Определение минимального состава оборудования для обеспечения безопасности полетов в гражданской авиации

• БЕЗОПАСНОСТЬ

Определение минимального состава оборудования для обеспечения безопасности полетов в гражданской авиации

А. А. РЫБИН, генеральный директор ОАО «Агрегатное конструкторское бюро «„Якорь"», Г. Н. ГИПИЧ, доктор техн. наук, заместитель по науч. работе генерального директора ОАО «Авиатехприемка», Москва

Компенсировать негативные последствия, вызванные использованием неаутентичных изделий в составе бортового оборудования воздушных судов, позволяет схема обеспечения безопасности полетов, вклю-[ V fl ^ | чающая в себя программу мониторинга MEL. На основании исчисления прогнозируемых рисков программа определяет перечень оборудования, которое, будучи неисправным, не влияет на безопасность полета.

Одним из последствий всеобщей глобализации технико-экономических преобразований в сфере разработки информационных технологий, внедряемых в гражданской авиации (ГА), является проблема использования контрафактных, или неаутентичных, изделий и агрегатов. Она может проявляться в снижении уровня безопасности полетов.

В гражданской авиации разработаны особые технологии поддержания летной годности воздушных судов (ВС) и обеспечения безопасности полетов на основе специальной программы мониторинга состояния оборудования ВС, который ведется во время полета и при наземном обслуживании. Эта программа получила названия MEL (Minimal Equipment List).

Программа реализована на основе стратегий технического обслуживания и ремонта (ТО и Р), включающих в себя контроль состояния систем, агрегатов и изделий, а также на идеологии исчисления рисков возникновения инцидентов и авиапроисшествий. Идеология исчисления рисков принята в мировом авиационном сообществе в качестве основной в связи с рекомендациями Международной организации гражданской авиации (ИКАО) [1]. Это позволяет дополнить традиционные расчетные схемы оценки эффективности воздушного транспорта.

Ниже представлена краткая характеристика содержания MEL и элементы концепции риска по ИКАО (в трактовке

[2]). Фрагменты этой концепции позволяют решить сформулированные в статье вопросы. Результаты анализа опыта работы в ГА по MEL могут быть полезны и для других отраслей транспорта при решении проблемы обеспечения транспортной безопасности.

Характеристика содержания программы MEL

MEL (Minimal Equipment List) — главный перечень минимального оборудования, который предназначен для улучшения использования оборудования с целью обеспечения безопасности полетов. Данный перечень определяет оборудование (или его части), которое по нормативным показателям надежности или по нормам летной годности может быть неработоспособным, но при этом временная эксплуатация судна (т. е. воздушные полеты по расписанию с пассажирами) разрешается, поскольку это оборудование не влияет на безопасность полета. Использование списка типа MEL не снижет уровень летной годности, утвержденный для типовой конструкции ВС (в КБ, в центрах сертификации ВС и т.п.).

Программа MEL регламентирует выполнение следующих функций:

• разрешает эксплуатацию ВС с неработающими компонентами оборудования в течение промежутка времени, по прошествии которого должно быть восстановлено исправное состояние отказавшей техники.

• при отказе оборудования командир воздушного судна (КВС) в соответ-

ствии со списком MEL самостоятельно, без дополнительных согласований принимает решение о вылете.

Например, неисправность вентилятора обдува летчика или вентилятора в туалете допустима, если работает общая система кондиционирования воздуха в ВС. При отказе перед вылетом ВС вспомогательной силовой установки (ВСУ) полет также разрешен, поскольку данная неисправность не влияет на безопасность, а лишь снижает комфортность пребывания пассажиров в салоне ВС до начала взлета, когда двигатели еще не заработали, или после посадки, когда двигатели выключены. Отмеченные неудобства могут быть частично или полностью скомпенсированы путем применения наземного вспомогательного оборудования типа воздуходувок, нагревателей и подвижных аккумуляторных установок для подключения электропитания к системе жизнеобеспечения ВС.

Базой обеспечения летной годности следует считать высокую надежность авиационно-технической системы. Для ее достижения выполняются необходимые процедуры и накапливается статистика по событиям в соответствии с программой контроля надежности системы.

В западных технологиях рассматриваются модели рисков для прогнозирования показателей безопасности полетов в условиях возникновения функциональных отказов в авиационных системах. Но поскольку эта информация является закрытой для российских эксплуатантов ВС, раскрытие научно-методической сути MEL имеет особую значимость.

Контроль состояния парка ВС при эксплуатации

Сбор и обработка данных, касающихся надежности ВС, по программе для конкретного ВС типа Ан-148, AirBus, В737, и др. включают в себя вы-

БЕЗОПАСНОСТЬ •

явление таких показателей, как средний налет Твс на отказ и повреждение, интенсивность отказов, вероятность безотказной работы за период, вероятность возникновения особой ситуации Q* за 1 час полета, определение доминирующих отказов и т.д.

