автореферат диссертации по транспорту, 05.22.14, диссертация на тему:Разработка методов и средств контроля показателей надежности и мониторинга ресурса АГТД в эксплуатации

КиГвськиЙ м)жнародниЙ ушверситет нивтьшм ашацп "J W Л

2 3 ÜA?

КУЧЕР Олекнй Григорович

УДК 629.735 03.017:620.171.3:539.4.014 629.735.07.015.4.03-133(043.3)

ЮЗРОБКА МЕТОД1В ТА ЗАСОБ1В КОНТРОЛЮ ПОКАЗНИКIB НАД1ЙНОСТ11 МОН1ТОГИНГУ РЕСУРСУ АВ1АЦ1ЙНИХ ГТД В ЕКСШ1УАТАЦ1!

Спешалыпсть 05 22 14. • "Експлуатат'я псштряного транспорту"

АВТОРЕФЕРАТ дисертацм на здобуття паукового ступени доктора тех1ичних наук

Кшв-1993

Днсерташсю е рукопис.

Роботу виконано на кафедр! ам'аш'йних двш7шв

Кшвського М1>к!1ародного уш'верситету цивтыю! аимип

Мнпстерства осв™ Украши

Наукоаий консультант: доктор техшчних наук, професор Кулик Микола Серпйович завщуючий кафедрою авшшйинх двигушв Кшвського М1жнародного унтерситету цившьно1 автцн

ОфщШж опонеити: доктор техшчних наук, професор

Комаров Андрж Олександрович,

завщуточий кафедрою техшчно; експлуатаци

повггряних корабл1в 1 двигушв Кшвського м1жнародного

ушверситету цивильно! автцн

доктор техшчних наук

Миронович Валерш Михайлович,

головний науковий сшвробтшк Нацюнального

науково-дослшного цетру оборотшх

технолопй та вШськово! безпеки Украши

доктор техшчних наук

Буланов ЕЗггалж Володимирович,

професор кафедри Хармвського ¡нстшуту

ЛЬОГЧИМВ В|ЙСЬКОВО-ПОВ1ТряНИХ сил

Провеяна установа:

Ав>ашйний науково - техшчний комплекс ¡м. О.К.Антонова, м Кит

Захист вибудеться " 2Ь" 02> 1998 року о _/£ годиш на зааданш сиещалповано! вчено! Ради Д01.35.04 при Кшвському м1жнародиому ушверситеп цивтыю! ав1аш 1а адресою: 252058, м Киш-58, проспект Космонавта Комарова 1, КМУЦА.

3 дисерташгю можна ознакомится у б1блютещ КМУЦА Автореферат рожланий " <72 1998 р.

Вчений секретар спешал13ова1И)| «<чено( Ради, доьтор техм'чмич наук

М.С.Кулик

\

1ЛГЛЛЫ1Л ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуалмнсгь робот

Гфсктиншоь експлуатацп сучасних аа1ащниих двшушв в основному пов'язана 1 шдвишснням и надшноси. збпыпенням ресурсу, зннжсиням внтрат налива I заграт на тсхшчнс обслуювування га ремонт. 1х висок! енергетичш та еконокччн! характеристики призводять до неминучего шдвмщепня теплосилового навантажения конструктивных елеменпв. зросзання залежност1 в1д умов експлуатацп.

Важлива роль в ироблем| забезпечеиня та тдвищення надп'шоотт ав1аш'йних лвигушв належить методам статистнчною контролю I аналпу фактичного ртня на-джностк як! забезпечують шинку показнимв надйност! на основ! даних про шдмови \ наробпки ннробш. зарессгрованих в експлуатацп та обумовлюють опрашовання заходи но IX усуиению. а також методам ошнки I контролю техшчного стану, то до-зволяюгь вияп тя! и В1ДМОВИ на рашнх сгадих IX розвитку I методам оцшкн виробЬку 1 можториигу ресурсу основних деталей 1ТД в процеа' експлуатацп Внкорнстання цих МСТОД1В дозволяг вести безперервну оцшку р|вня надшносп двигуна, запобц-ати небечпечним в!дмовам I забезпечувати найбтльш повне вичерпання ресурсу конструк-тивних елеметтв летуна в пронес! експлуазацн.

Решения задач, пов'язаних з управлшням надшшетт« авмшнних двигужв в експлуатацп зджсшосться в рамках комнлексно'1 системи уиравлшня льотною та техш-чною сксплуаташпо пов!тряних суден ашацшного шдприемства з участю Розробника ГГД на баз1 сучасних засоб!в обчислювально! техшки Неодчшною умовою IX засто-сування для аналпу техшчного стану двнтуна с внкорнстання лольотно! шформацн, шо наконичугться системою рмстрани параметр!в бортово'1 системи контролю двигуна, а гакож вен ) шформацн. то супроводжус пронес льотно! та техшчно! експлуатацп

!в'язпк робо 1и з науковнми програмами, планами, темами

Робота викоиана в рамках киькох державних та мгжгалузевих науково-дослиних иро|-рам, «жрема за планом МЦА СРСР "Автоматизована система управ-лжня техшчнич станом лвигушв ПС-90Л на лЬаках Ту-204 (1.Т-96-300) (№1 6.3): "Шдснсгема контролю над1йносп та виявлення несправностей РГД ПС-90А", "Комплексна автомат ювана система пошуку, локалпашТ та усунення несправностей", Тпдсистема аналпу результат™ контролю техшчного стану двигушв ПС-90А та ви-даиня рекомендатй но гехтчному обслуговуванню"; в рамках Цшьово! комплексно! щннрами розвнтку транспортного комплексу Укра'нш "Транспорт": «Дос.'пджсння I розробка методики »бору. оедлку та анализу ¡нформанп про вдонови систем I комплек-ту^очих виробш [1С НА Украти». за мтегалузевою програмою "ГПдвишення надШно-сп I довтатчиосп машин 1а обла:шання"(04.05). "Розробка тформашйно-анал1тично1 системи збору та обробки даних по вщмовам I несправностям газотурбшннх двигушв (ГР0194и(100236),(проект 5.52.08/190-93 комплексного проекту 04.05.03/001К-95); за мЬкгалузсвою протрамою "Розробка та створення сучасних засобт, матер|алш I ре-сурсозбер;Гаючих технолопй для гпдвитсиня ефективноетт експлуатацп цив1льно1 та в|йськово1 авкшм' Украти": "Розробка експергно! системи для оцшкн характеристик надитост! конструктивных елеменпв ав1ан!йних ГТД" (ГР0195Ь'017084). "Розробка комплексно'!' системи (нформашйного забезпечення пронесу техмчжн експлуатац!!

Л ГТД, автоматизопаного пошуку несиравностей 1 прийняття рннень* (Г'Р019би018688), "Розробка комплексно? автоматизопажм систсми контролю I иро-гнозування надшносп ашашГшо! техтпки" (I Р01951Ю21138); за микталутевою про-грамою "Економпн! та технолопчш основи енерю- 1 ресурсозбсреження" (04 2 04) "Розробка комплексно! сисгеми дцзгпостувания таютурбмших двигужв I прийняпя ртшень"( проект 04-12.00/016Р-95 комплексного проекту 04 2.04/006К-95)

Мета днсерташйноТ роботи

Метою диссрташйно! роботи е розробка методш управлпшя наджшетю авш-щГшях двигужв в автпщприсмствах та Ух реал'шшя в автомати зованих системах управлпшя льотпою I техтчною експлуатащсю пов1тряпих кораблш

Досягнения поставлено: мети здшемено шляхом:

• розробки модел) систсми управлшня надшш'стю авташйних двигужв в експлуата-цшпому тдпригметвк

• дослщжсиня 1 розробки систсми збору ¡иформацп по вшмовам I нсснравнос тим 1а метоля оцшки, контролю га прошозуванпя показнимв надшносп покпряних ко-раблтв та комплсктун)'шх вироСмв I сфективпосп засобш по тх усунснню та умовн переходу на експлуагашю за техтпчним станом з контролем р|вня надшносп.

• розробки методш оцшки виробпкн та мошторижу ресурсу основних локален дви-гутпв в процес) сксплуатацн;

• д0сл1джспня I розробки ыодел! та матеиатичного забетечения для оцшки | управлшня техшчним станом двигушв в процеа експлуашш за умовн переходу на екс-плуаташю за техшчним станом з контролем параметров,

• розробки модсл! ■ омплексно'1 системи пошуку в!дмов 13 застосуванням ргших шд-ходав та ыетив;

• розробки матсматичного та шформацшното забезнечештя процеав оцшки, контролю та ирогнозування ртвня надшхоетт авошйних ГТД I IX комплекгуотчих вирошв. розшзнаваиня рантх стадш зниженмя тюказннкш надшносп га аналпу тх динам1ки в ироцес! експлуаташ!;

> розробки методи. розрахунково! оцшки локазнимв я кос л функцюнувания перепек-тивних ашашйннх двигунш тидвитцено! контролездатвоетт,

• розробки 1 впроваджеиня в експлуаташйних шдпршметвах цнвиыкн ав!ацн комплексов лрограм, то реалтзують гехнолопчга процеси збору, обробки I аналпу ддннх про в!Дмовм I иеспраниосп авташйних 1ТД, а також авюмаги юванот о пошуку втдмов двигушв;

• розробки комплексу протрам аналпу даиих про надшшеть парку авшцжних лви-гушв на р1В111 експлуататйного шдпригмсгва, виробника та Державною Департаменту авташнного транспорту;

• розробки комплексу нротрам для облтку втдмов I заход!в по шдгримш вдшч о ртвня палатки автатйних 1ТД. улосконалення решаменту техтчною обс;ту|овевания двигушв в оргашзащях - виробниках.

• ртробки методики оцшки ефективносп захо.11в, то розроблянпъся т внроваджую-п.сн у яиробнишво по пигриши та шлвмщенню встановленот о ршня налжнос» авшийнич двигушв.

• розробки методики та програмного забезпечення для експертизи проекттв заход'т п умовах колектнвнопо прийняття р!шень на р1вш виробегика та Державного Департаменту ав1ашйного транспорту Украпш.

Наукова новизна

• розроблеио модель комплексно! снстеми управлщня надшшстго ав(ашкних двгау-Н1В на р!вш експлуатащйного пшпрнсмства та галу31 в шлому;

• розроблеио матемятичне забезпечення методов розрахунку та контролю показннмв над1йност1 ав1адвигушв 1 комплсктуточих виробт, а також метод оцшки ефектив-ност! за ход/а, спрямованпх на шдтрнмку заданого р}вня ¡х наданносл;

• розроблеио метод контролю виробпку 1 мошторингу ресурсу двигушв в процес! експлуатанн;

• розроблеио математичне забезпечення снстеми ощнки 1 контролю тсхшчмого стану та управлшня процессы техгнчного обслуговування амащнннх двигушв для забезпечення ¡'х над1йпост1 в пронес! експлуатаий;

• розроблеио модель та методичке забезпечення комплексно! снстеми пошуку не-справностей авшшйних двшутпв та формування рекомендаций по '¿х усуненшо;

• розроблеио метоли шов/рш сноУ ощнки статично! та пнклмпси пошкодженосп коч-грольованнх деталей: дисмв 1 лопаток вентилятора, компресора та турбшн, валш роторт. дефлектора камер» згоряння за пол!т;

• розроблеио методи ¡мов1рного накопичення пошкоджеиостей за ощнки характеристик м/шпсио) наджност) контрольованих деталей а»1ацшних двигушв;

• розроблеио та обгруптоваио метод д»агкостування двигуна I кого основных функ-цюналышх систем на основ! залропонованих автором локазниюв якосл фунвд'о-иування та способи приведения параметров робочого процесу до режиму;

• розроблеио методику проведения скспертизи та методичке забезпечення снстеми експертного амалпу проектзв, спрямованнх на гмдвищенкя надншоезт функшону-вання ашашйно) техшки, в умовах колективного прийняття рниень;

• розроблеио методи багаторядно} селекци для синтезу моделей оптимально! складности, то використовуються для аиаиптичиого опису р1зномаштннх залежностен, експернментальнкх даних, про нес ¡в та характеристик двшутв.

Практична шшцеть

• створено хомплексну автомат»зовяну систему управлшня надойшетю ав1ашйних лвкгум|я в експлуатацм, ¡нформашйне I методичне забезпечення якоУ базусться на запропонованих та обгрунтованих автором методах обробки ¡пформанп, то супро-воджус пронес техшчноУ та льотноУ експлуатаий ашацшпих ГТД:

• розроблеио 1 впроваджено окрем! снстеми та комплекси задач, зоркнгованих на мережу персоналышх електронно-обчнелювальинх машин, то реал^тують запро-поноваж автором основм метадичш рйшенкя в папрячку внзначеипя та статнстич-ного контролю покаянная над1Йност1, котролю вироб1тки \ мониорингу ресурсу, контролю техшчного стану, поиску несправностей авшлйних двтушв в процесс експлуатацп. а також ошнкн ефективностз заходе, спрямованнх на шдвишення рь вня иадШносп ашащнпих ГТД в екеппуаташ!;

• розроблено комплексну автоматизовану систему пошуку несправностей ав!ашйних двигушв, яка базусться на статистичшй шформаци про вщмови двигушв, заува-жениях еюпазюв та лабораторп дшгнистики, вьтмов та заходт по ¡х усунеиню, що

. накопичуються у в1Диов|дних базах даних, систем! пошуку вщмов за алгоритмами та експертшй систем! прийняття р1шень про техшчний стан двигушв, та форму-ранню рекомендашй по пошуку та усуненню несправностей у ран Гх виникнення в процсс! сксплуатацп; '

• розроблено математичний редактор для ¿нженерних ро1рахунк!в та спещал1зоваш матредакторм для мщшених I дтгностичних розрахушав, що використовуються для модслювання та випраиювання рпних методт обробки даних;

• розроблено автоматизовану систему експертного аналиу науково-дослцших проек-пв, спрямованих на шдвищення ефективносп експлуатаци ав1ашйно< техшки;

• за темою дисерташйно! роботи никонано та впроваджено б1льше 20 держбюджет-них та госпрозрахупкових наукоио-дослщних проекпв. В семи наукових проектах, виконаних на замовлення ДКНТ (мшдетерстпа науки та технологи), автор с науко-вим кер1вником; - • 1

• одержан! результата впроваджено в ггровщних ав1апгдприсмствах Укра1ни (Борисшльсько.му державному ажашдприсмств1 авшкомпанй "АЫалкш Украши"), Рос11 (ав1ац1Йно-техн!чному комплексу ав^ашдприсмства "Шереметьево" ав!аком-панн "Аерофлот"), в конструкторському бюро ав1адвигушв (акшонерному товарис-тв! "Ав1адвигун", м. Перм) I галуз! в шлому (Департамент! ав1ащйного транспорту Украши) 1 знаходяться в цей час в експлуатацл.

Апробашя результате роботи . • .

