автореферат диссертации по транспорту, 05.22.14, диссертация на тему:Статистический контроль и прогнозирование показателей надежности авиационных ГТД в процессе эксплуатации

КИТВСЬКИЙ М1ЖНАРОДНИЙ УН1ВЕРСИТЕТ ЦИВГЛЬНО! АВ1АЦ11

ТАМАРГА31Н Олександр Анатсыийович

СТАТИСТИЧНИЙ КОНТРОЛЬ I ПРОГНОЗУВАННЯ ПОКАЗНИК1В НАД1ЙНОСТ1 АВ1АЦ1ЙНИХ ГАЗОТУРБ1ННИХ ДВИГУШВ У ПРОЦЕС1 ЕКСПЛУАТАЩ!

СмсЫалыНсть: 05.22.14. - ?Експлуатац1я поштряного транспорту"

3Г6 Ом

На правах рукопйсу

АВТОРЕФЕРАТ

лиссртацЦ на здобутгя паукового стумсня кандидата техн)чних наук

Ки7в 1997

Роботу иикопано на кафедр! ав1ац1йних двигун!в КнТвського м1жнародного ун1всрситсту цив1лыюТ ав1ац!1

Науковий кср1вник

Оф1ц1йи1 опонснти:

кандидат тсхн1чних наук,

старший науковий сп1вроб1тник,

Кучер ОлсксШ Григорович

доктор тсхнЫних наук,

професор Комаров АндрШ Олександронич

кандидат техн1чних наук, С1корський евгсн Олександронич

Пр9в1дна орган 1зац!я

Ав1ац1йиий науково ■ 1м. О.К.Антонова

техн!чний комплекс

Захист дисертацИ в1дбудеться "26" Т-ейЬхЯ 1997 року о 15 годиш на зас1данн1 спец1ал1зошшо! вчсноТ Ради Д01.35.04 при КиТнському м1жнародному ун1верситст1 цив1лышТ ав1аи1Т за адресов:

252058 м. Ки1в-58, просп. Космонавта Комарова, 1. КМУЦА.

3 дисертаШею можна ознайомитися у м1жнародного уи1верситсту цив1лышТ ав!ац!Т.

б1бл1отсц| КиТвського

Авторе&ерат роз1сланий -аз

Вчений секретар спец1ал1зованоТ иченоТ Ради доктор техн!чних наук

гсЛ 1997 р.

М.С.Кулик

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОЕОТИ

Актуальность теми

Проблема п1двищення еф лтивиост! експлуатцп поштряного транспорту при забеспечсиш високого р1вня безпехк польот!в безпосередньо пов'язана з розробкого та впровадженням у практику експлуатац'11 нових метод ¡в та засобт контролю 1 управлИшя р'шнем надшност! гюв1тряних корабл1В та ав!а1]1Йних газотурбтних двигумв (ГГД).

Для контролю за Д(яльшстю сксплуатацшних шдприемств у галуз! техшчноТ ексмлуатаци авгацшног технгки (АТ), сгртнфпсацп повггряних кораблш, вияву впливу р13номан'1тних сксплуатацшних фактор1в на Тх над'|йи'1сть необх'щно забезпечити поспйне надходження шформаца про в'шмови та несправност! до кер'шннцтва ап' компанШ, у Департамент ашашйного транспорту, ав!аремонтш та ав1абуд1вш оргашзацп, де виробляютъся 1 приймаготься риисшт, спрямоваш на «¡дтримку заданого ртня надпшост! АТ та забезпечешш безпеки польопв. ГОдтримка високого ршня надшпост! годатряних корабл^в вимагае постшноГ розробки та внровадження в експлуатащйних п'щприемствах р1зноматтних заход1» по удосконаленню АТ та запоб'1гашпо и в'щмовам.

Для ошнки впливу вироваджениих заход ¡в на надшшсть АТ необх^чннй постШний контроль 1 аналЬ Тх економ!ЧноТ ефективност!, щи грунтуються на сучасних методах прийняття рииень. Поява двигун1в нового покол!ння, оснащених елсктрошгими приладами, то дозволяють вводити, обробляти 1 з6ср1гати великий обсяг параметричноГ та службовоТ ¡нформаци гпд час польоту, надае можлив1сть використовувати для оц'шки Тх техшчного стану показники якост! функшонування.

Тому постае проблема створешш метод ¡в ! засоб^в контролю та прогиозування показникш надшност! ав1ацп" ¡их ГГД з використанням сучасних ¡нформацшних технологШ.

Метою дисертац!йно! робота е розробка методов 1 засоб!в статистичного к' мтролю 1 прогнозування показник1В надШност! ав1ашйних ГТД з використанням глобально! шформацШноТ системи, що реал1зуе комплексний шдх1д до управления техтчним станом ав1ац1йно! те*н1ки.