Однако данные процедуры не нарушают общую структуру и назначение MEL. Кроме того, поскольку некоторые элементы могут быть недостаточно надежными, в том числе контрафактными, ожидаемые последствия от их использования будут заключаться в повышении стоимости ТО и Р за счет дополнительных запасных частей, инструментов и принадлежностей (ЗИП).

Схема решения

В традиционных схемах оценки безопасности сложных систем авиационные события рассматриваются как редкие с малыми объемами выборок — с вероятностью «почти нуль».

В отличие от методов теории надежности (ТН) [3] в соответствии с [1] принимается тезис, что безопасность — это состояние систем с приемлемым уровнем риска возникновения нежелательных последствий или ущерба в условиях воздействия на рассматриваемые системы опасных факторов, которые порождаются внешней средой и самой системой. При этом применяется формула оценки риска, определенного в нечетких множествах в форме «Риск велик», «Риск невелик», «Риск большой», «Риск небольшой» и т.д. по [2].

Принципиальное различие положений ТН [3] и [2] состоит в следующем:

• в ТН термин «безопасность» трактуется как свойство (это не совпадает с интерпретаций данного термина ИКАО по [1]);

• в теории системной безопасности

[2] термин «безопасность», согласно международному стандарту 180-8402

[3], — это состояние (а не свойство), в котором учтены характеристики источников угроз, вызовов и поражающих воздействий и т.п.

Необходимо рассчитать все риски, и те из них, которые простым способом устранить невозможно, принять, считая приемлемыми (например, «слишком дорого не летать», хотя летать всегда опасно). При этом для уменьшения риска большого ущерба было бы разумно уменьшить риски в возможных, «прогнозируемых» катастрофических ситуациях путем управлениями рисками при эксплуатации систем. Эта методология была положена в основу прог-

раммы MEL и поэтому принята для ВС АН-148 в ГА России.

По умолчанию в документах Руководства по управлению безопасностью полетов (РУБП) [1] сформулирована концепция риска по ИКАО, которая формально была задана математически в [2]. Здесь дается копия этой формулы как обоснование способа компенсации последствий от проявления фактора неаутентичности элементов структуры базового оборудования ВС.

Критерий безопасности по ISO-8402 (9000), ISO-9000, по ИКАО (док. 9859, 2009 [1]) дается через оценки риска R для рисковых событий R на интервалах времени [t0, T] в следующем виде: «Безопасность — состояние, при котором риск вреда (персоналу) или ущерб ограничены допустимым уровнем» (Safety: State in which the risk of harm (to persons) or damage is limited to an acceptable level). Из этого следует, что понятие «риск» отражает свойства S1 и S2 двухмерного феномена: свойство S1 ~ {TFS} — случайность возникновения рискового события R в случайные моменты времени TFS возникновения функционального отказа в системе, S2 ~ HR — возникновение ущерба (вреда — последствий). Предлагается применять правило оценки риска в виде (по Е. А. Куклеву):

R =

где ~ — мера случайности, в основном в виде среднего числа событий на объем работы (или на наработку), и условия типа набора свойств событий и характеристик структуры пространства функциональных отказов и пр.

Из этого вытекают особенности, которые разъясняют сущность MEL:

а) R — двухмерное множество в формуле (1), можно вводить и трехмерное множество по [2]),

б)R — скаляр (средний риск, мини — макс), интегральный (нечеткий показа-

тель (при Я^Е) по известному классификатору ИПУ РАН, по МЧС [2].

Представленные результаты полезно было бы рассмотреть в сфере транспортной безопасности, где преобладают традиционные подходы, вытекающие из теории надежности.

Оценка результатов

Технологии и стратегии ТО и Р, внедренные в ГА РФ в сфере эксплуатации ВС иностранного производства, дают основание полагать, что негативное влияние контрафакта на показатели безопасности может быть сведено к минимуму. Основные потери будут заключаться только в увеличении финансовых затрат на поддержание летной годности ВС за счет увеличения объема ЗИП.

Рассмотренные здесь идеи западной науки не являются новыми для ГА РФ. Подобные результаты были получены ранее в российских исследованиях (например, [4]). Однако внедрение этих прогрессивных идей в ГА РФ шло с некоторым запозданием, как и внедрение всех информационных технологий третьего поколения в России в период 1990-2000 гг.

Литература

1. РУБП: Дос-9859 (А]]/4б0). - ИКАО, 2009

2. Куклев Е. А. Оценивание безопасности сложных систем на основе моделей рисков // Труды Междунар. научн. конф. «Безопасность сложных систем. — ИПУ РАН, МЧС. — М., 2007. -С. 93-97.

3. Аронов И. З., Александровская Г. Г. и др. Безопасность и надежность технических систем. — М.: Логос, 2008.

4. Бурков В. Н. и др. Модели и механизмы управления безопасностью. — М.: Синтег, 2001.