Основщ результата дисертащйно'! роботи доповиалися | отримали позитивну оцшку на Всесоюзних НТК "Перспективы развития методов технической эксплуатации авиационной техники" (м. Кшв, 1979р.), "Конструкционная прочность двигателей" (м.Куйбишев. У11-1980 р., XI-1988 р .), "Методы и средства машинной диагностики сбстояния газотурбинных двигателей и их элементов"(м Хармв, 1980р.), "Совершенствование методов технической эксплуатации авиационной техники" (м. Кшв, К11ЦА. 1984 р.); XXII Всесоюзной научжй нарад| по проблемам мшносп ав1адвигушв (м.Москва, Ц1АМ, 1988р.); на НТК "Научно-технический прогресс и эксплуатация воздушного транспорта" (м. Москва. 1990 р.), "Проблемы функциональной диагностики газотурбинных двигателей и их элементов" (Москва-Хармв-Рибаче, . м. Харкт, 1990 р.), Перппй всеукра'жсьюй конференцн "Техшчна дшшостика та не-руйшвний контроль в Украпн", КБ "ГНвденне" 1м М К Яшеля (Дшпропетровськ, ве-ресень 1994 р.); МЬкнароджй НТК "Современные научно-технические проблемы гражданской авиации" (м.Москва, травень 1996 р), Кошреа двшунобудшникш Украши "Дви|уни XXI столтя". (Кшв-Харюв-Рибаче. вересень 1996 р ); мшнарод-111 й НГЖ "Обеспечение безопасности полетов в новых экономических условиях" (Кшв. КМУЦА, 1997 р.); НТС КБ "Моторостроитель" (м.Пермь, 1989, 1991,1996 рр.); ЗМКБ "Прогрес" (м Запоршжя. 1992 р.); АО "Аэрофлот" (м Москва, АТК а/п Шереметьево. 1993- 199брр ). шор!чнич звпних науково - техн1чних конференшях КМУЦА (м Кшв. 1993-1997 рр ) . ,

За результатами проведепих дослщжень розроблено автоматизоваш системи, 1цо впроваджеш у виробництво в БДЛП ав1акомпаин "Аталшн Украши", АТК ав1атдпрнсмства "Шсреметьево-2" (м Москва) та АТ "Ав1адвигун" (м. Перм).

Публжаци

За темою дисертацн опубликовано 54 наукових статей та тез доповщен, зптв з НДР.

Структура та обсяг роботи

Дисерташйна робота складагтьря з передмови, шести роздшв, висновшв, списку використаних джерел ¡3 347 наймснувань, I додатку. Загальний обсяг роботи - 410 сторжок, в тому числ1 76 малюмк1в | таблиць 1 додаток на 54 сторшках.

ЗМ1СТ ДИСЕРТАЦ1ШЮ1 РОБОТИ

У астуш розкрита важливють обрано? проблеми, обгрунтована актуалыпоть теми, вказаж основш положения, що визначають наукове I практичне значения роботи.

В лсршому роздЫ визначена I обфунтована основна мета роботи, то полягае в розробш системи управлшия надшшстю ав^ашйних двигушв в пронес! експлуатащ! та и реал!зацп в ¡снуючш систем! техшчио! експлуатащ! ав!ашйних ГТД. Проанал|зо-вано методи забезпечення надайностт ав1ашйних двигушв в процесл !х жнттсвого циклу, методи I засоби оцгоки техшчного стану (ТС) двигушв в експлуатащ} в рамках су-часних стратепй Ух техшчного обслуговування 1 ремонту (Т01Р), задач! управлшия на.-}1йшспо ГТД в склада системи управлшия техшчною експлуаташао агмаи!йко! техшки (АТ) в ав1ашдприемствах, а також проведено аналп основних дефекттв дви-гунш та теплосилового навантаження 1х основних деталей в процес! експлуатанн'.

В загальному випадку контроль р|вня нащйносп в експлуатащ! повинен вир1-шувати задач! оцшки I визначення динамш! змши показниюв иадшносп комплекту-ючих елементтв залежно вш нальоту л$таюв та свосчасного прийняття ршкнь I реаль заци заходав, що забезпечують вир1шення задач пштримкн закладеного ршня над'.йно-стт, забезпечення безпечноГ експлуатащ!, забезпечення заданого р1вня регуляр.чосп • вильоту. попередження можливосл винкжнення масових в1дмов та зупинки парку, тошо ■

Для безперервного контролю та анал1зу техшчного стану, попередження вгчмов авшшнних двигушв в польол, використовуютьсв засоби бортового та наземного контролю. д1агностування 1 автоматизоваиого пошуку в1дмов ГТД, яи передбачагать рее-страшю I впуальний контроль параметр! в I сигнал!в, засоби експрес-обробкг., з метою оперативного контролю I раннього виявлення в1дмов, засоби дагностування проточно/ частики за термотазодинам!чними параметрами, засоби контролю палишю! та ма-сляно! систем, в1бродиагностики, акустично! та температурно! даагностики, засоби визуального контролю. На рис. 1 приводиться загальна схема управлшия техшчиим ста- ■ ном (ТС) ав1ашйпих ГТД з експлуатащ!. ■

Найбмьш дошльною формою використання ресурсних можливостей ав!ашй-тгх двигугп'в с всгановлення ресурсу осиовким вузлам 1 елемеитам за Гх фактичним станом. Ресурс за станом дозволить найбшьш повно використзти заклалеш в його

конструкшю запаси працездатностт елемешзв 1 буде забезпечувати наибольший еко-номчний ефекг при збережеиш внсоко! безвщмовносп двигужв в експлуагацн.

Об'скт дйагмостування (ГГД)

Формуватш польотного файла УВЗ-5М _1_

Адалп »триметр о» та сиг|шш ЬСКД

Ексиринивип иольотно! шформаюЬ

Зауважай« сшшжу та ла<Ч>ратор»

Амилп гонок Л0мгу1Ш

Акали миююльопЕНХ

1рсн,ив

Система «кгоштиюнаного га ОброЛкИ Д1Ш »КХГГНЧЛО! ШфорМШШ

И» 1>'И-И шия пшьогно! шформшук

т

Комплексна систсма по(иук\ («сспримкхтсй та ирийшптя рано о,

Г Неруйтнш мстоли

кок гриль* ; Рсгу .ионам« ПЛ ___:_I

' Рекомендши!' по управлиооо | | процессы Л»ТЕ (дочвьт !<а »или, | | постановка ил ОК)

Ллалп 1С та ириШигпя рииекь. ОЛпх г» систештшаш* рмульгат» шшпу

Формуншои шформши! ли»

ро^хх^ншсн П Л

I Корсгумииы ексилутыцЯши ) те ремонтов дот мснтит'

.

Рочробит вимсх

ДО Про МНСТО1ЮСТ1

--1

Шлюнфки сиешлит*

Рис. I Упраплшня техЫчним станом аыаЫйииж ГТД в експлуяицП

Контроль за внробпкою ресурсу, годкршлеиий анализом ТС двигуна, дозвол*«-впровадити ¡ндив1дуадьн1 ресурси I термнш служби двигунам. На рис.2 приводиться схема пронесу контролю \ управлшня ресурсом авяалвкгуна в експлуагацн за у час по Розробника двигуна.

Одню ¡3 найбшыи поширенкх стратепй техшчмого обслуговування (ТО) виро-61в АТ е стратепя обслуговування за станом з контролем р1вня налайносп Особлнвк-тю шс! стратеги с проведения переданного контролю ртня надшносп парку одноти-пних вироб1В, анали причин та розробка заходов по шдвищешпо надшносп Застосу-вання вдс1 стратеп! обслуговування обмсжуеться внробами, в!дмови яких не вплнва-ють на безпеку польоттв, а IX надшшсть дозволяе забезпечитн вимоги до регулярноеп польопв | економ1чно'| ефективносп ТО, яю маютъ високу експлуатацжну технолоп-ЧШСТЬ.

Головна В1дми1|исть конструкци сучасних двигушв, як об'екпв ТО1Р в щлому -наяашетн дос ко нал их I розвииеких систем бортового контролю, яю дозволяю гь розш* знавати \ вкявляти ношкодження в польоп та при ТО. Ц| системи збирають жформа-шю про роботу двигушв в польоп, регструють и на магштних нооях ¡. при необх1Д-носл, видаю гь тформашю про пошкодження на моштори лшолв та роздруковують на принтер.

. Псревфка працездатноси устаткування ■ систем ГТД проводилась за допомо-гою бортовнх >асоб|в контролю, а також на земл1. шляхом використання метод!в ав-томатизовано'! обробки польотно! шформацн на магштних ноемх.

Сучасш стратега ТО1Р ГТД передбачають реалпацно систем и експлуатаци "за техжчним станом з контролем парамсгр!в", що дозволяе вдатежувати I керувати процесом ТО авшцшних ГТД. здшснюючи шдивщуальннй контроль Ух ТС та вико-нуючи довготрнвал! роботн, так/ як огляди, регулювання, тощо, тшьхи за необхщтс-по.

Ошнка нлвантажсност!, тспло-напру-жсиого стану, ЛОШКОДЖСНОСТ1. 8ироб1т*и та можторннгу ресурсу КН ГТД в ууговях багагокомпонснтного навяктажеккя та параметрам», що тая/ряюпся в

ПОЛЬОТ!

Облш та снстсмлти'ишя дани* про ипвантажсшгп I виробтж ресурс)' КЕ парку- ГТД

■ Порйвняльний аналп виробгпсу ресурсу парку ГТД в експлуатаци'

Улравлжня гтроцссоч Л|ТЕ л урахуяанням фактично! виробикн ресурсу (пришачсння I .итака в рейс, вибф оптимальнмх режим» робот ГТД га шшс)

Рис. 2 Контроль вирой'ткн рссурсу ГТД На рис.3 приводиться перелж першочергових задач, яю необхщио вир1шнти при переход! на експлуаташю за техшчним станом. •

Для забезпечення ефективносп процесу експлуатаци ГТД який враховуе особ-ливосп його конструкин та вимоги до його використання, необхино створення адекватно) цим вимогам системи управлшня тcxнiчнoю експлуатащао, яка б широко ви-користовувала обчислювальну техшку. Система управлшня виробннцтв?« в ав1агнд-присмств! с складною багаторшневою системою, що становитъ сукупшсть замкнутих контурш управлшня, ¡грарх!я яких визначаеться його виробничою структурою. Контур управлшня експлуаташею ав!ашйних двигунт достатньо широкий I охоплюс як окрем! структур!» тдрозшли - цехи оперативного 1 пертдичного обслуговування, ла-боратор|ю диагностики (ЛД) I ПДО, так I розробниетв ав|ацжних двигулш, що здше-июють контроль за ТС, надойшетю та ресурсом парку двигушв 1 керують ними шляхом розробки необхщних заход!в I доробок, встановлення 1 подовження ресурсов.

В збнранш, обробщ та аналп! даних приймають участь експлуатацшш шдпри-емства, ремоитш заводи, ав!акомпанн, науково-дослщницью органпацн, шдпрнемст-ва - розробники (КБ), виготовлювач!, постачалышки АТ, служби державного иагляду та сертифжацн, мгж якими повинна бути налагоджена ч1тка взасмод:'я. Из рис.4 приводиться структурна схема взаемодп основних суб'сюзв, що приймають участь в управлшш надшшетю ав1ацмннх ГТД.

В един! и ¡нформашйшй баз! тдприсмства джерелами оперативно! I достов1рно! шформаин про ТС двигуна с цехи оперативного 1 перюдичного обслуговування, еи-паж л!така, що безпосередньо одержують шформашю про його ТС в польет!, на гон-

ОттшалькиП виб>р КЕ як! лдмлують ресурс ГТД

Вшначсннв комплексу &им|рюсм№с параметр!» для ошнки рссурсу. Аналп контролсудатйосп 1ТД

Формування шфорыаци для ротробншеа ГТД

1

Аналп ТС та фактичнен вкробггки ресурс)!

ролробкпком ГТД ^

Прийклтг* рииснь про пролояження ресурсу ГТД, Допрашоваикя та модлфнелш* КЕ двигуна

ках $ при ТО, лаборатория диагностики, то одержу с » обробляс лольотиу та гоночну шформашю з магнггних самописшв. В>д р1вня автоматизацн збирання. обробки I передач! шформацн в процес! експлуатаци та ТО ГТД, а, отже, 1 виршення задач управ-лшня вмробництвом, залежить ефектившеть всього комплексу систем та засоб1в авто мат и за управлжня процссом техн1чно1 експлуатаци в АТБ.

Стратеги» за станом з контролем параметр»

Стратспя за станом з контролем р(Бня нздйносп

Доел иже нкя законом! рностсй ЗМ1НИ

параметр!»

Роз робка метод) в [ та засоб!в { тех шч кого контролю * 1 д^агносгуваши

-1 I I • ' 1 \

Визначсння безвимовнил змачень параметр»»

Розробка сцстсми атоматюованого эбору та обробки д»агностично1 шформаш!

! Оитхмпацт режим! в та I регламенту j тсчжчного I д1агност\вання» [ _ ТО

г-" .............

| Розробка систоди ) пошуку 1 нссправиостсй та

I ПрИИНКТТЯ р1ШСКЬ

Доел иже ння законом I рностсй

ЗМ1ИИ характеристик надшност»

Розробка метод! в оцшки. контролю, прогноэування та аналт гюк4(нкк1В налшносп

г......... _ 1

' Розробка сметами ' | збору та обробки ; : даних Про В1ДМОВИ 1 ; аиалп надшносп !

Норму ваимя

ршня налшносл

Ро1робка технолопй |6ору

ДОНИЧ ПрО В1ДМОВИ

та систсмн класифшаии шформаш!

Розробка систсми

ОблНО» ПХОЛШ 1Ю

усунслню вимов та аналт 1\ сфсктнвносп (

Рис. 3 Задач) оптииалышх ст ратей й Т01Р» процесах упранЫня шпймкгю

Базовою ланхою снстеми управления ТС ав1ашйннх двигушв, с ЛД, що по суп перетворюються в центр по обробщ та анализу, кули надходить вся шформашя про ТС двигушв: з цехт, Г1Д0, В1Д екшаж!в та шших служб АТБ, а також в»д шдпри-емств- розробниюв двигушв. 1нформашйн! масивн, шо накопичуюгься в ЛД, дозво-ляють иентрал1зувати даш за ос)ма вилами ресурсов 1 за функшями управлшня (наджтспо, ресурсом та техжчним станом), завдяки чому можуть буги створеш умо-ви для системно! органшцп управлжня виробиицтвом на вщмжу В1д позадачного тдходу в АСУ. Оргашзащя системи збнрамня 1 обмпсу первинкою жформашоо. що накопичуеться в цензральшй баз« даних (ЦБД) ЛД » оперативний аналп I узагаль-нення досыду експлуаташ? за типом ни окремим екземпляром ГТД - вс> щ можливос-Т1, шо надаються новою шформашйною технолопао, створюють нсобх!дш умови язя безпосередньо! участп розробшшв* виготовлювач!в> постачальникш комплектуючих внроб1в та оргашв державного управлжня в ¡нженерному, матер!ально-техшчному, нормативному забезпечекнг експлуатаци на пpoтязi всього термину служби ГТД

Створення спешал1зованого центру на баз« ЛД дозволяе зосередити в одному мгсш шформащю по всьому парку двигушв, необх^дну для поел иною ко апрелю за ршнем IX наджносп, шо ексшгуатусться з тим, шоб виключити можливють иереви-

шення iHTCHCHsiiocTi вммов над максимально допустимим р1внем, укикнути масових 81Дмов i знижсння нальоту парку.