1

Поставлена мета досягаеться р'нненням наступних задач:

• рол робкою модсл1 замкнуто! автоматизованоТ систсми упраплЫня надшшстю ав1ац1йних ГТД, що описуе взаемодно ус1х суб'ектш, що принмають участь у процсс! створсння, виробництва 1 експлуатацИ дпигунш, а також держанного регулювання та ссртиф'и<ац11;

• розробкою матсматичного та шформацшного забезпечення процес!в оцшки, контролю та прогнозупапни р1»ня надшносп ав;ацшних ГГД 1 1х комнлектуючих виробш, розн1зиавання раших ста/1 ¡й зниження показникш надшпосп та апал1зу 1х динампш в пропса експлуатацИ';

• розройкою засоб1в розрахунковоТ оценки показннк'ш якост! функц1опування нерспективних автцШних двигун1в п1двищено1 ко11тролездатност1;

• розпобкою I впроваджеиням в експлуатацШних п1днрнемствах цишлыюТ ашацп комплсксш програм, що реа;мзуюгь тсхнолог1ч1п процеси збору, обробки 1 ашшзу даних про шдмоап 1 несправност1 ав1ацшнмх ГГД, а тако аитоматизоваиого пошуку вщмов дшпунш;

• розроб.сою комплексу програм анал1зу даних про надшшеть парку авшщйннх двигуя'ш на р1в1п експлуатацшного шдприемства, вафобника та Держанного Департаменту ав1ацшного транспорту;

• розробкою комплексу програм для облжу в'щмов I заходов по хпдтримщ заданого р'шня надшност! аптцШних ГТД, удосконалення регламенту техничного обслуговування двигушв в оргашзлщях - виробниках;

• розробкою методики ощнки ефективносп лаходш, що розробляються I внроваджуються у виробництво по шдтримщ та п1двищиншо вгтаповленого р1вня надШносп ав1ацШних двигунш;

• розробкою методики та програмного забезпечення для експертизн проеючв заходш в умовах колективного прийняггя р1шень на р1вн1 виробника та Державного Департаменту ав!ацШного транспорту Украши.

Н&укова новизна

• розроблена модель пронесу упр'авлЫня над1Йн1стю ав!ац1йних ГТД на ВС1Х стад ¡я х 1х життевого циклу;

• розроблеш засоби розрахунку показннк1в якост! функцюиунамня пгрспективних ашацнших двигун!в шдвищено! контролездатностс та Ух функцюнальних систем, як! дозволяють розгНзнавати рашП стадИ попршення надШност! та прогнозувати Гх техн1чний стан;

2

• розроблена методика оцшки сфективносп заход1в, що розроблякгп«ся та ппроваджуються у пиробництво по (пдтримц-! та шдвищсиню заданого р!вня надШност! автцшноТ техшки;

• розроблена методика для скспсртизи проектов заход1в в у.човах колективного прийняття рИнень.

Практична цпппстъ

• розроблено Ыформацшнс, матемг.гкчне та программе забезпсчсшся для ошнки, контролю, прогнозу та анал1зу даних про надШшсть парку пов1тряних корабл!в, впроваджене в ЦТО1РАТ БДАП ашакомпанИ "Ав{ал1ни УкраГни", що дозволило перевссти ггокад 500 агрегатш Л1така Ту-154Б на експлуатац'.ю по фактичному р'тню надН'шосп;

• розроблена комплексна рвтоматизована система контролю иад1йност1 та Д1апюстуваш1я дннгушв ПС-90А, що дозволила здшстосати контроль техничного стану 1 виявляти в1Дмовн на раншх стад'шх Тх розвитку, яка впроваджена в АТК ав'|ап!дприемства "Шереметьево-2";

• розроблена автоматизована система збору та аналЬу даних про в1дмоци та заходи по Тх усуненню двигушв ПС-90А, впроваджена в АТ "Авиадвигатель" (м.Пермь), яка дозволила вчасно приймати р!шення та опрацьовувати проф!лактичн! заходи, спрямован! на запоб1гання повторним шдмовам та здшснення оперативного контролю за Тх виконанням в експлуатацп.

Апробац1Я робота

Основш результата дисерташйноТ робота допов'иалися '1 отримали позитивну сц!нку на ПерцИй всеу.срашськШ конференцп "Тсхшчна д!агностика та неруйшвний контроль в УкрашГ КБ "Швденне" ¡м.М.К.Янгеля (Дшпропетровськ, вересень 1994 р.); М1жнародшй НТК "Сучагш науково-техшчн! проблеми цив1льноТ аа!ашГ (м.Москва, травень 1996 р.); Конгрес! двигунобу/изникш УкраГни "Двигуни XXI в1ку". (Кшв-Харьк1в-Рибаче, вересень 1996 р.); щор1чних звпгних науково - технНаих конференциях ЛМУДА (м.КнТв, 1993-1997 рр.).

