ицкович А.А. Управление процессами технической эксплуатации летательных аппаратов. Ч.' 2. М.: МГТУ ГА, 2002.

152. Барзилович Е.Ю., Воскобоев В.Ф. Эксплуатация авиационных систем по состоянию. М.: Транспорт, 1981.

153. Taylor Н.М. Optimal replacement under additive damage and other failure models // Nav. Logist. Quart., 22, 1975.

154. Шевчук А.Г. Оптимизация модели эксплуатация механической системы с непрерывным восстановлением // Сб. науч. трудов № 168 -Вопросы диагностики и надежности сложных систем / Под ред. Е.Ю.Барзиловича. М.: МЭИ, 1988.

155. Дынкин Е.Б. Марковские процессы. М.: ФМ, 1964.

156. Zuckerman D. Optimal stopping in a semi-Markov model // J.Applied Probability, 15, 1978.

157. Zuckerman D. Optimal Maintenance Policy for Stochastically Failing Equipment: A Diffusion Approximation // Nav. Res. Logist. Quart. Vol. 33. 1986.

158. Тейлор X.M. Оптимальная остановка в марковском процессе // Ежегодник математической статистики. Т. 39. 1968.

159. Феллер В. Введение в теорию вероятностей и ее приложения / Пер. с англ. Т. 2. М.: Мир, 1967.

160. Ширяев А.Н. Статистический последовательный анализ. Оптимальные правила остановки. М.: Наука, 1969.

161. Красько С.Е. О выборе допусков // Модели надежности и оптимальной эксплуатации систем большого масштаба. М. : Изд-во Моск. ун-та, 2001, с.7-13.

162. Красько С.Е., Лончаков Ю.В. Эксплуатация систем с труднодоступными элементами // Модели оценок рисков на воздушном транспорте. М.: Изд-во Моск. ун-та, 2002, с.51-63.

163. Красько С.Е. Оптимальная эксплуатация авиационных систем с учетом ударных воздействий внешней среды // Тезисы докладов 4МНТК «Инженерно-физические проблемы авиационной и космической техники», 2-7 июня 2002 г. Егорьевск: ЕАТК ГА, 2002, с.15.

164. Барзилович Е.Ю. Воскобоев В.Ф. О марковских задачах профилактики стареющих систем // 1967. Автоматика и телемеханика. № 12.

165. Барзилович Е.Ю., Гнеденко Б.В. О некоторых актуальных проблемах надежности // Проблемы надежности летательных аппаратов / Под ред. И.Ф. Образцова, А.С. Вольмира. М. : Машиностроение, 1985.

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

167. Барзилович Е.Ю., Захаренко С.К. Сравнительная оценка оптимальных методов управления монотонно возрастающим случайным процессом с независимыми приращениями // О надежности сложных технических систем: Сб. трудов. М.: Сов. радио, 1966.

168. Беллман Р. Динамическое программирование. ИИЛ., I960.

169. Зубков Б. В. Методологические основы анализа и оценки безопасности полетов и летной годности воздушных судов (теория и практика) . М.: МГТУ ГА, 1997.

170. Трулав А. Эксплуатационная надежность и профилактические работы // Оптимальные задачи надежности. М.: Стандарты, 1968.

171. Derman С. Markovian Sequential Processes, Denumerable State Space // J. Math. Anal. Appl. 1965. 10.

172. Крыжановский Г.А., Солодухин В.А. Методы оптимизации процессов управления воздушным движением. М.: Транспорт, 1978.

173. Крыжановский Г.А., Черняков М.В. Оптимизация авиационных систем передачи информации. М.: Транспорт, 1986.

174. Куклев Е.А. Системы управления со скачкообразными воздействиями. Минск: Наука и техника, 1985.

175. Планирование глобальной радионавигации: Сб. трудов международной конференции. Т. 2. М.: Россия, 1995.

176. Теория и практика функционального использования и эксплуатации радиотехнических систем ГА // Сб. научных трудов. М. : МГТУ ГА, 1997.

177. Управление воздушным движением / Под ред. Ю.П. Дарымова. М. : Транспорт, 1989.

178. Федеральная программа модернизации Единой системы ОВД РФ на период до 2005 года. М., 1993.

179. Эксплуатация воздушного транспорта и ремонт авиационной техники. Безопасность полетов / Отв. ред. Е.Ю. Барзилович // Научный вестник МГТУ ГА. М 19. 1999.

180. Ярлыков М.С., Барзилович Е.Ю. Оптимальная эксплуатация авиационных систем по состоянию с учетом ошибок измерения // Проблемы надежности летательных аппаратов / Под ред. И.Ф. Образцова, А.С. Вольмира. М.: Машиностроение, 1985.

181. Barzilovich E.Y. Optimally controlled random processes and their applications. Proc. of the First European Conference on Structural Control. Barcelona, Spain, May 29-31, 1996.

182. Belyaev Y.K. Bootstap, Resampling and Mallows Metric. Institute of Mathematical Statistics, Umea University, Umea, Sweden, Lecture notes, N 1, 1995.

183. Belyaev Yuri K. Central Limit Resampling Theorems for m-Dependent Heterogeneous Random Variable. Department of Mathematical Umea University, Umea, Sweden, Research Report, N 5, 1996.

184. Барзилович Е.Ю. Стохастические модели принятия оптимальных решений в экономических исследованиях. М. : МРЦОИ Госатомнадзора России, 1999, 451 с.

185. Красько С.Е. Обоснование оптимальных процедур обслуживания по состоянию систем воздушных судов гражданской авиации, подтвержденных в процессе эксплуатации случайным ударным нагрузкам и деградациям: \дисс. на соискание уч.ст.к.т.н. М. : МГТУ ГА, 2003.

186. Барзилович Е.Ю. Лекции по основам эксплуатации авиационной техники. М.: ВВИА им. проф. Н.Е.Жуковского, 1979.

187. Разработка концепции создания системы мониторинга и принятия решений для транспортных, промышленных и энергетических комплексов: Отчет о НИР. М.: НП «Инновационное Агентство», 1996.

188. Регламент технического обслуживания Ил-86 (РО 86). Гидравлическая система. Изменение № 13. 1985.

189. Руководство по технической эксплуатации Ил-86 (РЭ) . Кн. 29. 1981.

190. Справочник по надежности. Т. 1. М.: Мир, 1969.

191. Волков А.В., Данилов В.Ю., Красько С.Е. Эксплуатация по состоянию элементов конструкции воздушного судна // Науч. вестник МГТУ ГА №63, 2003, с.134-142.

192. Кульба В.В. Системные предпосылки сценарного анализа в системах управления безопасностью социально-экономических систем. Материалы международной конференции «Проблемы безопасности сложных систем». М.: РГТУ, 19.12.2001.