ЗЛф ¡нформвшГ

Цснтри обробки дяних

Д»н» для шпики ь

Поданн« тформшр!

п

Корио 11ИНЯ »ими г■ оГммжСМЬ

Особи тв органпаип *ki приймаютъ ршдсння

Пряй«*гт»_

plUKH»

Палаши »НV ч та оАмсжень

РтрпЛ».« проектов

WUUU*

I Opramiauii au |

: формуют» вкмогн : донадшносп

i аггд

Експлувтыийт тдприемсгеа

Пплвння Д1НШ для оцшкм

Вичощ г* мнлання на

ptrcpofav «ХОДШ

11(|ДВИНЯ ■им«* ■■ пбмсжть

, РспробнИКИ -ШХОД1В ^__

^ по шлвкшеннк) ^ _ ртня HUIHHOCTH

агтл !

Ряс. 4 Упряллшия HJuiihiioio Jtnijniimnri ЛЯШ1 u'ln

Другой рам!.! гтрисвячсний опису методов оцшки, контролю i прогнозу показ-ниыв надшностт комплектуют« BHpooie повгтряного корабля i силовоГ установки зо-крема в npoueci експлуатацм, а також ошшц ефективиосп заходов по усунсншо ид-мов i методам i'x анализу Приводиться методика оперативно! i перюдичноУ ошнки безв!Дмовност! двигумв, то враховуе специф|чш особливое Ti ii анал!зу в Розробника двигумв i на ав!ацшних заводах.

Розглянуто рЬномаштш модел! вцтмов комплектуючих виробш AT, метода розрахунку основпих показниюв наджносп, метод розрахунку схем hoi надшносН.

Приводиться методика формувания ¡нтервальних HapooiTOK двигуна, його ком-плектуючих вироб1в i функцюнальиих систем по дании, одержаним в експлуатаци'.

При аналЫ надЫносп враховуються рпномалтп /рупи вщмов: вшмови, яю виникли в польотт, в!дмови, яи призведи до дострокового знятгя агрегату, Ыдмовп, яю призвели до дострокового зияття двигуна, вщмовн, яю усуваються в експлуатаци, що виявлен1 на земли вщмови, енявлеш при оперативному чи псрюличному обслуго-вуванш, виявлеш системою д1агностування та i:nui 3 урахувашям цих груп вамов розраховуються плказники налйностг HapooiTKa на в1дмову Т, параметр потоку В1Д-мов coft), iMoeipnicTb безвшмовно! роботи Р(1), ¡итенсившсть вдаов Л(1), шо подтяю-ться за типами наробпок, за причинами i видами вщмов.

Одним з основних завдань, що вирштуються в робот!, с контроль 1 прогнозу-вання локазнимв надпжостт ав1ащйних ГТД. Для цього використовуються метода, яю базуються на розподш Пуассона, екстраполяцн ^.-характеристики, екстраполяцн функцп розподшу шдмов.

Пропюзування 1 контроль числа можливих вщмов за допомогою розподшу Пуассона здшснюсться на ба31 статистики вщмов за будь-який тдконтрольний першд експлуатацн в припущснт, що закон розподшу в1дмов експонеишалышй.

Ршень над1Йност1 однотнпних виробш контролюсться шляхом пор1вняння числа виниклих вщмов з допустимими п.,,,,, к, що внзначасться ¡3 ршеиня р|вняння

п ( _ у .

= -^-«РГ "«г.'«-!,/

де - граничне значения параметра потоку вщмов, що вщповщас допустимому р1-вню надщносп; Рлт - допустима ¡мов1р»исть безвщмовно'! роботи вироб1в. яку на основ! анатзу св1тового досвщу можна прийняти ришш Р.,,»,=0,975; ^, - т^]^ - су-

марна нарооика виробу за контрольований перюд; (,к - наробйтка 1-го двигуна за контрольований перюд; т - юльюсть однотипни.х елементш на двигуш;

Прогноз надшносп з використанням показника штенсивиост! вщмов заснова-ний на рознодЫ та розрахунку раптових 1 поступових в|д.чов. (постжно! та имнноГ ■нтенсивност1) 1 екстраполяцн змжно! ¡итенсивносл. Прогноз наджносп на основ! екстраполящ! функцш розподшу вщмов реал!30ваний для вшыов з законами розподьту Вейбулла та нормального.

Прогнозування показнимв надшносп використовусгься, зокрема, для форму-вання потреби в запасних частинах, замйсть ниробт, що »¡дмовилн та не шлпягають повериенню.

В загальному внпадку контроль I прогноз ртня иадшносп в експлуатацм вир|-шус задач1 визначення динамши змши показниюв надшносп комплектуючих виро61в «(I), Т, або Кюоо в залежностт В1д наробтси нов^тряного корабля та свосчасного при-йнягтя рглень по реал!зацн заходов, що забезпечують шдтримку встановленого р|вня надшносзН, забезпечення безпечжм експлуатацм. забезпечення заданого рйеня регулярности польоттв, недопущения можливосп виникнення масових вщмов та зупинки парку, тощо. Контроль р<вня наджностт припускас участь Розробника у пауковому суп?ово,щ експлуатацн для забезпечення можливосп прийняття операзивних р^шень I розробки заходов, що гарантують бсзпечну експлуаташю.

За результатами анагнзу ртня надшносп контрольованого парку АТ зшйснкзс-ться розробка та вироваджемня в експлуатащю рпномаштних заходщ, ефектившсть яких пропо>1усться визначати з використанням коеф|Щснт1в, яю розраховуються на 6аз1 показниыв надшносп АГТД :

К - Х°1 ~ХЕ|' К _ ХЧ " ^Ч»- у ' ">>"♦'1 V '

•V

де К*, - коефщ1Снт ефективносп ¡-го заходу по ,)-му локазнику налийностз ГТД X,, - значення ,)-го показника за званий перюд, Хг, - значения j-ro показника в базовому пер!од|; К„г „щ • коефшкнт вдаилення ефективносп 1-го заходу поуму покати-

ку налжносп АГТД в звтшй перюд в|д значения, що оч1кувалось, Xr,npjk - значення прогнозованогоj-ro показника в пятним перюд на баз! k-го базового перюду.

Опранювання i ошнка ефективносп зачо.чв по 3ano6iiainno вьчмовам < надто трудомктким i петрив|'альним завданням. яке вимагас залучення фахшив вшповищо-го проф|лю, мобшпацц ix фаховою досвшу та iinyiuii. Рнпення них задач не завждн шдджться математичшй формалпацн i ви'магаг застосування методш експертно! оцтки. Тому, разом з коефЫгнтами для оцшки ефективносп впроваджених або про-ектних заходав, що розробляються, при наявпост1 кшькох альтернативних BapiannB, пропонусться використовувати незалежну експертизу проештв, що провалиться в рамках снстеми експертного анал1зу. Процедура проведения експертизи передбачас опигування експерпв та обробку експертних oihhok проекттв заход| з за заданими критсргям, внаслщок яко? буде з.и Йемена BHÖip (прийнято рнпення) на користь того чи iHujoro заходу Для анал!зу проектов а системj використовусться лемлька Tunis ошнок проекпв абсолютна, нормована за 1ндив|дуальними ваговими коефщГентами, нормована за виб1ркою ранжирувана. багатокр1пер!альна та комплексна ошнки. При ix розрахунку використовуються поправки на експерпв, wo враховують ix система-тичш помилки.

Для поено! обробки статистичноУ ¡нформацн в математичному забезпеченш пе-редбачена ошнка параметра законов роиюлыу buimob. Для цього використовуються метод« момент1в, максимально! правдолодюносп i моднфжованнй метод квантшпв. У вигляд1 основних закотв прийнято розпод1ли: експоненшальний, Вейбулла, нор-мальний, логарифм1чно-нормалышй. При цьому використовуються критерп згоди: х2, статистика Колмогорова-См1рнова. Для розрахунку дов1рчих нггервал1в застосовую-ться процентш точки розподшу Стьюдента та Р-розпод1лу.

В третьему роздЫ розглянуто осношп питания розробки та експлуатацн авто-матизованих систем контролю надшносп (ACH). Приводиться опис техшчного i ш-формацшного забезпечення та функшональна структура створеноУ ACH, система зби-рання i класиф|кацп ¡нформацн, порядок п ooMiiiy м!ж суб'сктами системи, а такохс всередиш ¡нформашйноУ автоматизованоУ системи ав1ашдпрнсмства. Шдбито шдсум-ки результате роботи ACH в експлуаташйних ав1атдприсмствах, де вона була впро-ваджена.

Д|юча в рамках ACH система облику та аналгзу пошкоджень передбачас: кла-сиф!кашю i сортування ecici ¡нформацн; ii накопичування i зберсження; в!дб1р най-бшьш небезпечних пошкоджень AT, що загрожують безгссщ польопв; визначения ви-po6ie, деталей та вузл!в, шо зннжують показники на;»йносп AT, розрахунок серед-ньоУ наробпки на вщмову; визначення i систематизашю пошкоджень по причинам, характеру виникнення, ознакам лрояву, насликам; визначення коиструктивно-виробничнх недолив AT, недолшв експлуатащУ i ремонту, шо знижують ii надШ-Н1сть, а також пошкоджень, виникнення яких пов'язане ¡з особливими умовамн експлуатацн AT; оцшку ефективносп вдосконалення вироб!в, ефективносп регламентних роби за обсягом i перюдичшстю; визначення впливу ремонпв лтю'в, двигу|»в та ix комплектуют« вироб1в на наджшсть, тощо.

Вся ¡нформашя про пошкодження AT делиться на групи: даш про bijimobh, що призвели або можуть призвести до льотноУ пригоди чи створити передумови до iiei, шакше кажучи про в1дмови, яю загрожують безпещ польотзв; даш про пошкодження

та дефекти, що не призводять до порушення працездатносп життгво важлнаих систем ЛА i не загрожують бсзпещ польств.

Для експлуаташйних шдприсмств (ЕП) характерш наступи! ¡кформашйш потоки, що формуюгься гндчас збирання та аншпзу даних про нцдшшсть АТ (рис 3) Uiixi-дпа ¡нформащя збирагться в цехах псрюдпчного i оперативного техникою обслую-вування (НТО i ОТО), даш про iiapo6ÍTK>i i ресурсн вироб|в постунають и планово-диспетчерського вцшлу (ИДО) Ka Cali uici жформаци формусться база даних (ВД) bUmob i пошкоджень, шо шсля вщповшного контролю внкористовусться в лабораго-pii надшност! i техшчпо! д1аиюстикн (ЛИТД) для формування i шдтювки зииш про над|йшсть кершництву ашакомпанп, державного департаменту авшийно! техшки, конструкторських бюро та ав>азавод1в. Ця шформашя також викорис говугться для проведения рскламашйно! роботи, прогнозувапня необхмного об'сму poórr 110 пошу-ку пошкоджень.

Цех оиграгнанлт ТО

1

I(гх IM[ll^i,lHtffMII ТО

Уш-дгима

Н||ХГ)>ММ1,Н tlJHI

m.V'ian та щникоажтм*

(Uiuivk

HnUI*t>.l»t-|lh

:UAT • -,

' 1

КБ | 1

! .)<**»ДИ ' __ •

мрлАяях« Í !

Г В1ДД1.1 М»ТГ)М«ЫЬ»К1-

j ТГХН1ЧНОГО

сыАс^игчгнмя

J

U*-UM44fMtU | ltOKM.1»»**!!, 1 К»МТ|Н1ЛЬ. Л|НН1КМ TI

| suuui.t мад|Лногт1

Форму«* WiN turil

11|*»гмм imióxiAnniii ' оГм-ЯГу .м11чмтни

.1«»Л<»|ыг<Ч'1И

¡ K"HT)wj.iik Vifviy

д|дл«*д И<||ЙН1К'Г M n'lHHWii ЛМГН1Я 1ИМИ

Kr|i«HMiiiMi fci И IV4?4lt<ftHt>U> П>,1М|>И» MI 1*4

Pnc S Cipyhtypm cuna upoitro »бору «а обробки ЫфврчиЛ upo iümwh и иомкшеша m uiauiwipMt мс«»<

Така схема шформашйннх iiotokib а ЕП аизкачаг основш функшональш заедания що виршуютъся системою в НИ <рис6) Сюди вщноситься формування ж-формацм про вшмови i пошкоджения. ршрахунок покашнма над1йноот! i ефеггнвно-cii, розрах у но к рошошлу в»дмов, конгродь i прогноз наджкосп АТ, формування жь емок та 3BITIB, пошук пошкоджень, ведения паспортных даних, ресурсе i наробиок шдконтропьною парку АТ, проведения рекламашнно-мрегенийно! poóoiH, ведения баш даних в!дмов i шходш no ix ус> ненню

Дня юнрания 1ооробки шформаим про вимовн викорисговуп ься електронннй варинт карткн об.ику вммов АТ (КОВ АТ). шо мкттить нонад 90 рек в лип е. роюжич на 10 основних ipyn к>дн входить даш про номер КОВ, дату вимови внрооу. шальш дан| про лпак i til. вмомосп про ювжшш прояви несправносп » умовн enciuyaraiui

виробу, насльчк!в в1лмовн, стзпу вияву, трнвалосп i причинах простою, вшомост! про цирк"), що в1Дмо!)ив I його адресу на л|таку, характер I причина пошкоджень. а також заходи, шо булн прийнят! для ного усунеши, паспортш даш, ресурси I паробики па момент в1Дмови виробу, а також аналопчт даш про основпий впр|б ( л1так( двнгун чн дшкшикна склона установка), характеристики пронесу техничного обслуговування в цехах I лабораторн, даш про тдроздш! ■ пнг.онавшв, то приймали участь в пошуку I усунеши вщмов вироб1в.

Ф^Чоумяи К< )|1

Дигпгтчгр 111-1 (ОТО НТО) НЛО

Л ит л

П<|Д1Л1

К«п гриль

Л'«и*« ии

Ц.-ну.

Ил 11"Ч>ТЩ Д4К

Нф/чгши

!

Г 111Д)>№

I

Пгрггляд Рмдгуааям Гпмфлта (н<а>иъ КОН НаАф К<)11-пр»тт«11а

||«Д16мк-П «омпятагушчах аа(*)Лаа

риЛаа Схгмт! фун«ш>ы.*мн1< иад1Й1»пгН.