За результатами проведених досл!джень розроблено автоматизован! системи, впропадлсен! у виробництво в БДАП ав!акомпан11 "Ав!алшп Украши", АТК ав!ап1дприемства "Шереметьево-2" (м.Москва) та АТ "Авиадвигатель" (м.Пермь).

Публикаца

• По тем! дисертадн опубл1ковано 3 статт!, депоновано в ДНТБ Украши 3 стап1, опублшовано 7 тез допов!дей, тдготовано 22 зз!ти.

3

Структура та обсяг робота

Дисертащйна робота складаеться з псредмови, чотирьох глав, biichobkíb, |1срсл1ку посилахгь ¡з 117 наймсиувань, та додатка. Загальний обсяг роботи - 220 cTopinoK, в тому числ! 32 малюнки 1 додаток на 29 сторЫках.

ОСНОВНИЙ 3MICT РОБОТИ

У передмов! обгрунтована актуальшсть теми, показан! ochobhí положения, uto внзначають наукове та практичне значения роботи.

У псршш главг розглядаеться стан проблсми забезпечення безпеки полъот:в у цисплыпй авхацп (ЦА), та ангипзуготься шляхи рсал1зацП' П вимог. Показано, що у Tenepimniñ час р'шень безпеки иольойв ЦА не можна визнати задов1льним. Так, по даинм ocTainiix рок'ш, юльюсть катастроф на 100 тисяч годин нальоту в ЦА краТн СНД б1льша, пок у економ1Чно розвинутих кпа'шах, таких як США, ФранцЫ, ЕПмсччииа в 2.5-3 рази. Такс становище в значнш Mipi зумовлене низькою надшшстю anianüinnx ГТД i е одшего ¡з найакт, альшших проблем ЦА, що важко вирпвуеться. Ця проблема носить комплексшш характер ¡ мае в:дношення до bcíx стад i й життевого циклу двнгуна.

В nniiiinmii час слабкою ланкою процесу забезпечення заданого Р1вня кадшпосп ДТ е його недостатки шформацнша п!дтримка. Особливо це стосуеться прогнозу ваиня та вияву painiix стадШ погашения надШност!, об'ективност1 в ouiimi ефективиост1 рплень, шо приймаються.

На 0CH03Í проведеного анализу визначена мета та сформульоваш основш гадач1, як1 ireoóxi/uio вирннити для досягнення uie'í мети.

У другш глав'1 на основ' апал1зу властивостей надшност! основних сгадш життевого циклу aBiauiihiHx ГТД та ix комплектуючих Bnpo6iB, вщцв зэбезпеч .ня надшност!, анал!зу причин виникнепня В1ДМ0В та несправносгей двигушв ¡ кладена методика побудови замкнутоТ автоматизовано!" системи управлшня надшшстю aBiaiiijíiiux ГТД в ЦА.

Шд час побудови модел1 системи управлшня надшшстю ав1ацшних двигушв розглядаються базисш множини, що включають: експлуатацШш пщлриемства (Mj); центри обробки даних (Мг); особи та оргашзацн, що приймають pinicitHH (М3); оргашзгщп, що формують вимоги до надшносп авЕацШних двигушв (М4); розробниюв заход1в по гпдвищенню р!вня надшност! ав1ащйних ГТД (М5) (рис.1).

4

Рис Л. Структурна схема система управл!ння надШк1сио авгаШйних ГГД

В базисних множинах внконуються робота, що внражаються кортежем

х, - (а4)Ь1,Т1),

де 1 - 1ндекс роботн; а - вектор параметр1в, що характеризують результат робота; Ь - вектор ресурс1в, внд1лених для виконання робота та досягнення результату; Т - час, иеобх!дний для виконання роботи.

Математична модель система управл!ння над1йн1стю ав1ац1йиих ГТД приставлена кортежем Я = (М^КЛ, де - вщношення. м!ж елементаки базисноТ множили, Н1, 2. 3, 4, 5>, Н12, 15. 23, 25, 31, 34, 35, 43. 45, 53}.

5

Для побудови ц!е! модсл! розглянуто матсматичний опис ус1х об'сктш систсми. При цьому модель сксплуатац'|йного п1дприемства розглядалася як велика ергатична система, яку можна представили як взаемопов'язаиу сукупн1сть апшийних ергатичиих систем 1 техн!чних комплексов забезиечсния п ад ш поел ав1ащйних ГТД.

Виходячи з такоТ декомпозицИ в систем1 визиачси1 два напрямки шдвищепня р1впя надШност! ав1ац1йиих двигуи1в: збыьшення ефективност! аи^ацшних ергатичиих систем в облает! техшчдоТ експлуатаца двигушв та п'щвищеиня сфективносп техшчних комплекс'ш забезпечзння надШност! двигун!в.

При побудос! матсматичних моделей суб'ект'ш систсми 1х д'шлыисть описувалгся кортежем Б = Ш,\У,Е), де и - множима вход'т, - множина виходт, Е - в!дношсння, що визначають залежшеть виходу в!д входу.

Ревень над1йност1 ав!ац1йних ГТД Р^д, як оц1' са Д1ялыгост1 ав'1ап1дприемств, визначаеты-я за формулами

де х, у - параметри можлнвих стаи ¡в оргашзацШних 1 технНпих систем; (- Тх можлив1 наындки; х0, у„, <20 - початков'1 значения сташи та насладив; ^ ут - зошпшшй внлив на оргашзацшн! та техшчш систсми; ¿о Ь - початковий та поточний час.

Як складник. запропонованоГ системи розглядаються функц1он;' :ьш схеми, шформаШйш потоки та основш принципи робота з базами, що зберпають дан! про рЬноматтш аспекти Д1ялыюст1 суб'ект1В системи 1 техшчний стаи шдконтрольпого парку ав'тцшннх двигуп1в. При побудов1 моделей керуючих ->ган1в системи розглянуп засоби прийняття р!шень по пщ щенню р1вня надШност! автцшних ГТД, в тому числ! модель приЙ1шття рпнепь при обмежених ресурсах та стохастична модель прийняття р]шень. В основу цих моделей покладено прагнелня максимувати критерШ оптимальноеп РПд.

КомплекеИ1Сть запропоноваио! системи. полягас в тому, що на кожному ¡ерарх!чному р1вш впроваджуеться дек1лька взаемопов'язаних п1дсистем, причому в кожнШ л1дсистем1 здШснюеться збирання, узагальнення та анал!з ¡нформацИ.

6

Наводяться схеми дскомпозиц1Т системи за шформац'.йною, функциональною, орган1зац1йною та часовою ознакою.

У третШ глав! представлен! результата дослщжень по розробц! математичного забезпечення надШност! ав1ац1йних ГТД, включагочи визначення основних та приватних показникш надШност!, розлЬиавашш ранн1х стадий пог!ршення надШност!, анал!зу дннам1ки i прогнозування показпиюв надШност!.

Розглянуто npocTi i узагалы:ен1 моде л i в!дмов комплсктуючих вироб'т ав'тцШних двигун!в, оц!нка ¡MoeipuocTi безв!дмовно7 робота при випадковому ¡нтерпальному напрацювашм, oc.iomii методи розрахунку показник!в схемноГ надШност!: метод структурних схем, метод лог!чких схем, схем но - функц^нальний метод. Докладно розглянуто визначення показник'ш надШност! за результатами експлуатац!! AT та метод!в вияву причинно - насл1Дкових зв'язк1в.

П!д час анал"|зу надШност! ав!ац!йних ГТД враховуються р!зноман!тн1 групи в!дмов, так!, як в!дмови, що виникли в польот!, bUmobh, що викликали достроковий зйом дзигуна чи агрегата, вщмови, усунен! в експлуатацп, виявлен! на земл), в!дмови, що виникли в польот! тощо. 3 урахуванням цих труп вщмов розраховуютьси напрацювання на в1дмову Tq, параметр потоку в^дмов m(t), ¡мов!рн!сть безв'доювно! ©робота P(t), интенсивность в!дмов X(t), що також под!ляються по типам нароб'1Ток, причинам та видам в!дмов.

Для оц!нки параметр^ закон!в розпод!лу в1'дмов застосовуються методи momchtîb, максимально! правдопод!бност! та модиф!кований метод квант1лей. За основн! закони були прийнят! розпод!ли: експоненщалышй, Вейбулла, нормальний, логарифм'(чно нормальний. При цьому використовуються критерп згоди: . х2 (xi-квадрат), См'фнова - Колмогорова та iimii. Для розрахунку дов!рчих 1нтервал!а застосовуються процентш точки розпод!лу Стьюдента ! Р-розпод1лу.

Одн}ею з осношшх задач р^иоги е прогнозування та контроль показниюв надШносМ ав)ац!йних ГТД. Для цього використовуються методи, що базуються на ochobI розпод!лу Пуассона, екстраполяцШ X - характеристики та функц!Т розпод1лу в!дмов i регрес!йного анал!зу.

Прогнозування та контроль числа можливих в!дмов на П1дстав1 розпод1лу Пуассона зд!йснюеться на баз! статистики в!дмов за будь-який пМконтрольннй пер'юд експлуаташТ у випадку, якщо .закон розпод!лу вщмов експоненШйний

7

ИI

ДО ксук.к**2ГГ|.к (при -1«Ш - сумарна нароб1тка вироба за п1дконтролышй пср!од; N - к!льк!сть п!дконтрольних вироб1в; Рдоп - допустима 1мов1рн1сть безв1дмовно! робота елемента, яку можиа прнйняти р'тною РДОП*=0,975.