Лнртиаяиа ипмграк« ГЬ перМ«мма «кпху*ти(. -{а н*р><«гкама

.')• идлнамм рммяни м ад < А (нот), 3» игрщдст гагплуалим! ('»ртуааям и чяглии «идя»« г» и |м*нгм «ад|1|м*т*

11« ним« нл,т вл1шл Ил лдмк! пг(Ш1Л 1.2,3.6 ш и* лци И* 1.2,1.4 щмрпим га р«»

■'(а мна««*» .1» рйДнм <пма» ;Ъ *д«п г»»ам>

.'>а ы|1гга«». и пятнима За шил к дм а

:*••> миншаиш пр>«вом выя.аа ,Ла ал|*«-|*п .1ш> гииптнама

'Л

'к нлап ,.[■/>■ Лп»Г»т < мриЛя)

Рис. 6 Фунмионалт! талач) снстсчн тСюр* I а с/ро^кн ¡нфорчиЩ по 1иип!И1>ст I аашиПн.оТ тспнки

Вихщна ¡нформашя яка стосугться вщмов накопичусться в центральшй баз! даних (БД) В1ДМ0В АТ, а також БД подш по безпеш польот!в (БП) I надшносп АТ, БД нароб!ток основних вироб18 I комплектуючнх в»рпб1в (КВ) (паспортш да1», ресурси 1 нароб1тки), БД заход1в, БД рекламашй.

!нформашя шо накопичусться в БД, використовусться для р!шення рпномашт-них задач. Зокрема. до основних даинх, шо ресструються та необхщних для контролю надшиосп вщлосяться число вироб1в в систем!; вид вщмови; М1сце прояву; причина прояву; нас.'пдки. число 81дмов, виявлених за контролышй перюд часу; нала сукуп-иоетт вироб1в. шо спостер1гагаться, за контролышй перюд часу; даш про затримку вн-льоту за контрольний першд часу; вартпеть замши виробйв, а також профшактнчиого обслуговування I ремонту.

Р|шення завдань АСН вимагае одномаштного подания тформащУ в ус^х шдсн-стемах. Для цього при формуваиш вхиних I вихцних документов АСН за колкою ¡з ознак. шо характеризуют!, полю (вщмова. несправшсть), па шдстав! результате ана-Л1зу ¡нформацн розроблено спешалып кпасиф|катори, що дозволяють фор-мал!зовувати ш о-¡паки, поставивши у виоповщшеть кожшй ознаш спещалытй код, шо мае в загалыюму внпадку ¡срарх!чну структуру. Зястосування кодификаторов дае

П

« к.1

можлив1Сть викорисювувати сучасш засоби автоматизовано* обробки даних i забез-печитн одномлштшсть тлумачсння результате

В АС'Н при pojpoöui системи класиф|каци icpapxÍMHHX ознак подш використо-вусться молифжований метод пепишйного кодування шформацп. що лотоляг описувати об'ект з будь якою сгупншю деталгзапн i водночас здшешоваги швидкий пошук i 1денгиф|ка1',ио е.'юмешл на будь-якому piBHi Всього для опису в!Дмов використовус-ться покад 30 кодифшагорш алреси (miciw шдмови), зовнпинього прохву, характеру, причини пошколжения. етаЫв експлуатацн, наслимн, засобш усунення га ¡нших

Для узгоджено! роботи bcíx модулш ACH необхине формукамня опису oó'cictíb експлуагацн - лкамв, двигушв та ix комплектуючих елемешзв (агрегагт, блок]в) Та-кий онис повинен задовольняги наступним основним вимснам однозначно ¡денгиф1ку»ати ai peí ai и за ¡x ушкальним атрибутом (шифром, креслярським та но-менклагуриим номером, тоню); описуваги систему, шдсистему i arpeiam. mo в них входязь, як кpapM'iny cipyKiypy; описуваги взагмозамшшеть arpeiauB, однозначно ¡дентиф1кува1и aipeiani одного найменунання (шифру), то ронашоваш в рппих системах лмака; до ¡воля ги описуваги ¡ндивауальну комилекзашю i умопну BiatMOia-мшшеть arperann конкретного ni гака або двигуна Для задоволення них вимог про-поиустьса ушкальна система опису повпряною корабля Принциповою видмнпнетю В1Д под|бних систем, як1 використовувалися paniiue (системи мозищйною кодування), с розд!ЛЫ1Ий онис arpeiaim га Micub ix розташування на борту лпака Ус« системи, шдсистеми i arpera ги одержу ють свж ужкальний номер, по якому однозначно визна-часться шифр, креслярський номер та mini атрибут и aiperaTy Сам знак, в свою чер-гу, розбивапься на окрем! жмици (miciw «становления) систем i ai-peiariB, яким га-кож привласпкжмься ушкалыи номери )i cboímh атрибутами. Таким чином, форму-ванпя як стандартно! структури, так i оруктури конкретного повпряного корабля, складаеться з створення двох ушкальних номер|В (номер)в агрегату i позицн) Гнуч-К1сть 1ЮДЮН01 сиС1еми лозволяс легко описувати будь-яю шоанси комплекгаци i вза-tM03aMiiiHocTÍ конкретних борттв.

ACH забезпечуе одержання ряду стандартных i спешальних bhxí.whx форм i 3bitíb для аналгзу надшносп, пошуку bíjimob, формування баз даних допрацювань, заход]в i рекламац|йн0-нритенз1щйн01 роботи До сгандартизованих форм аналпу надшносп вцшосягься:

• в1дмови на THiii л ¡гаку (двигуну чи допомикно! силово! установки), групування за адресами (системами, гпдсистемами, модулям, тощо); _

• небезнечш i характерна »¡дмови ПК, що призвелн або можуть призвести до важких насл!ДК1в, що впливають на безпеку i (або)регуляршсть польопв,

• вшмови (ia конкретному ПК (двигуну чи ДСУ),

• в1дмови комплектуючих вироб|в, систем ПК;

• серсдньостатистнмн! та ÍMOBipm показники над!Йност1 ПК (двигушв),

• розподм вимов комплекгуючих вироОнв за нароб1тками, перюдами експлуатацн та ¡ншими показниками;

• пор!виялы1ий аналп надшносп комплектуючих виробйв л^таюв (за перюдами експлуатацн. до i теля впровадження заходдв), контроль р!вня над1йносп комплектуючих вирекмв.

• к|льк1сннй ананз в!Дмов шгакт (сортування за юлькктю вщмов, тошо);

14

А

• статистика усунення в1дмов н иеху, лабораюрн, на формах обслуювупання, на борту;

• статистика в1дмов, визначених за дономогою системы д!а( посту вання

Для пошуку i усунення вшмов система ACH забезпечус олержання насгупних вихщних форм:

• статистика зояшшш'х проятв, опис вшмов i iac.o6iB i'x усунення на парку лйтамя;

• статистика chmhtomib bwmob i засобт i'x усунення на коикретних лпаках (П'Д);

• eiflOMOCTi про вшмови в системах та пщсистемах лнака i засоби i'x усунення.

Процедура генерацн ячхтиих форм включае разом з текстовик описом м-вдань, результатами комп'ютерних розрахунмв i графящими ¡люстрашямн, сформован! в npoueci роботи текстов! i граф1чш екранн Завершальна шдготовка зв1ту здШс-нюсться в специальному генератор! звЫв, що побудований на баз! текстового i мате-матичиого редактора.

В рамках матемагичного редактора реатзоваш стлтнстичн! метода обробки да-них, кореляшйиий та дисперсжнин анал!з, методи апроксимаци, ¡нтерполяцп i бага-торядно! селекцн для опису залежностей, ошнка параметр^ виб1ркових закошв роз-пол1лу, розрахунок нильностей та функции розпошлу, моделювання випалкових величин i випалкових riponccie з рпномашгиими законами рознод>лу i корелящйними функциями, лобудова /рафмв i aiaipa« та iiiini иожливосп.

Розроблена ACH вкроваджена на ряд! тдпрнгметв Укр ни i РоЫйсько? Феде-paiüi. Впровадження ACH в Борисшльскж АТБ дозволило забезпечити контроль pie-ня над1йносп парку ¡з чотирьох тишв лтюв. Тшьки за 1990... 1992 роки по лнаку типу Ту-154Б(М) було заресстровано помад 4,5 тисяч «¡дмов при парку п 23 лтки, в се-редньому по 2000 вшмов на pi* чи 70...90 вгдмов на р>к на один лов1тряний корабель. В 1995...1996 роках я Бористльсый АТБ парк л паю в Ту-154Б(М) знизився до 10...7 одинииь, при 1300 заресстрованнх »¡дмовах, mo в середньому складало по 60...90 Ыдмов на р)к на один лйтак. Система ACH функщонус в локальшй мереж! ав^ашдприсмства, що забезпечус розподмсне введения даних про в!дмови.

Впровадження в центр! техшчиого обслуговування i ремонту AT БДАП "ABiaiiiiiii Украши" автоматизовано! систем« контролю наджносп i вияву пошко-джень сприяло переведению помад 500 atpemin лЬака 1у-154Б на експлуатащю за станом з контролем фактичного р1вня надШгастт

В четвертому разлЫ розглянуто методи розрахунку характеристик пошко-дженосп осиовних консфукткиних елсметЬ ГТД, розрахунку вироб!тку i мотто-рингу ресурсу. Проведено анал!з тепло-иапруженого стану найбшыи мавантржених конструкгивних елеменпв ГТД i обфуптовано вибф найбшьш ефективннх моделей розрахунку пошкодженост). На основ! теорстичних лоЫджснь розглянуто ¡Moeipiii гнлходн до розрахунку тривало-статичноУ та багато- i малоииклооо! стомлено! пошкодженост! деталей ГТД за польотний никл i накопиченого пошкодження на ocnoei ме-Toflie лиййното i нелипйиого i'x ншеумовування як сум випалкових незалежннх чи за-лежних величин, а шкож аналпу пронесу пошкодження як випалкового процесу. Приводиться ¡MOBipnicHi MOfleJii характеристик Miiuiocri конструкт ивних MaTepiajiie. Розглядаюгься засоби розрахунку ¡MORipHHX характеристик мшшешн наджносп, що використовуютьс» для контролю вироб|тку та моюторингу ресурсу; ¡MOBipHOCTi Min-

is

híchoí вщмоеи, числа польотиих иикл1в ло поеного вироб!Тку ресурсу, у-процентного ресурсу, коефицснпв запасу míuhoctí i вироштку ресурсу.

Для деталей двигуна, то мають довготривал1 перюди наконичування прихова-них пошкоджень, зараз визнано дошльним оцниовати техшчний стан на ochobi про-гнозуваиня ¡ндивиуалыюго ресурсу в залежност1 вщ iciopií наваитаження ix в експ-луатацп. Як правило, ие найбшыи в1дпов!далып дсталй двигуна, ям л1М1тують його ресурс i впливають на безпеку польопв Такий ш/шд иожна реалпувати за допомо-гок> розрахунково-скспериментальних метод!в, що передбачають пор1вняння параметр! в експлуатац1йио1 навантаженносп деталей з характеристиками ix довговтностг, ню враховують вплив основних чинниюв наваитаження.

Пронес ошнки míuhoctí деталей ГТД включас розрахунки при однократному статичному навантаженш, багато- i малоцикловому стомленому навантаженш, а та-кож ошнку ДОВГОВ1ЧМОСТ1 (живучостт) деталей за наявиосп в них трпцин Вони базую-ться, з одного боку, на ouiimi злочих на деталь напругмень та температур, з шшого, на ЗД16110СТ1 ix матер1ал1в опиратися ланому виду наваитаження В розрахунках на мщ-шеть необх|дно враховувати складний (багатов1сний) несташонарний, багатокомпо-нентнин випалковий характер наваитаження, явшце пластичиосп та повзучосп, за-лежшеть bu попередиьо! iciopii наваитаження, наявносп концентратор^, ди темпе-ратури, мехашчш властибого матер!ал1в, режнми та види ix термообробки i зм1циен-ня, а також ниш конструкшйж, технолопчш та експлуаташйш чинники Складний характер взагмодп конструктивних елементю з навкотишшм сереловишем. а також М1ж собою, випадкова природа míuhoctí матер|ал1в та умов ексилуатанн лви1>н1в. неточность шформацн про характер теплонзируженого сган> та умов руйнування деталей виыагають застосування в розрахунках на мшшеть шовфтсийх методт аиал!3у та використання показнимв mihhiciioi налшностг

Розрахунок характеристик надшност! конструктивних елсменпв. та вузл!в ГТД зараз заснований на статичних моделях, шо не враховують змши напружено-деформованого стану i грзниць míuhoctí материалу деталей у чаа (¡веления чинника часу можливс на ochobí кшетичних лредставлемь про пронес наконичування в Maiepi-ал< летал! необоротних пошкоджень мехашчнога, фиичното ra ximi4iioio походження Рпноыаштшсть явит, ям можна В1лнестн ло пропса в пошкодженост! (втома, розтр<-скування, накопичення пластичних деформащй. шошування, короия i иши). а також простота математичних моделей пошкодженосп та руйнування, uto зв'язують пронеси наконичування пошкоджень з дпочими навантажетшями. характеристиками múuioctí матер|алу i умозами експлуатацп. дшволякиь використовуваги ix для проведения mí-цшених розрахунмв з сдиних ¡мовфшених позишй, шо в1Дображаюгь змши несучо! здагност! конструктивних елементтв в чао та в шовфному нростор1

Р|вень тривалих статичних пошкоджень деталей за 1-й поли, зплио з iuoeipmc-ним трактуванням лтншно) ппотези шдсумовування пошкоджень визначатся за до-помогою формули

" 77 tíf.o.a) * ^тГиис^оТа]' де Т,,а, - випадкок! температура i напруження деталт на j-om режим!, а - параметр, що характеризуй iMompincm властивосн матер)алу; I, - час ди наваитаження на j-му режим!, k,=k|,»kj,. k,„ k;, • числосташонарних та перехиних режим|в в i-му польол

Один п заильних вшив оцшки пошкодженосп при багатокомпопсмтпому иа-вантаженж можна представити у вигляд! норми

де перший доданок враховус пошколжешсть в1д статично'!, другий в!д циюпчно! ■ тре-Т1Й В1д шпснчно! повзучосп. V,(¡~0.3) - коефпигнти рйвнянчя апроксимовано! по-верхш; т„, п,,. - характеристики опору матер!алу.

1сиуюч1 методи пропюзування ресурсу деталей ГТД не в повшй м1р1 врахову-ють багатокомпонентжсзь навантаження, передуам, зв'язкн з вшсутшстю адекватиих характеристик опору конструкшйних матер!ал|'в багатофакторному навантаженню.

Для опису мшшсних властивостей матер1апв запропоноваш ¡мов1рно-параметричш Kio.-ie.ii характеристик тривало) мшност! у вигляд! функшй з випадко-вими параметрами

1пт - А(Т)+В(Т)о+а<, 1пт = Л(Т}+ВСГ)(ог+аД 1п т = А(Т) + В(Т) + а„ УГГвпУ де а„ а, и а„ - випадков! величнни ¡з нульовими математичиими сподаваииями та дис-перс!ями Б2,. Б2,,, Випадков! величнни а,лиа, характеризюютьрозсновання м>-шпсних властивостей матер1ал!в уздовж осей часу, напруги \ по нормаш до лнш рег-ресн.