Прогноз надШност! з иикористшшям показника 1нтенсивност1 в!дмов засиований на розд1ленн1 та розрахунку раптових 1 поступових в!дмов (поспйноТ та змИшо! 1нтснсивност1) 1 екстраполяц!Т змшноТ 1нтсгсивност1.

Прогноз над1йност! на основ! екстраполяпИ функцШ розпод!лу в1дмсв релл!зований для в1дмов з законами розпод!лу Вейбулла та нормального.

Використовуючи одержан! 1мои1риост1 безв1дмопно1 роботи в систем! розраховуеться необх!дна к1лы<1сть запчастнн = (1 - . де

N„(1») - к1ньк!сть сираиних слемент!в для парку двигун!в на момент контролю р!вня над1йиост!.

Внровадження в експлуатац1ю двнгун1з п1двищенно1 контролездатност! дозволило використовувати при оц!нц1 ?х техн1чного стану показннки якостх функцюнуоатш (ЯФ), як! бувають точн!сн!, !мов1рш, !нформац!йш та варт!сн1. В робот! розглянут! !мои!рк1 показании ЯФ, що найб1льш повно в'1дп0в!дають вимогам облжу пс!х фактор1в, як1 вдливают') на роботу двигуна.

В загалыий форм1 показник ЯФ е математичним спод1вашшм сум1сио1 функцИ роапол1лу параметр1в, в!д яких залежить показник

к^-мцкх,.....*,))» /р(х,.....х.^х,.....х,)ах,...ах..

В робот! запрс..л1с)вано дек!лька показник1в ЯФ: е- 1моБ>рн1сть знаходження параметр'ш в межах заданих допуск!в на протяз1 п!дконтрольного пер!оду експлуатац'н

• умовна 1мов1рн1сть знаходження параметр!в б межах допуску на заданому режим! роботи

■м

Ш1п * п} £ ^ та1|аруд), К, - * Л) 5 П, „^(«„О'Чг. •

• !мов!рн1сть статистики критер!я Аббе

8

1 \í

K, - p(R < R.,), R - --T—-, Х^ПгПб .

4?C»)

i>t 1 *~s

де RKp - критичне значения, П, » - - базозе значения параметр.

При багатокритер1альн1й он1нц! внкорисговуеться показник ÍM0Blpn0CT¡ викоиання функц!онального завдання м1н1мальиий 1з сукупност!

K = min(K,)i 1*Гт.

Для вилучення збШних значеиь використовуеться . критер!й виключення р!зких в!дхилскь нормованних виб1ркових параметры в1д !х базових значень.

Проведен! досл'щження показали, що розпод!л параметр1в, що вим1ряються на двигун!, добре описуеться нормалышм законом. При цьому функцию залежное™ середн!х значень контрольованих параметр^ в!д часу можна апроксимувати прямою л1н!его, а средпьоквадратлчне в1дхилеиня napaMeTpiB з високою в!ропдшстго можна пркйняти пос 'йним

1 » . . tn.(t.-í) 4 к

к'" Z(t,-t)

1-1

ППрСД - граничив значения паоаметра, Ф(») - штеграл iMOBÍpuacTi.

Вшсористовуючи одержану л!н!йну нормальну модель покг'.ник!в ЯФ можна також прогнозувати час безв!дмовноТ робота двигуна

Ь

де \j/(») •* Ф'Ч"), К, - задане граничив значения коеф1ц1ента ЯФ.

В робот! також запропоноваи! показники ЯФ для приведено! тяга Кр-РСРпргРпр.й^аруд), що характеризуе двигун з позиц!! безпеки тольот!в, та показник ЯФ для питомо! витрати палива Кс-РССуд.пр^Суд .пр.тах!аруд). характеризуе роботу двигуна з

;коном!чпоТ точки зору.

Показник ЯФ для приведено! тяги розраховуеться т1льки для режим!в, на яких виконувався зл!т (максимальний, пром1жний, ном1нальний), а гоказник ЯФ для питомо! внтрати палива визначаеться па ВС1Х режимах роботи двигуна в1д запуску до зупинки. Длт розрахунку цих показник!в в систем! реал!зовакий газодинам1чний рограхунок двигуна ПС-90А. На в5дм!ну вщ рашше розглянутих, ц! показники ЯФ е функцию режиму роботи двигуна.

Показники ЯФ у загальному випадку е випадковими величинами. Тому для них розраховуеться розс1ювання

та дов!рча 1мов!рн1сть внкопання завданпя

I прогноз часу нормально! роботи

В дисертацшшн робот! запропонований ряд комплексних показник1в ЯФ для двигуна ПС-50А, що визначаються для зл!тного, номшалыюго та крейсерського режимш, а також показники ЯФ для р!зноман1тних фуикцюнальних систем двигуна ПС-90А (маслосистеми, рогорш низького та високого тиску, системи мехашзаци компресора, ° систем запуску та реверсу, тощо), анализ динамжи змши яких слрияе ранньому вияву несправностей. Найбшьш простими з цих показникш с показники ЯФ для ротор ¡в двигун;. яю становлять ¡мов!рн1сть того, що час виб1гу ротора буде не меншим граничк )го. Приклад реал!заци такого процесу представлений на рис.2.

При розрахунку показник!в ЯФ двигуна ПС-90А вс! параметри , що вимгрюються, приводиться до САУ та режиму. Приведения до режиму здайснюеться з вщсористшшям апроксимаци характеристик двигуна полиномами першого та другого ступеня.

Внасл(док анал!эу надШносп п!дконтрольного парку АТ дШспюетьсд розробка та впровадження в експлуатащю р!зноман1тних заход!в, ефектившсть яких пропонуеться визначати з використанням коеф|ц!ент{в, ;о розраховуються на баз1 показник!в надШност! зшащйних ГТД:

Х)Р - Х)в Хю - X).,

" Хр ' ■»-** * х^ 10

де Кдф^ - коефщионт ефективност! ¡-го заходу по .¡-му показйику над1йност1 ГТД, Хр - значения ]-го покгзника за зв!тний пер1од, Х]б - значения .¡-го показчика за базовий'пер!од; Кпр зфцк - коеф. Лент в!дхилення ефективност1 1-го заходу по уйу показнику надШност! ГТД за зв!тний перюд в!д оч!куваного значения, Х^пр - значения ,|-го показника, що прогнозуеться за звшшй пер!од на баз! к-го базового пер!оду.

йжгтм» 3193004 (Борт 96005 СУ-О к> 16.01.1996г.

Выбы КНД =[(РоО

50

46

42

38

34

0 ь 10 • 15 20 25 30 35' 40 45 б0

р1-42.82г7- 0.0372-х: 2-13363; п-г-38.0; пр-37.967 ^ывлядлрад. 35 с

Рис.2. Зрааок реал1эацп процесу эмпш параметра при оц11Щ1 показш!ка якост! функ'Нонуванпя

Раз [ з цими коефниентами в систем! пропонуеться використовувати незалежну експертизу проектов заходов. При цьому на баз! анал1зу вщмов та вже впроваджених заход!в резробляютъся проекта заход'т, що оц!шоються незалежними експертами за задними критер!ямн. У вигляд1 оц'шок проект! в застосовуються абсолютна нормован1 по 1ндив1дуалышм ваговим коеф!ц!ентам, нормоват по впб!рц1, ранжируван!, багатокритер1альн! та комплекгн1 оц'шки, з урахуванням поправок на експерт!в, як-1 зннжують "цс снстематичн1 помилки.

У чет ^ртсй глав! даеться опис апаратноГ конф1гурац!Г, програмного забезпечення га структур« 1нформац!йких ! робочих файл!в розроблено! системи.

л ^

1 А < *—г->--_ ¿Л л / V К

X 1 V

4- \!

Г' -

11

Роэроблена система охоплюе основн! задач!, що внр1шуюгься п!д час експлуатацИ аа!ац1йних ГТД. Вона е складоаою части ною загально! системи упраплЫня льэтиою 1 техи1чною ексилуатад!ею АТ (СУЛ1ТЕ АТ), тому вона представлена в робот! як м!н1мальна конф!гурац!я СУЛ1ТЕ АТ для ечсплуатащйного п!дприемства.

Розглядаеться функциональна структура СУЛ1ТЕ АТ та п!дсистем, що, входять до складу розроблено! системи упразл!ння над1йн!стю ав1ац!йких двигун1в 1 е складовою частиною СУЛ1ТБ АТ. Обгрунтовуеться. виб!р програмного забезпечення, на баз! якого будуеться середовище, у якому функц!онуе система управлЫня над1йн1спо ав1ацШних двигун)в.

Представлено Ыформацшне забезпечення системи та принципи його класнф!каци, яке под!ляеться на кодиф!катори, основн! бази даних,бази даних нормативио-дов1дково! !нформац!! та бази даних вихШних форм.

Розглянут1 основн! технолог!чн! документа збору 1нформацИ про в!дмови та несправност!, до яких входять: картка обл!ку под!Г по безпец! польот!р 1 над!йност! АТ, картка облту зам!н та гссправностей, картка облжу несправностей АТ.

Розроблене для лстеми програмне забезпечення реал!зоване в вигляд! набору модул!в з яких збираються робоч! м!сця. Для., експлуатац!йного п!дпрнемства запропонован! наступи! стандарта! робоч! м1сця: анал1тик, рекламация (встановлюються в УНТД), кер!вник (встаиовлюеться в ос^б, безпосередньо зац!кгшлених б одержанн! оперативно! ¡нформац!! про техн!чний стан АТ), виконавець (шггановлюетьея в це> х пер!одичного та оперативного техШчного обслуговування. лаборатор!ях) планово диспетчерський в!дд1л (встановлюетьсп в ПДВ), адм!н!стратор системи' (встановлюеться на серверах, що м!стять бази даних системи).