При нормальному розподЫ них величин ! постзГпнй температур! довгов1чносп розподтеж за ло1арифм!чно-нормалы1им законом, шо спостер|гасться на практиш.

Аналопчш молсл! використовуються \ для опису харытеристик мало- та бага-топиклово! втоми, термоспйкост1 матер1ал1в деталей.

В роботз були одержан! описи характеристик мщносп ряду жаромщних сплав!в та сталей деталей, шо застосовуються для виготовлення газових турбш двигуш'в НК-8-2У, ПС-90А I серп Д-30. Для !х олержання використовувалися спешалын методи апроксимацп та багаторядно! селекш'!.

Для забезпечення можливосп розрахукково? ошнкп теплонапруженого стану деталей ГТД, на окремих шляпках польотното циклу I в шлому за поли за параметрами, шо вим|рюються в польот|, використовувалася модель багатофакторного наган-гаження з роздтьним обшком чютнюя трнвало-статичного, малоцнклопого не!30терм!чного I багатоииклового стомленого !<авантаження.

Розрахунок температур деталей за контрольованими параметрами здйснювався на основ! термогазодинам!чно! мелел! двигуна та емп!ричних формул, як! були одержан! на двигунах препарованих Розроблювачем. Па !х баз! розроблеш сфективн! мо-дел! розрахунку розпод!лу температур в конструктивних елементах двигуна, шо використовувалися дал! ятя розрахунку напружень

Для розрахунку напружено-деформованото стану деталей застосовувалися в!-дом! методи, алгоригми якнх були приведен! до виглялу, який дозволяс розраховува-ти IX за допомогою параметр1в, то вим1рюгаться в польот!.

Проведений порйвняльний ана.ш дозволив для розрахунку напружень в дисках та лопатках газових турбш обрати штегралып методи посдщовнкх наближень Б1ргера та Кшасошвш. Для розрахунку в пружно-пластичшй обласп - метод зм!нних параме-

1|иа пружнссп, для розрахунмв конце!пратор|в наиружень -. емшрнчыу формулу Нсйбера. Для облику /нючих температуриих наиружень у лопатках вмкорнсгову вавса метод Б|ргера стержньово> теорп термонружносп, в основу якого покладена гиютеза

1Л10СКНХ рОЗрЫв.

Для оцшки ношкодженосп В1д малоциклово! стомн викорнстовуаалась модн-ф|кована формула Менсона, з урахуванням умов ие1югерм1чного навашиження, д/Ы я ко! параметрн цикл1в криво? деформування розраховуаались за допомоюю мешду «потоку доту».

п -_'_ + у_1 -__!___+у_____1___

"м = N.. + £ ~ N,(Т„, ,о„.Де) + £ МР,(Т.о., ДО ' ■ де ш - число елемеитарних шнинв в основному цикл! блоку; Ыр, Ьл - числа циклш Д( руйнування основного I елементарних цншив, шо внзначаються ¡з рниення ршняння

^Мо^-о.) .„ +Г,„--кю—

' Е(Т) ' ( 100-ч/„(Т.^

де т^ТцГ^,, 4*0 Д)-- Уч*Т)'гц"°т„ • тривалкть виходу на макснмальний режим 1 скн-дання; - межа зривало) мщносл магнату, Е(Т) - модуль пружносн,

ц/о(Е) - вшноснс лоперечие звуження; Де • розмах деформацп в цикл!, ат - сере дня напруга в шпон, Т - температура циничного деформування.

Для розрахунку пошкодженосп деталей прн зривало-стагичному навантаженш розроблено ряд метод)в, шо дозволяють розрахуваги 1мов1р!Нсш характеристики на-копичено! мошкадженоезз, зокрема, розроблена ¡моварна модель шдсумовування но-шкоджень, що мраховують випадкоаий характер наваиздоення та влаетивосп магер!-алу, де процее навал гаження заданий в виглядг.

"Г, =Тв + Тм; а, =о„ +ои; I -Гк. де Т„ о, - температура I напруга в контрольна точщ детши на 1-му режим!; То, Оо - нормалын винадков! величини ¡3 параметрами

При пышу 1мов1рн1С1!1 характеристики мши >сп жаромщпнх сплавав, онисаш найОпдыи (ючювекыженою експоненщалыюю :<але»ои ' ■ > виду

1т ~а(ТИЬ(ТХо*аЛ

де М|а„) 0, »»(яоI^.

П|хщес ношкоджения представлений, як процес ¡з залежними приростами, а для шдсумовуизнняянкористовувалася лтшна пногеза.

Внаслш к рмнення одержан! формули дня розрахунку параметр!в наконичено! пошкодженоси ш поли, що ма< ло1арифм1чно-иормальний рознодал и парамсфами

Ип

МИ

1-1 »И I I

1->|>(831 /2 + Ш|,), Я'', = ехр(.Ч!,2|ц,1Кехр(51| ,)•!(,

м(н,П,jj . ^ exp(^,St,S„)-1 _ = fi'J] Jexpfsi.jr-1 /etplXf l М|1пт,1 * Lj - a(TM1) + ^( I'u,)t»ul,

Для розрахунку (шониченого лошкодження ¡юзробпеш шошршсш мегодп над-сумовування пошкоджень для иезапежннх I залёжних випадкових пошкоджень з пор-мальним, логнормалышм га шшими законами розподилу, а га кож ряд шшнх методш. ям розглядають випадкиы посл|довносп 1 пронеси лошкодження. Використанкя нор-мальнкх I логнормалышк моделей пошкодження обгруитоиано з позишй ценгрально! гранично! теорем» 1 безмежно! подтьносп логнормального закону розподту, а також иеревфсно в ряд) обчислювадьних експеримснпв. Для багатозв'язково! випадково!

послдояиосп П|,11г.....П„, з параметрами М[П)=т, 1)[Г1)=52, М[П|,П)]~г/81 сумирне

пошкодження при великому чист цнклт мае близький до нормального закон розгю-дту, парамезри якого визначет у вигляд!

При шдсумовуванш лопюрыалышх випадкових величин, ям мають один i той же закон розподалу.формули для розрахунку параметра мають внд

Розробдено нешшйш модел! шдсумовування пошкоджень, яю описують пронеси шдвишення га зниження мшносп Marepiajiie легален, а також бага roc тад!йш пронеси, що основан! на linoreii антомодельност! лроцесу накопичувоння пошкоджень

На баз1 ¡MOBipiiiciiHX характеристик лошкодження одержано ряд харакк-рнстик uimuCHoi на/ийностг iMogipnocTi мшшено! biamoiih, ¡мовфноси бе жшмовио! робот, ¡мовфносп характеристик чисел циклов до граничного (заданога) pimm гшшкодаони». у-проценшого ресурсу, коефшюшв запасу шщшеп га виробпку рссурсу, ям вико-ристовуються для аналиу внробпш i мониоришу ресурсу

Оцшку виробпку 7-npoueiriiioro ресурсу пр для нормальною I лшнормального закошн розшшлу можна одержат > рнленки ршшшь

•"„ = Zm, = nm; Sj »¿S.' + a^r.S.Sj'SVl + tn-Dr).

(

Si = tnl

anj - bnp + c = 0; In

де a-m3-aVr; b=2mn0+(l-r)aJS2; с=П„2; U,= l+S3r/m2; U2=0-r)SJ/mJ; a - квакпль нормального розпо.-цлу Ф(а)=у; П0 - граяичпе пошкодження

Для статисгнчннх коефщкнНв запасу мщностт i довгов|чносп, а також коеф|-нк'нту виробтсу ресурсу в кайбтьш характерному вппадку при логнормалмюму poi-подЫ накопиченого пошкодження i експоиеншальних характеристиках mhihoctî формула для футнаш розподалу мае вигляд

к ( 1 + mu 1 i "n" j

де r|-In(I0)B(T,)a,; T„ a, - еюпвалеитш температура i naupyia; km™ - мнпмальний нормований коеф1шагт запасу довгов1чпост1.

Причому перший h них мае лопгормалышй, друпй нормалышй розпошл, тре-iiii - той же вид розподалу, що й накопичене пошкодження. Ui характеристики можна бшьш обгруитовано використатн у вигляд! иормативннх характеристик для контролю вироб|тку ресурсу, враховуючи властивос-ri ïx ¡MoeipHoro нормувашм.

П'ятий розшл лрисвячено питаниям розробки та експлуатацп автоматизовакоУ снетеми контролю виробйтки та мошторингу ресурсу двигуна. Приводиться методич-не забезпечення експлуаташйного мошторингу ресурсу основних деталей двигушв: лопаток та диемв вентилятора, компресора i турбши, ea-iie роторш та дефлектора ка-мерн згоряння. Розглянута структура системи i задач! ÏÏ основних функшональних молул!в, алгоритм обробки шформаци, склад i структура шформашйного забезпечення. Приводиться анал!л результатов експлуатацп снстеми.

При експлуатацп ав1ацШних двшумв на його летал! oie цший спектр р|знома-штних за 3MÎCTOM, величиною i тривалютю чшшнюв наваитаження, шд впливом яких в Maiepiajiax деталей розвиваються пронеси руйнування рпномантю! ф13ично> природ«, ям приэводягь до зниження несучо) зтбносл материалу деталей, до змши ïx poiMipiB та форм i, як 1[асл1док, до Mtuiiiciuix та функшональних вщмов Пронеси руйнування матер1ал!в деталей супроволжуються повмышм попршенням ïx функшональних характеристик i внутршшх структурних змш, шо надто складно д1агностува-ги, але яы в кшцевому тдеумку знижують безпеку та регулярного польопв, а також ciroHOMi4ny ефектившеть експлуатацп лЬаюв.

В цей час найбмьш прогресивним засобом контролю виробкки ресурсу двигуна с метод контролю "за станом з контролем параметрш". Цей метод оркнтусться на прям! чи непрям1 метод» внмфговання параметр двигуна, в тому числ1 i параметров тепло-напружепого стану йот о деталей на протяз! всього перюду експлуатацц. Реал1-зашч цього методу контролю ресурсу в рамках автоматизовано'| системи, шляхом вщ-слшковування шднвщуального ресурсу кожного двигуна, дозволяс знизити витратн на ïx експлуаташю, пов'язаш з недовикористанням ¡ндив1дуальних pecypcia та sanoôi-гашпо вымов дяшужв в польол при досягиенш ними гранично! екв! валентно? наро-(нгки.

Система прнзначена для визначення та 1Йдсл1дковуваиня характеристик мнинс-но1 над1Ймост1 двнгуна, а також його основннх конструкпшшх елеме|глв за параметрами, що рееструються в польоп на основ!, розроблених ¡мов!ршсних методов оцжки пошкодженостт. II основними заеданиями е: визначення шдив ¡дуально! внроб1ткн ресурсу двнгуна, анал'п впливу умов експлуатацн (юнматнчннх, робочнх режим т, зрас польоту) на швидюсть вироб1тки ресурсу комплектуючих вироб1в; пор|вняльний анализ вироб1тки ресурсу окремими двнгунамн лтмв в польотт; аншпз змши теплового I напруженого стану, а також пошкодженостт двнгуна в польотк

Суть запропоновано! методики оцшки експлуатащйно! виробпки та монио-риигу ресурсу деталей двигуиа складасться в иаступному. Вихщними даними для розрахунку с станлартннй файл з польотною шформащоо, що формуеться при зчиту-ваиш шформацм з магштного ноЫя. На першому егаш розрахунку за параметрами, шо зам1рюються в польотз ¡3 певпим ¡нтервалом (2 с для 1л-96-300 1 1 с для Ту-204) за допомогою спешальних моделей розраховуеться температура 1 напруження детален в IX найбмши напружежй точш. ГПсля цъого, за цики даними, з викорнсганням характеристик тривало! м1цносп. визначаггься статична ношкоджешсть на окремнх делянках польоту. Одночасно, шляхом анал!зу рйвжв дтчих навантажень за методом "потоку дощу" формуюгься параметрн циюив напружень та температур, яы теля за-кзнчення обробки польотного файлу використовуються для ощнки пошкодженостт вш малоциклово! вгоми Внаслиок розрахунку на першому сташ визначаються числош характеристики максималышх дпочих напружень та температур 1 сумарш статична та циклима пошкодженостз за пол1Т, шо дозволяс вщбудувати на наступному е!аш Ух !мов1ршсш характеристики. Прям1 розрахунхи пошкоджснос-п за пол)т доаашьо трудомютга, тому при розрахунку сум пошкоджень використовуються спешалый ал-горитми анал|зу змм| параметр1в навантаження, яю дозволяють сутггво гпдвшннт и швидетсть обчислювання не вносячи ¡стотних похибок в кшцевий результат. Водно-час проводиться анал1з нохнбок та в|дс1ювання зо!Йних значень на ф1зичному ршш що шдвищус перешкодоспйюсгь алгоритму

Модел! розрахунку .температур I напружень комплектуючих виробав, представ-ляють собою функшональш залежностз виносно вимфюваннх параметр1в, яш формуются окремо для кожно! о двигуиа на пшетав! розрахунюв тепдонапруженого стану деталей за вибфковнми даними польотно! шформаци за допомогою спешально! процедури корелящйиого анализу, шо здшешое вщбирания тонок та розрахунок кое-ф|щснтзв р|вняння за один прохи польотного файлу.

На другому стал! зл)нснюгться розрахунок накопнчеж» пошкодженостт 1а ха рактеристик мишеио) иад>йнос-п за полн 1 за весь период подконтрольно! експлу ¡наци. Процедура накопичування пошкоджень реалпована в систем! шляхом переракун ку I збереження середн!Х моментних характеристик накотпених пошкоджень за ре-курентиою формулою

X | + Х.

п

де Х| - моментна характеристика (гп, Б2, ть 5|2) за поточний пол1т; Х„'.| - середня мо-меитна характеристика за лопередш п-1 польот!в; п - число гадконтрольннх польопв

За цнми даними, зпдно з методом момент/в, можна побудувати шовфшеж характеристики накопимено! пошкодженосп 1 теля цього розрахувати у-пронеитний ресурс та ¡ним характеристики миийсноТ надзйност! деталей.

Основним завдтипы, шо вир1шусться в систем), е розрахунок теплового га иа-пружеиого стану 11-ти найбшьш навантажених деталей двигуна, шо характеризують мщшсний стан двигуна в шлому за параметрами, що вим1рюються в польотт; розра-хунок пошкоджсностей деталей за пол1т; визначення иакопичено! пошкодженосп та виробпки ресурсу, а також шших характеристик м 11(1110101 надшностт заперюд експ-луатацн.

Р ~*ыем! також вир1шуються задач!:

• багаторгвневого автоматнзованого контролю шфоршкп, то обробляеться, з метою викшочення грубих викидав, яю можуть внести похибку в кшцев) результата роз-рахунку виробггки ресурсу;

• розрахунку теплового та напруженого стану деталей рпномаштними методами на рпних режимах роботи двигуна, що нсобх!дно для анал!зу рйвшв навантаження де-галей I розробки заходт по ¡х зннженню;

• формування спрошених, кореляшйних моделей розрахунку тепло-напружено-деформованого стану деталей, а також пошкодженостт, що використовуютъся в розрахунках вироб1тки ресурсу, а також для його пропюзування;

• формування бази даних мщшсних, термомехашчннх характеристик матершпв, а також геометричиих характеристик деталей.