На р!вн! Департаменту ав!ац!йного транспорту, розробника, вигот!вник!в та лауково-досл!дних центр!в розроблену систему пропонуеться впроваджувати в Гх локальн! обчислювальн! мереж! окремими програмними модулями в залежност! в'щ потреб кожного уб'екта системи.

Докладно розглянута побудова кожного модуля ! описан! функц!! як! вони виконуготь.

Розглянуто порядок обм!ну информац!ею м!ж суб'ектами розроблено! системи та наведено зразки реал!зац!! системи в експлуатацШних п1дприемсгоах ЦАI на п!дприемствах виробниках АТ.

12

ОСНОВН1 ВИСНОВКИ ПО РОБОТ1

1. Запропонована -труктурно-функцюнальна модель замкнуто! автоматизовано! системи управлшня ;иад'1Йтстю ав1ац!йних ГТД оптимально! схеми, що розроблена з викбристанням сучасних концепцШ теорп управл1ння, теори систем та ¡нформатики.

2. Розроблено математичнс забезпечсння автоматизовано! системи управлшня надшнктго авхащйгшх ГТД в експлуатаци , що базуеться на модифнсованих, у напрямку зниження трудоемкости обчислювальних процедур ¡м0в1р!ю-детерм11ювамих методах оСюобкп ¡нформацп.

3. Розроблено метод розрахунку показпиюп якост! функцшнукшня ав1ац]йних ГТД шдвищено! контролездатност!. Запролоновгш нов! критери якост! функцюнування, використаш в процес! оцшки та аиал1зу динам'цш змши по наробт' техшчпого стану систем двигунз ПС-90А, що дозволяе прогнозувати показники надшност! функц!ональпих систем ГТД та зД1Йсн1авати локал'тацпо несправностей з точтстю до контрольовано! системи.

4. Запропонована методика оцшки сфективност! заходт що впропаджуються в експлуатацно, з метою тдтрпмки чн збшьщекня р!вня надшност! арлацшних ГТД. Розроблена методика проведения ехеггертиаи. цих заход1В, що реал!зована в програмному забезпечгенш система обробки експертних оц'шок заходов по гпдгриманшо заданого ршпя над1Йност! аВ1ацшн»х дпигушв.

5. Розробленин та впроваджеиий комплекс програм, що здШсшоють мережев'1 принципи обробки шформацп про надшшеть . ав!ащйних двигушв. Комплекс програм дозеоляе реал1зупати:

• принципи безперервного В1дстеження динам!ки зм!ни показник'ш над1Йност1 ав!ащГших П'Д;

• метода вияву рашпх стад1Й попрше-ння надшност!;

• прогнозувапня р1вня надпшост1 двигушв;

• оц'шку ефектишюстг заход'т, спрямовацих на тдтримку та п!двищення р1вня !1ад'шност1 ав'тц'пшихдвигушв;

• контроль р1вня над1Йност1 агрегалв для забезпечення можливост1 переводепня !х на експлуатацно по фактичному р1вшо надшност!.

6. ГПдтверджена в1рогщн!сть та ефектившеть розробленнх алгоритмов контролю та прогнозуван я показшшв надшноси атацшннх ГТД з використанням реальних експлуатацн'пшх даних. Розроблеш методи 1 алгоритми, що реал!зують представлен, у вигляд! методичного та програмного забезпечення автоматизовано! системи "НадШнкть

13

аЫацшннх ГТД", яка в1дпов1де основним виробничим вимогам, до яких иеобх1дно в!днести ун1версальк1сть, прийпятну точысть та простоту у застосуваш.1.

7. Розроблено понад двадцать комплекс!в задач, рсал1зоваиих в аптоматизованих системах контролю i забезпечення заданого р)вня надпшосН двигун'.в та тмлтряних корабл!в, що експлуатуються в ав!ашдприемствах УкраТни, а також для оцшки та управлшня техн!чним станом перспективних двигушв тдвищеноТ контролездатность

8. OciioBHi результата дисертац'чшоТ робота впроваджен! в Борисп!льському державному ав'тцшному п1дприемств'1 ав1акомпан1Т "Ав1ал1нн УкраТни ", ашацшному техшчному комплекс! "Шереметьево-2" ав1акомпани "Аерофлот", Державному Департамент"! ав1ашйногс транспорту УкраТни, Пермському ашацшному п1дприемств1 - розробнику двигунш AT "Авиадвигатель" та в навчальному ripoueci КМУЦА.

Основн! результата дисертацц опубл1коваш в наступних роботах:

1. Кучер А.Г., Тамаргазин A.A. Оценка качс. тва функционирования систем авиационных ГТД. //Проблемы управления технической эксплуатацией авиационной техники. Сб. науч. Тр. - К.: КМУГА, 1996 - С.73-84

2. ' Кучер А.Г., Тамаргазин A.A. Независимая экспертиза проектов

мероприятий в задачах коллективного принятия решений. //Проблемы эксплуатации и надежности авиационной техники. Сб. науч. Тр. - К.: КМУГА, 1997 - С.82-86

3. Тамаргазин A.A. Определение показателей качества фулкци-, онирования авиационного ГТД в процессе эксплуатации.