Структурно система, окрЫ базового, складаеться ¡з демлькох незалежних мо-дул1в (рис.7): модуля перегляду та В1зуал1заци параметров I сигналов на протяз1 всього польоту чи гонки, включаючи параметр« навактаженосп 1 пошкодженосп деталей, що необхщно для анал1зу особливкх виладюв пгдчас аналпу польопв; модуля формування спрошених моделей теплонапруженого стану деталей ГТД; спешал!зованого ыатсматичного редактора для мпшкних розрахуныв, в рамках «кого можна проводи-ти аналп рпномаштних алгоритзш розрахунку пошкодженосп та виробпки ресурсу, апроксимувати характеристики М1шюсп, моделювати нроцеси пошкодженосп деталей; модуля формування > ведения бази даних характеристик мшюст! та шших.

Розрахунок ТСГ1ЛО • иапруженого стану деталей ГТД

Гсрыогазодшщшчш мол&и' ГТД для мшшених розрахуюоа

Формування моделей )

розрахунку ТИС деталей |

двигуна за параметрами, шо ,

ВИМ1рюКЛЪСЯ В ПОЛЬОТ!

Спешат) юваиий математичмкй редактор для мпдмсних роэратунмв

ЧШЧ^МИХ >яг>актсристнк

магералт 1 < соме I

' чрактсристк деталей

лаигуна

Ьпрачмшк пегточнн* га теша .»оггчич тросток эеигмов СУ лшка

| Рофахунок накопичено! | | пошкодженост) за иерюд , ' сксп:п амшг Отнка нироопъи та задишку ресурсу '

Комплекс задач управлшня бакмо даних системи мштснсч нал'шюсп '

Гиг. 7 Кг1ми.1скси пр»ир«ч АГ цнЫки лиро^жи ресурс? та жаряюгрнстик мштсно!иадШност!

Розроблена система впроваджена в експлуатацно у рамках комплексно! АС "Синтез-90 " в ЛТК а /п "Шереметьево" та АТ "Ашадвигун" I використовуетъся при амалп! ТС двигушв СУ л^таку 1л-9б-300. ^

За перюд роботи системи виробпку та мониторингу ресурсу в аеропорту Шереметьево була накопимена шформащя по бшьш шж 1000 польопв, тривалшть 80 % яких перевищус 10 годин. За результатами анал1зу шформацп, що забрана в цш систем!, а також в систем! управлшия техшчннм станом ав!ащйних ГТД розроблтовачем двигуна, сшлыю з сер|'йним заводом, здшенено збшьшення призначеиого ресурсу двигу Н1в ПС-90А з 500 г до 1 ООО г, а шеля цього до 3000 г.

На рис.8 у вигляд! прикладу приводяться графжи змши температур 1 напру-жс!". лопаток та дисюв роторт двигуна. 11а рис.9 приводяться накопичеш за 49 по-льолв значения статичних I циюнчних пошкоджень деталей.

Ваг т 1 9ЫЮ6 РММЗ : CHI CU3

il/ll мимт*

3491IHB С№1 Э19ЭОвв CtM

17.43 Hvwn*T! 4 .БЧ

fl/n : 1НРИ

» u» 1-uh г1п—. n-u T4 t^-« Г1!-1ч. ilt-iir— Г7-чй-« гв-u», г9п.-.,....

РИС. 8

Двигатель 3293015 Номер ВС 96007 Дата рейса: 22.01.1996 Номер ]и-йса: 551 Число по/икж 49

Детали Число по- Статическая Циклическая Прогнол

летов поврежлен'кнть поьрежлеиность числа полетов

РЛ t ТВД 19 о oo.mi(KH22 0 00062012606 14450

P.I 2 ГИД 49 ' 0 006260К6564 0.0011708274.) 7693

РЛ В 49 ОООООШ.'ШО 0 00000000012 719210

Л 2 ГИД 49 0 0002092.Ш7 0 000zj317105 156407

Л в 49 0 00000021592 0 000020S7970 2346601

д 1 кпд 49 0 00000051599 0 00000006,(40 9425.ЧЮ6

Д ПКВД 49 0 00000572369 0 0000052386.1 6315161

Д 13КВД 49 0 00000251)223 0 00027194679 ! НО 174

в в 49 О 00000459732 0 0000021.44.% «ш:ш

В ГИД 49 0 00000062042 0 OOOOI.4N7I93 352Н779

Л КС 49 0 U01XI142O422 e оооотшзга 493773

Застосування системи також ¡стотно спростило обмш I »форматно пом!ж експ-луаташйним тдприемством, конструкторським бюро та сер1йним заводом, де при-ймаються ршення про можливкть подовження ресурсу ГТД., за рахунок оперативно-сп, повноти та однакового П тлумачення.

Шостим powiJi дисертзцн присвячений питаниям розробки автоматизовано! систем« управлшня техшчним станом (СУ'ГС) авоадпнгушв в експлуатащйному aeia-тдприсмствг Па ociiobí теоретнчннх дослтджень i анал!зу фозичних такономфностей змши параметров розроблено метод приведения параметр1в та доагностуваши ТС ГТД з використанням спешалышх показнимв якосп функшопування (ЯФ). Розглянуто основ!» задач! СУТС снрямоваш на безперервний анал!3 техшчного стану двигуна i по-шук його пошкоджень.

Для забезпечення високих техшко-економиших характеристик сучасж aeiaiUH-ni двигуни працюють на досить складни* за теплосиловими навантажениями режимах ¡ тому виматають особливо! уваги до забезпечення надШносл. Випадковий характер витрати фактичного ресурсу, то змшюсться у широких межах залежно вщ умов екснлуатацп, а також високий pieeiib контролсздатшстт i реалын можливостт застосу-вапня метод1в та засоб!в автоматиюваного контролю двигушв зумовлюють викорис-тання для оцо'нки i'x техшчного стану (ТС) методов i засобш безупинного контролю i доагностики, застосування яких поеднусться 3¡ стратепсю обслуговування за станом з контролем параметров.

Для безупинного аналпу i управлшня tcxhí4hhm станом, попередження в!лмов . aBiauiSmix двигушв в полит, викорнстовусгься комплексннй, тюетапний контроль ТС, до якого входять мстоди бортового i наземного контролю, доагностування i авто-матизованого пошуку в^дмов ГТД, шо забезпечують автоматичну ресстрашю í В1зу-алыоий контроль параметр|в i сигнал!в. методи експрес-обробки i трендового анализу napaneipis робочого процесу двигуна, методи контролю паливноо, масляно! i окшкх функцюпалышх систем двигуна, шбродоапюстнки i визуального контролю.

За шльовим призначенням задач! парамстричного контролю i даагностики техшчного стану авоацшшгх ГТД, що реалотовамо в рамках комплексннх автоматизованих систем "АСД-90" та "Сиитез-90", ддляться на: задачг оперативно! ошнкн ТС, дапюс-iiikh, прогнозування та пошуку bíamob. До групп основних задач оперативно! ошнкн техшчного стану авшийного двигуна вщносяться задач! контролю поводомлень бор-тово! системи контролю двигуна (БСКД), експрес-апалозу польотно! ¡нформаш'о, об-робки i аналозу гонок, а також перегляду i шзуаглзащо польотио! шформаш!. Робота двигуна та його систем контролю на протяз1 всього польоту, на bcíx режимах його • робота за польотною шформашао, шо записана на магштошй nocí» бортово! системи pericrpauií МСРП-А-02. Оперативник контроль ТС двнгуна забезпечус: контроль сигналов про bíamobh двигуна, датчиков ¡ блоо>ш його системи контролю, перевишення контрольованими параметрами ф1ксованих меж та меж, що перебудовуються, контроль роботи двигуна на bcíx режимах: запуску.; малого газу, малого газу перед вихо-дом на злтт, зл1тного, набору внсотог, горизонтального польоту, зиюкекня, гальмуван-ня í виключення), контроль роботи його основних фуикшоналышх систем (запуску, паливно!, масляно!, механпаш! компресора, реверса тяги i охолодження турбши) Контролюються ioapo6¡TKn на ycix режимах, тяга, фактична та гоггома витрати палива. В nponeci оперативного контролю эашсмоеться атшиз параметров, шо характеризуюсь стан контрольованих систем двигуна за спешалышми алгоритмами допускового контролю шляхом портняння тдконтролышх параметров ¡з i'x граничними значениями з видаяаошям вцшоводнкх пов0домлснь. В рамках оперативного контролю здтйс-нюсгься розтзнавання режкм!в i стану двигуна, лопчннн апалтз сипшпв з метою пошуку i локал1зацй' bíamob. За результатами сбробки польотно! або гоночноо ¡нфор-

манн формуються спсталып документы, а також запошпоготься бази даних для проведения подальше! обробки i ана;нзу м1жпольот!шх тренд! в Окр1м в>шдних парамет-pifl в npoueci аналпу внкорнстовуються спешальи! параметри, що характернзують пе-pexi.nii пронеси в днигуш, taxi як час Bii6iry роторш, стрибок температуря на запуску, частот оОергання poTopie у моментн спрацьовування мехашзаци компресора, тощо.

Час обробки шдчас рниення завдань оперативного контролю складас 12 хвилин для польоту трнвал1ст:о 10 годин. Основним завданням оперативного аналпу с визна-чення неточною ТС двигуна i прийняття piuieinw про його випуск у чергогнн рейс.

До друго!' групи в1дносяться задач1 повв'язаш з контролем i .тагностикою двигуна, шо базуються на aiia.iiii м1жпольотнлх трел.пв параметр!в. В цю групу входять задач! трендового анал!зу параметр!в робочого пронесу двигуна та основних, функциональных систем, витрати палипа i тяги двигуна. В iiponeci анал1зу, окрш приведених до САУ i режиму роботи napaMCTpis використовукгться параметри стану, одержат за дономотю математично! модел! робочого пронесу двигуна (ефективний КПД двигуна, КПД гурбжи низького тиску, параметр повноти згоряння палива, тошо) i cneiii-алын параметри, перел1чет внте H¡ задач! призначеш для середньостроково! оцжки ¡ нрогнозування техшчного стану двигуна

Для аналпу нараметрш викорисзоиусться меюд ошнки техшчного стану, що ба<>( гься на с печально розроблених iMusipiticinix' показниках якоетт функщонування (ЯФ) В загалынй форм! показник ЯФ г iMOBÍpuicno знаходження контролышх параметра вссредшп дсякоГ облает! D, що характернее працездатнн/í сган двигуна, в приватному випадку обмеженою граничними значениями нараыетр1в

К = Р(П,. ,n„eD) = | [f(H„ .II.VlIl, dll„ = J |f(n,, .n.Jdn, dn.

де ЩП|, ,П„) -cyMiciia шжынсть розподму параметров; П,„,„, П,„., - граничш значения парамегрш, i = Iji.

В робот! запропоновано декшька Ttiriin показнимв ЯФ:

• для одного параметра - ¡мов|ршсть знаходження параметра в межах заданна допуска на протяз! подконтрольного перюду експлуатацн

K,=P(n,ml0á П,5П|1МХ);

• умовна iMOBipiticTb знаходження параметр|в в межах допуску на заданому режим! роботи

K.f-P(nilI,m^nisri)m.Jap,a) з урахуванням деюлькох режимов

К, = [Р(П, ,.,„ s П, s П, „.^¡(«„.Jda,,,,

де q (ар,л) - питома вага режиму

• ÍMOsipmcTb статистики критерия Аббе.

К, - P(R < R.p)

де

2S

К = -— ,Х=П,-ПЕ.

1 " '

де - критичне значения критерию Аббе, Пь = - " Чазове значения параметра,

5 1-1» у

п - номер поточного польоту.

При багагоьсритероалыош ошнш використовусться загалышй вираз для ¡мов1р-носп знаходжения параметра в заданих межах

К = Р(Пт,„ ,<П,<Пт11Х,.....Пт1ПП<Пп<Пт„<„)

Для вщаву збжних значень використовусться критерий виключення р1зкого вщхилення спостережень нормованих виборкових параметров ви базових значень. Проведен! досшджсння показали, що розподолн подконтрольно« параметров добре описуються нормальним законом. При цьому математичне сподовання П(1)1 днспер-си 5(1)2 в загальному випадку с фуккщями часу

Для найбтыл ефективюоо модело функшоо залежносл середшх значень контро-льованих параметров вш часу можна апроксимувати прямою лошао, а середньоквад-ратичне в1дхилешоя параметров, що заморюються, з високою в1ропдшстю можна приносят постшним

к,-¿(-=-5-

де величини а, Ь,5 - визначаються шляхом апрокснмащо точкових значень параметра методом найменших квадратов_

! я . . ¿п,(1,-т) ; 1(1,-1)"

но -

Використовуючи одержану лшшну нормальну модель показшшв ЯФ можна також прогнозувати час безвшмовно! роботи двигуна

де >(/(•) = Ф"'(') - фунюця, зворотна пггегралу омов1рносп; К3 - задане значения показ- . пика ЯФ. . '

Розглянуто також ¡ншо модел1 показниюв ЯФ при розномаштних залежностях математичното следования о середнього квадратичного вцохиления вод часу.

В робспз також запропоноваш показники ЯФ для приведено! тяги (що характеризуй двигун з позицн БП) I питомо! внтрати палива (що характеризуе роботу двигуна зеконом!чно! точки зору).

' Показник ЯФ для приведено! тяги розраховуеться титьки для режим!в, на яких виконувався злп (максималышй, промшннй, номшалышй), а показник ЯФ для питомо! витратн палива для вс1х режиьад роботи двигуна вщ запуску до зупинки. Для розрахунку цих показшшв в систем! реашзовано газодннам1чний розрахунок робочого процесу двигуна ПС-90А. На вщмшу вщ рашше розглянутих, щ показники ЯФ с функшею режиму роботи двигуна.

Показники ЯФ с в загальному випадку випадковими величинами. Тому, для них розраховуються розаювання

дов1рча ¡мов1ршсть виконання задач!

I прогноз часу нормально! роботи

I = К'СК,).

В робот) запропонований ряд комплексних показшшв ЯФ для рпннх режимов роботи двигуна ПС-90А: злтюго, номшального 1 крейсерського, а також показники ЯФ для р1зноман1тних функцюнапьнкх систем (маслосистемн, роторов низького 1 високого тиску, системи мехажзаци компресора, системи реверсу та ¡п.), анал1з динамки змши яких сприяе ранньому виявленню пошкоджень. Приклад реал13ащ! процесу змши одного ¡з параметр1в показаний на рис.10.