//Проблемы эксплуатации и надежности авиационной техники. Сб. науч. Тр.' - К.: КМУГА, 1997 - С.78-81

4. Тамаргазин A.A. Информационно-аналитическая система сбора и обработки данных об отказах и неисправностях авиационной техники. - К.: Деп. в ГНТБ Украины №1523-УК94, 1994.

5. Тамаргазин A.A. Организация информационных потоков государственной службы по надзору за • надежностью авиационной техники и безопасностью полетов. - К.: Деп. в ГНТБ Украины >fe 1524-УК94, 1994.

6. Тамаргазин A.A. Эксплуатационные показатели надежности авиационных двигателей. - К.: Деп. в ГНТБ Украины МИ525-УК94, 1994.

14

7. Кучер А.Г., Снегирев H.A., Тамаргазин A.A. Комплексная сис-' тема диагностированния и выявления неисправностей газотурбинных двигателей по полетной информации //Тезисы докладов первой всеукраннской конференции ''Техническая диагностика и неразрушающий контроль в Украине" КБ "Южное" им. М.К.Янгеля (Днепропетровск, сентябрь 1994 г.} Тез .докл. - Д.: Б.и., 1994. - С.36-37

8. Кучер А.Г., Снегирев H.A., Тамаргазин A.A. Комплексная система контроля технического состояния авиацион лх ¿ТД повышенной контролепригодности в процессе эксплуатации. //Международная научно-техническая конференция "Современные научно-технические проблемы ГА" (Москва, май 1996 г.): Тез. Докл. - М.: МИИГА.1996. - С.98

9. Кучер А.Г., Тамаргазин A.A., Снегирев H.A. Диагностирование авиационных двигателей' повышенной контролепригодности. //Конгресс двигателестроителей Украины "Двигатели XXI века". (Киев-Харькоп-Рыблчье, сентябрь 1996 г.): Тез.докл. -X: ХАИ, 1996. - С.53

10. Тамаргазин A.A., Кучер А.Г., Снегирев H.A. Экспертная система диагностирования авиационных двигателей. //Конгресс двигателестроителей Украины "Двигателя XXI века". (Киев-Харьков-Рыбачье, сентябр1- 1996 г.): Тез.докл. -X: ХАИ, 1996. - С.51

11. Кучер А.Г., Снегирев H.A., Тамаргазин A.A. Разработка структуры информационной базы системы сбора и обработки информации об отказах и неисправностях авиадвигателей //Отчетная НТК университета (Киев, май 1994 г.): Тез.докл,-К: КМУГА, 1994. - С.21

12. Кучер А.Г., Снегирев H.A., Тамаргазин A.A. Информационная база систем управления надежностью авиационной техники //Отчетная НТК научных коллективов КМУГА (Киев, апрель 1995 г.): Тез. Докл. - К: КМУГА, 1995. - С.22

13. Снегирев H.A., Тамаргазин A.A. Автоматизированный поиск неисправностей авиационных двигателей на базе адаптивного статистического метода //Отчетная НТК научных коллективов КМУГА (Киев, апрель 1995 г.): Тез. Докл. - К: КМУГА, 1995. - С.20

15

АННОТАЦИЯ

Тамаргазин A.A. Статистический контроль и прогнозирование показателей надежности авиационных ГТД в процессе эксплуатации. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по пециальиости 05.22.14: "Эксплуатация воздушного транспорта". Киевский меж ународный университет гражданской авиации, Киев, 1997.

В работе рассмотрены методы и средства статистического контроля и прогнозирования показателей надежности а иационных ГТД с использ' танием глобальной информационной системы, реализующей комплексный подход к управлению техническим состоянием двигателей. Разработаны методы оценки показателей качества функционирования авиационных ГТД, оценки эффективности мероприятий по поддержанию заданного уровня надежности.

Ключевые слова: авиационные двигатели, управление надежностью, теория надежности, качество функционирования.

ANNOTATION

Tamargazin A.A. Statistical checking and forecasting of reliability factors aircraft engines in the process of usages. Thesis for the Candidate of Science (Engineering) Speciality 05.22.14. "Air Transport Operation". Kiev International University of Civil Aviation, Kiev, 1997.

In work are considered methods and statistical checking facilities and forecasting of factors aircraft engine reliability with using a global information system, realizing complex approach to management of technical condition engines. Designed methods of evaluation factors quality of operation aircraft engines, evaluations of efficiency actions on the maintenance given their reliability level. ^

Key words: aircraft engines, reliability management, theory of reliability, quality of operation.

16