При розрахунку показникш ЯФ двигуна ПС-90А вс! параметри, що зам!'ряються, приводяться до САУ 1 режиму. Для приведения до режиму використовуються формулярш I ¡ндивщуальш характеристики двигуна, одержан! шляхом апроксимаш! формудярних i политик даних на кожному режим). Приведения параметрт двигуна ПС-90А зд|йснюеться до режиму роботи ротора високого тиску под|ф, проге можиа використати також приведения до режиму роботи ротора низького тиску п. ,, або копзання ротор|в (5=под щ/п.д щ,). У вигляд! пщконтрольних параметр1в, окр!м приведених параметр!в робочого процесу двигуна для анал1зу тренд1в використовуються: вщхиления приведених параметрш вщ базових значень; нормоваш вщхилення параметр« в!д базових значень, що кр1м приведения нормують по ¡мов!рносп значения параметра; нев'язки параметр!», як! нормують по ¡мов1рносп вишосш значения параметра.

Приведения параметрш до режиму зд|'йснюеться за формулою: П ,р р (= Пгр, +■ АП„р р.1 + ЛП*, де И,,, - приведене до САУ значения параметра; ЛП„рР1 - поправки до формул для приведения до режиму; ЛГ1„ - поправки до формул при нестандартних умовах (вщкрито вщб|р пов|'тря на систему кондишюаання, включений вщб]'р пов|'тря в систему протизапедшшня, тощо); АПпрр, = 1",(г|ф„О-Г^г^¡); Г,(г,,() - залежшеть приведено го до САУ параметра вщ приведеного режимного параметра (|=1 -г„р „р,

2 - п, „р., 3 - $„р =11^ „р /п, „р); п„д пр „, п, „р п, п, пр. „ - значения режимних параметров на режимах приведения; к - обсяг вибфки.

Д» N 3491050 < Ворг 96005 Са-2) на 27/03/1996

Ттмд пр : Р(Ро1>

4 ВО. О

472.В

464. В

456.0

А

--г

\/ У

416.4 _ ЛА 4—

чао. о 1.0 ¿.1 1 1.2 1 >.Э 2. .4 И, • Б 31 .6 36 Ч 41. 9 ■и,. }' -

Г1 = ♦ 423.85Б5146439«1 + В.648363626в»и Т = 3 .9Б2165294 Пт = 475.984 Пр: 464.054 Па = 465.338

Рнс. 10 Граф!к инни привсленоТ температурм » орбиюм Для нормованих вщхилеиь параметр! в формули приведения мають вигляд

у 2. ~ де _' _'

Формуляр!» та ¡ндившуальш характеристики двигуна апроксимуються полшомами першого та другого ступеня. Виб1р того ни шшого приведения до режиму, а також режимних параметрш здшснюеться залежно В1Д типу двигуна.

Проведений теоретичний I практичний ананз накопичено? ¡нформацн за перюд експлуатаци систем "Синтез-90" 1 "АСД-90" в АТК а/п "Шереметьево" дозволив вн-окремити основга I допом!ЖШ параметр« 1 сигаали, режима робота двигуна I умови зняття параметров, що забезпечують ¡дентифшшю вщмов ■ пошкоджень двигуна 1 його функшональних систем. Так, тдчас ко!ггролю проточно'1 частини двигуна в ран-31 основних використовуються тренда параметров Т1КЛ, л„ Т*„,. Я. п,. Розроблеж вир|шальн! правила для пошуку пошкоджень проточно! частини двигуна, системи автоматичного регулювання, палнвопостачання, маслосистеми I рекомендацн по пере-в!рш I усуненню цих пошкоджень, що включега в експертну систему прийняття р|-шень про ТС двигуна 1 автоматизованого пошуку пошкоджень.

Методики контролю параметров двигуна 1 його систем на гонках I при експрес-анаииз! польотно! ¡нформацп, аналш м!жпольотних трещпв, а також термогазодина-мочна модель двигуна мостить ряд характеристик двигуна, заданих в графочному чи табличному вигляда, яю для проведения машиинД обробки необхщно подати в аналогичному вигляд1, для чого використовуються метода апроксимаци та багаторядого! селекцн.

Для опису параметричних залежностей у роботт розроблено спещалышй метод I пакет прикладних програм, я кий базуеться на селекцп моделей оптимально! склад-ностт, що найкраодим чином описують вих1доп дат. Суть методу, що е подальшим роз^лтком методе регресойного анал13у 1 МГУА, базуеться на принципах теорн напчаошя I самооргамзацн, складасгься в генеруванш моделей, оцшщ !х параметров 1 вибору (селективного подбору) найкраоцих моделей за спешальними критер1ями. Метод реал ¡чу с задач1 синтезу оптимальних моделей шляхом злйснення спрямованого перебору можливих функцоональиих описань вихьтннх процеав. Подчас пошуку оптимально! модело використовуються спещальш метода спрямовано! селекцн, в пер-шому ¡з яких модель формуеться добавкою фуикшооильних елементов, починаючи з модел! м!1пмально! довжини ("знизу"), в другому шляхом винятку фуикшональних елемеогпв, шо найменше впливаготь на похибку модел^ починаючи ¡3 модел1 максимально! довжини ("згори").

Внб1р модел1 оптимально! складносп здшстоеться на основ! регуляризуючих функцюналов, що базуються на критерт регулярное!!, м!Н!муму вщхилення, балансу. Зокрема, критерш максимального в!дносного водхнлення мае внгляд

'\r.-r"

6, = тах

¡ = 1,п

де С, Гр - вихшне I розрахункове значения функпн {, =

Додаток аГ, служить для округления похибок в точках, де ^=0. Значения коеф1-щенту регуляризаш! а визначасгься, виходячй з допущения похибок апроксимащ! (а=0.1-3)

До групи онформацщошх задач в1дносяться задач! облоку 1 ведения паспортных 1 формулярних даних двигуонв! комплектуючих вироб!в,!х руху в процесо експлуатаци, даних про в1дмоеи, поточних 1 екв1валентних нароботок, зауважень еыпажу 1 лабора-торн. Дан! про в1дмови о методи !х усунення, зауваження еюпажу 1 лабораторп вико-ристовують тахож в задачах пошуку пошкоджень сш'льно з експертною системою прийняття ршень про ТС ГТД.

Розглянута стратегоя управления ТС двигуна становить сукушпсть правил по визначеиню режимов I регламенту щагностування двигуна 1 його фуикшональних систем 1 прийняттю ршоень про необхишеть ох обслуговування, замши комплектуючих виробов. регулювання або ремонту на основ! ¡нформацп про фактичний техшчний стан вироб1в, що експлуатуються до передвшмовного стану, а також пошуку I усунення пошходжень. При пошуку пошкоджень авшшпоих двигyнiв шдвишено! конт-ротездатюоето, основш функшональш параметр и якого можна конгролювати за допо-могою бортово! автоматизовано! системи ресстраш! типу МСРП-А-02, внкористовус-

ться контроль сигиашв БСКД, лопчний аналп контрольованих параметр)в 1 сипшив, експрес-анал13 польотно1 шформацн, метода параметричноГ диагностики.

Важливе мюце для з'ясуваиня причин, характеру 1 зовшшнЫ ознак вгдмови на-лежить вщомостям одержаним ¡з зауважень екшаж^в по роботз СУ в польоп 1 анализу роботи двигушв за тдконтрольний першд в лабораторп даагностики, що накопичую-ться у шдповиших базах даних. При пощуку I локал1зацп повторних в!дмов викорис-товуються зовшшш ознаки, що ¡х супроводжують, стисл! описи В1ДМ0В, а також заходи по IX усуненню 1 попередженню, що зберогаютъся в систем! вщмов 1 заходв.

Для таких складних функцюнальних систем, яким с авоащйннй двигун, пошук пошкоджень дошльно проводити за спешальними алгоритмами, як! при каявностз даних можна оптим1зувати за часом розшзнавання та ¡мов1рносп появи дефекту. Пошук за алгоритмами також доповнюсться схемами прийняття рниень, технологиями по замни, регулювашио та шшим методам усунення Б1дмов 4 пошкоджень, графочнкми схемами 1 рисунками, що супроводжують процес виновлення робочого стану.

Для пошуку пошкоджень в експлуатацн пропонусться використовуватн комп-лексну систему, яка включас иепараметричш та параметричт метода, що аикористо-вують польотну шфорыацдю, статистичи даш про найбшьш характерш вадмови двигушв даного типу 1 ¡сторно в!дмов конкретних двигушв, алгоритми пошуку 1 прийняття рнпень. На рис.11 приводиться структура системи пошуку та локалтцн вщ-мов з гшкористанням експертно! системи прийняття рошень 1 видання рекомендаций по IX усуненшо.

Пошук по сигналам та ключови.ч словам у дналоз1 з користувачем

Пошук по шформацн про витмови МСРП-А-02 (КБН-2)

Пошук по пов!Домлен-ням А11ДП

I

Пошук по

сигналам САС

Пошук по сигналам К1СС

Рекомендацн по пошуку. Технолог1чна та граф1чна шдтримка процссу усунення вимов

Рис. 11 Пошук вамов в скспсртнШ систем! лрныияггя [»¡шеиь про ТС ГТД

ОСНОВ»/ РЕЗУЛЬТАТ!» РОЕОТИ

Узагалыпогачн одержан! при виконашн диссргацм результату виокремимо наступив найб!льш важлнв! положения:

•Розроблено концепцпо системи управлшня иад1йшстга auianifnmx двшунш, в яин посднугатъся зуснлля по гпдтримш зада но го pißire надшностт експлуатанта та розроблювача. Концепщя базусться на трьох контурах управлшня: статистичного анал!зу фактично! надшносп, техшчного стану та мошгорингу внроб!тки ресурсу.

•Створено комплексну автоматизовану систему статистичного конгролю р1вня надншосп ав!ацшних двигушв (ACH) в експлуатаын, шформащйне i методичне за-безпечення яко? базусться на запропоиовапих та обгрунтованих автором методах об-робки шформацп по шдмошш, то супроводжус пронес техшчно! та льотноГ експлуа-Tdni'i aeiaiuHiiux ГГД В ACH реализовано оригшальш метод» розрахунку, контролю i прогнозу показниюв надшносп ав^одвшушв га комплектуючих ßnpooiß, а також новин метод оцшки ефективнот заходш, спрямованнх на пщтримку заданого р!вня ix надшностг Запропонована процедура експертного amnhy проектов заход1в в умовах колектнвного прийняття piiuciii. та система експертпого ашшзу, що i'i peamye. Система 3opiciiTOBana на мережу персоналышх комп'ютерш, що функщонують на р!вн) aeiamfiHoro пщприсмства та ia:iy3i в цшому.

•Розроблено модель процесу техничного обслуговування та методн анал1зу тех-Hi4iioro стану aeiauifinnx двигушв у npoueci експлуатаци Розроблено комплексну АС контролю техшчного стану, що забезпечус опсратившш анал1з, Д!агнос7уваш!я та пошук несправностей двигуна, алгоритм!чну, технолопчну та шшу шформащйну тд-трнмку процесу андлпу ТС ГТД на баз! статисточинх даннх про вщ.мовн, зауважень ектажш i лабораторн д1агностики та формування заход|в по ix усунешпо.

•Розроблеш га обгрунтоваш методи iMOBipHicHOi оцшки статично! та цикл!чно! рошкодженостт контрольованих деталей (днсмв i лопаток вентилятора, компресора та турбши, вал! в роторт, дефлектора камерн згоряпня) за пол'п, накопичення пошко-дженостей та оцшки характеристик MiuHicHoi надшностг, що реал1зоваш в автомати-зовашй систем! контролю'внроб!Тки та мошторишу ресурсу двнгушв в npoueci експлуатаци.

•Розроблено комплексну автоматизовану систему пошуку несправностей та формування рекомендашй по i'x усуненшо, методичне заоезпечення яко! ор1ентоване на статнстнчну шформацно про вщмови двигушв, зауваження ектажш та даш лабораторн Д1апюстнки по усуненню под!бних в!Дмоп з такими ж зовшшшми «знаками, дат про вщмови, зареестрожнп в бортов1й систем! контролю, а також одержан! я npoueci оперативною контролю i д1агностнки, що накопичуються у вадовщних базах даних, систему пошуку вщмов за алгоритмами та експертну систему прийняття pi-шень про техшчний стаи двигуна з технолопчною та графимою шдгрим кою процесу усунення в|дмов

•Розроблено математи' ний редактор для ¡нженерних розрахуншв та cneuiani-зоваш матредакп>ри ;ця пнрписння задач статистично? надшностг, мшносп та jiianio-стики, ям вклю'.еш в технолопчнин ланцюг процесу обробки та aiianisy шформацп' в експлуатащйночу шдприсмствг В математнчному редактор! закладеш методи обробки даних з 20 iat альиих та спсшалышх роздЫв математики, математичноУ статистики та Teopii eipoiiwocri

«Запропоиоваш, обгрунтоваш та експериментально перевореон метода багато-рядно! селекцоо для синтезу моделей оптимально! складносп що використовуються в спещальнкх математичних редакторах для аналогичного опису статистичннх та екс-неримептальних даних, експлуатащйиих характеристик ГТД, характеристик основиих внробов под час мщшсних та доагностичних розрахушав у вщповшних автомагизова-них системах.

•Основы результата робота впроваджено у вигляда автоматюоваиих систем та комплексов програм в Державному департамент! Еноацпшого транспорту Украши, Бо-риспшьському державному ав1амдпрнсмств1 ашакомпани "ABianijiiV Украши", Укра-шському центр! експлуатацн ав1ашйно'1 техшки (УкрЦНАТ), державному науково-дослшному ueirrpi "Фонон" (Мшктсрство науки та технологш Украши), в ав1ацшно-техшчному комплекс! ав!апщприемства "Шереметьево" авшкомпаии Аерофлот (Рос1я), в конструкторському бюро ав^адвигушв (AT "Авоадвигун", м.Пермь), в нау-ково-дослоднш та навчальнш практнш кафедр ав1ащйних двигушв та експлуатацн Л1-тальних апарапв i авидвигушв Кшвського мЫнародного ушверситпу цившьно? aeiaui! Програмш продукт» розроблено з використанням сучасиих операшйних систем та програмних комплексов з забезпеченням можливосп використання в мережо персональных комп'ютеров.

OciioBiii результата диссртэцн опублокооано в наступит роботах: . 1 .Ветров А Н., Кучер А.Г. Вероятностные методы оценки остаточного ресурса конструктивных элементов авиационных ГГД в эксплуатации // Проблемы прочности. - 1989. -№8 - С 70-76

2.Ветррв АН, Кучер А.Г. Оценка остаточного ресурса рабочих лопаток авиационных газовых турбин по накопленной деформации ползучести // Проблемы прочности, -1993. -т. - С.50-57.

3.Ветров А Н., Кучер А.Г., Ковешников Н.А. Вероятностно-параметрические модели длительной прочности конструкционных материалов АГТД // Проблемы прочности. -1989. -№4. - С.14-17

4.Ветров А Н., Кучер А.Г., Ковешников Н А. Исследование циклических температурных полей в образцах, испытуемых на термоусталость // Проблемы прочности. -1989. • J& 9. -С36-41 - . : . '

5.Ветров АН., Кучер А.Г., Снегирев Н А.. Вероятностный метод контроля расходования ресурса детален АГТД по критерию предельной температуры //Проблемы прочности. -1991.-№10. -С.54-58. , -<

6.Кучер А.Г. Аналитическою") метод расчета вероятностных характеристик накопленной повреждаемости oi числа циклов до разрушения в деталях ГТД //Оценка технического состояния авиационных ГТД в процессе эксплуатации. -К.: КНИГА. - 1986. -С.62-71.

7 .Кучер А Г. Вероятностные модели повреждаемости деталей ГТД за полеггный цикл //Техническое диагностирование авиационных двигателей. ,-К : КНИГА.. -1987. -С,51-61.

&.Кучер А.Г. Вероятностное описание характеристик прочности жаропрочных сшивов //Диагностика и прогнозирование технического состояния авиационных ГТД -К.: КНИГА..-198$. -С.¡7-27.

9.Кучер А.Г. Вероятностная оценка накопленной повреждаемости и ресурса деталей ГТД при различных законах распределения параметров иагружеиности и прочности материала // Эксплуатационная надежность авиационных газотурбинных двигателей. -К.: КНИГА .-1 «89. -С 99-1 П.

10.Кучер А.Г.. Модель вероятностного суммирования повреждений при различных законах распределения повреждаемостей -за полетный цикл // Надежность и долговечность деталей и узлов авиационной техники. -К.: КНИГА. -1986. -С.41-44.

11.Кучер А.Г. Определение вероятностных .характеристик коэффициентов запаса прочности и выработки ресурса деталей ГТД в процессе эксплуатации // Проблемы оптимизации системы диагностирования авиационной техники. -К.: КНИГА - 1935. -С.66-67.

12.Кучер А Г. Оценка и прогнозирование ресурса на основе нелинейных вероятностных моделей суммирования повреждений // Вопросы совершенствования технологии ремонта воздушных судов - К.: КНИГА. -1988. -С.81-85.

13.Кучер А.Г. Прогнозирование ресурса машин на основе нелинейных вероятностных моделей суммирования повреждений // Методы и средства контроля технического состояния ¿зиадвигателеП. -К.: КНИГА. -1989. -С 86-100.

14.Ветров А Н., Игнатович С Р., Кучер А Г. Теоретические основы прогнозирования поврежденности и остаточного ресурса конструктивных элементов авиационных газотурбинных двигателей в эксплуатации // Обеспечение надежности авиационных двигателей в эксплуатации -К.. КНИГА. -1993 -С.20-26

15 Лозицкий Л.П., Ветров АН., Кучер А.Г. Стохастическая модель накопления повреждений в элементах конструкций авиадвигателей // Надежность и долговечность машнН и сооружений. -К.: Наукова думка -1982,- №.2. -С.7-10.

16 Кучер А.Г., Тамаргазии А А. Оценка качества функционирования систем авиационных ГТД// Проблемы управления технической эксплуатацией авиационной техники. -К.: КМУГА..-1995. -С.73-84.

П.Кучер А Г., Тамаргаэин А А Независимая экспертиза проектов мероприятий в задачах коллективного принятия решений //Проблемы эксплуатации и надежности авиационной техники. - К.: КМУГА.-1997,-С 82-86

18 Ветров А Н, Кучер А Г., Снегирев Н А., Фильчакова В П. Реализация на ЭВМ ме» тода тригонометрической интерполяции применительно к конформному преобразованию лопаток газовых турбин// Вычислительная и прикладная математика. -К: К ГУ - 1978. -№34 -С. 120-128.

19 Карпов Е Н, Кучер А Г., Лаврухнн С.Н Расчет остатка ресурса ГТД и определение служебных данных по регистрируемым в полете параметрам // Эксплуатация авиационной техники. -К : КНИГА. -1980. - С 75-80

20 Лапшов В.Ф., Малютин С.А., Кучер А.Г. Об оценке выработки ресурса ГТД с использованием системы контроля // Перспективы развития методов технической эксплуатации авиационной техники. -К.: КНИГА. -1980. -С.78-84.

21.0синцев ММ., Кучер А Г., Малютин С. А., Иваненко В.А., Ковешников НА. Некоторые способы темперагтурно-временной аппроксимации семейств кривых усталостной И длительной прочности жаропрочных сплавов //Надежность и долговечность авиационных газотурбинных двигателей -К. КНИГА.. -1979. -С. 134-140

22Тарасенко А В , Кучер А Г , Иваненко А.А, Козлов ВВ. Подсистема автоматизированного поиска неисправностей ГТД и выдачи рекомендаций по их устранению //Диагностика и прогнозирование технического состояния авиационных ГТД. -К.. КНИГА -1985 -С 108-119

23 Ветров А Н , Иваненко А А., Кучер А Г, Молочков М.А., Ситниченко В П Автоматическое регулирование амплитуды вибронапряжений в образцах при испытании на усталость » условиях циклически меняющихся температур // Надежность н долговечность авиационных газотурбинных двигателей -К : КНИГА - 1973 3. -С.85-91.

24 Молочков М А, Ковешников Н А, Кучер А Г., Мусненко Б И, Иваненко В А Определение несимметричных циклических/температурных полей в образцах сплавов, испы-

туемых в условиях термомеханического нагружения // Надежность и долговечность авиационных газотурбинных двигателей - К. . КНИГА..- 1976 -№1. -С.74-79.

' 25 Ветров А Н , Кучер А.Г., Снегирев Н А Вероятностная оценка повреждаемости элементов ГТД в эксплуатации /'/Перспективы развития методов технической эксплуатации авиационной техники Тез докл Всесоюзн нзуч техн.конф. -К.. КНИГА. -1979. - С.101-102

26Кучер А.Г., Авдошко М.Д., Снегирев Н А. Интегральная оценка достоверности расчетных методов определения остаточного ресурса ГТД // Перспективы развития методов технической эксплуатации авиационном техники: Тез. докл Всесоюзн науч техн конф. -К.. КНИГА.- 1979. -С. 102.

27 Лозицкий J1 П , Ветров А Н , Кучер А Г Вероятностная модель накопления повреждений в элементах конструкций авиационных ГТД под действием эксплуатационных нагрузок // Конструкционная прочность двигателей Тез докл VII Весоюзн науч.техн конф -Куйбышев КуАИ-1980 -С 53-54

28 Карпов Е Н , Малютин С. А., Кучер А Г., Трокоз Г А , Осинцев М М Об организации информационной базы автоматизированной системы контроля остатка ресурса ГТД //Методы и средства машинной диагностики газотурбинных двигателей и их элементов Тез докл Всесоюзн научтехнконф -Харьков ХАИ -1980 -C.S6

29 Лозицкий Л П., Ветров АН, Кучер А.Г., Малютин С.А, Лаврухин СН Оценка нестационарных температурных полей в лопатках ГТД с использованием автоматизированной системы // Методы и средства машинной диагностики газотурбинных двигателей и их элементов: Тез.докл Всесоюзн науч техн конф - Харьков ХАИ - 1980 -С 123-124

30 Лозицкий Л П , Ветров А Н , Лапшов В Ф, Кучер А.Г, Юриков В П. Оценка выработки ресурса ГТД по эквивалентному запасу прочности рабочих лопаток турбин // Конструкционная прочность двигателей Тез докл Всесоюзн науч техн конф -Куйбышев КуАИ - 1980.-С 55-56

31 Янко А К , Кучер А Г, Лапшов В Ф, Карпов Е.Н, Тарасенко А.В. Об автоматизированной системе контроля остатка ресурса авиадвигателей е эксплуатационных условиях // Конструкционная прочность двигателей Тез.докл.Всесоюзн.науч.техн.конф -Куйбышев КуАИ. - 1980 -С 80

32.Тарасенко А.В , Кучер А Г Применение подсистемы поиска неисправностей ГТД в условиях эксплуатационных предприятий //Совершенствование методов технической эксплуатации авиационной техники Тез докл Всесоюзн науч техн конф. -К: КИИГА. -1984 -С 31-32.

33 Ветров АН, Кучер А.Г Вероятностные основы мониторинга ресурса авиационных ГТД// Конструкционная прочность двигателей Тез докл XI Всесоюзн науч.техн конф -Куйбышев КАТИ -1988 -С 39-40

34 Кучер А Г, Снегирев Н А Информационная база системы выявления неисправностей // Системы информационного обеспечения управления процессами технической эксплуатации авиационной техники Тез докл науч техн конф -К.: РДЭНТП -1988. -С 35-36

35 Ветров А Н , Кучер А Г, Снегирев Н А., Трокоз Г А, Практические вопросы автоматизированного контроля остаточного ресурса авиационного ГТД в эксплуатации по регистрируемым в полете параметрам // Методы функциональной диагностики технического состояния ГТД Тез.докл.науч техн.конф -М , Харьков -1990 -С 26-27.

36 Кучер А.Г., Снегирев Н А , Ефремов А.М, Душабаев А.М Автоматизированный поиск неисправностей авиационных ГТД алгометрическим методом II Тез докл студ.науч.техн.конф -К КИИГА.-1990 -С.З.

37.Кучер А Г,, Снегирев Н А Автоматизированное распознавание неисправностей авиационных ГТД по их внешним проявлениям и на основе данных подсистемы об отказах

// Научно-технический прогресс и эксплуатация воздушного транспорта: Тез докл всесоюзн науч тсхн конф -М МИИГА -1990 -С.21

38 Кучер А Г , Снегирев НА, Тамаргаэин А А Комплексная система диагностиро-вапния и выявления неисправностей тазотурбииных двигателей по полетной информации // Техническая диагностика и неразрушаюшнй контроль в Украине Тездокл. Всеукра-ин науч техн конф -Днепропетровск КБ "Южное им М К Янгеля -1994 - С 36-37.

39 Ветров АН, Дмитриев С А , Кулик Н С , Кучер А Г. Управление техническим состоянием авиационных тазотурбшшых двигателей в эксилуатациих // Техническая диагностика и неразрушаютцнй контроль в Украине Тездокл Всеукранн науч техн конф. -Днепропетровск КЬ "Южное им М К Янгеля -1994. -С 38

40 Кучер А Г , Снегирев НА, Тамаргазин А А Комплексная система контроля технического состояния АГТД повышенной контролепригодности в процессе эксплуатации //Современные научно-технические проблемы гражданской авиации// Тез докл междунар науч техн конф -М МГТУГА -1996 - С 98

41 Кучер А Г , Снегирев Н А, Тамаргазин А А Экспертная система диагностирования авиационных двигателей //"Двигатели XXI века" Тез докл международного конгресса. -Харьков ХАИ - 1946 - С 51

42 Ветров АН, Кучер А Г. Де Карвальо Амаури А (Бразилия) Применение математической модели рабочего процесса ТЯДД для контроля расходования его ресурс? в эксплуатации II "Двигатели XXI века" Тездокл международного конгресса .- Харьков ХАИ -(Ч<)6-С32

43 Кучер А Г . Снегирев Н А . Тамаргазин А А Диагностирование авиационных двигателей повышенной контролепригодности //"Двигатели XXI века". Те» локл международного конгресса - Харьков ХАИ -1996 - С.53

44 Кучер А Г, Тамаргазин А А, Амаури Де Карвальо (Бразилиа) Исследование влияния качества функционирования авиационных двигателей на безопасность полетов // Обеспечение безопасности полетов в новых экономических условиях: Тез.докл международной науч практ конф -К КМУГА - 1997 -С 260-261

Кучер О. Г. Розробка методов 1 засобтв контролю по казнима надШносл I мош-торингу ресурсу ав1ашйних ГТД в експлуатацн. - Рукопис.

Дисерташя на здобуття паукового ступеня доктора технтчних наук за спещаль-тпетю 05.22.14 - Кксплуатащя повУтряного транспорту. - Ки'Увський мтжиародний уш-верситет цншлыюУ автцн, Ки'Ув, 1998.

В дисерташУ представлена концепшя управления наджшетю авУашйних двигу-шв в пропса експлуатацн. яка грунтусться на трьох контурах управлжня статистич-ною налйтстю, техшчним станом та ресурсом. Вир1шеш задач! контролю I пропюзу показкнктв надшноетт та ошнки ефсктивност1 заходтв по усуненню втомов, аналУзу теплонапруженого стану, процес1В накопичування ношкоджень, ошнки виробгтки та мотпторингу ресурсу основных контрольованих деталей ГТД. а також оперативно)' оцтнки 1 дтатностики техничного стану в процеЫ експлуатацп. Розроблен» автоматизо-вант системи контролю У управлшня ртнем надтйноетт повттряних корабл1в I компле-ктуючих внробтв. мотпторишу виробттки ресурсу та оцшки технтчного стану дянгу-жв, тцо фуикцюиують на р1вш експлуаташйних шдприемств, розроблювачтв двигужв та талу31 в мереж) персональних комп'югер1в

КлючовУ слова: управл1ння надшшетю, покшнпки надшностУ, контроль технУ-чного стану, гюшук иесправностей, мошторинг ресурсу.

Кучер А. Г. Разработка методов и средств контроля показателей надежности и мониторинга ресурса А1ТД в эксплуатации. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.22.14 - Эксплуатация воздушного транспорта. - Киевский международный университет гражданской авиации. Кие», 1998.

В диссертации представлена концепция управления надежностью авиационных двигателей в процессе эксплуатации, основанная на трех контурах управления статистической надежностью, техническим состоянием и ресурсом. Решены задачи контроля и прогноза показателей надежности и оценки эффективности мероприятий по устранению отка зов, анализа теплонапряженного состояния, процессов накопление повреждений, оценки выработки и мониторинга ресурса основных контролируемых деталей ГТД, а также оперативной оценки и диагностики технического состояния в процессе эксплуатации. Разработаны автоматизированные системы контроля й управления уровнем надежности воздушных судов и комплектующих изделий, мониторинга выработки ресурса и оценки технического состояния двигателей, функционирующие на уровне эксплуатационных предприятий, разработчиков двигателей и отрасли в сети персональных ЭВМ.

Ключевые слова: управление надежностью, показатели надежности, контроль технического состояния, поиск неисправностей, мониторинг ресурса.

Kutcher AG. Development of method and control aids of parameters of reliability and monitoring safe life of air gas turbine engines in operation

Dissertation on competition of a scientific degree of the Doctor of Engineering : Science on a specialty 05.22.14 - Operation of an air transport - ICicv international university of civil aircraft, Kiev, 1998.

In the dissertation the concept of management of reliability of air engines in operation, based on three levels of management of statistical reliability, technical condition and safe life is represented. The problems of control both prognosis of parameters of reliability and evaluation of efficiency of measures on elimination of failures, analysis of a heat-stressed condition, processes of accumulation of damages, evaluation and monitoring of safe life of main inspected detailses of gas turbine engine, and also operating evaluation and diagnostics of technical condition while in scrvice are decided. The automated monitoring systems and managements of reliability level of aircrafts and its components, monitoring of safe life and evaluation of technical condition of engines functioning at a level of the operational enterprises, developers of engines and branch in network of the personal COMPUTER are developed.

Key word: management of reliability, parameters of reliability, monitoring of technical condition, search of malfunctions, monitoring of safe life.