Количественное оценивание возможности возникновения авиационных происшествий в авиационных комплексах

УДК 656.7.08

КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОЦЕНИВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ВОЗНИКНОВЕНИЯ АВИАЦИОННЫХ ПРОИСШЕСТВИЙ В АВИАЦИОННЫХ КОМПЛЕКСАХ

В.Г. ЕВДОКИМОВ, Ю.В. КОМАРОВА, Е.А. КУКЛЕВ, Ю.М. ЧИНЮЧИН

В статье рассматриваются подходы к оценке уровня безопасности полетов с позиций теории рисков по ИКАО.

Ключевые слова: воздушное судно, риск, безопасность авиационной деятельности (АБ), модель опасности по ИКАО.

К показателям безопасности полётов относятся показатели, рекомендованные ICAO в ранних изданиях "Руководства по управлению безопасностью полётов (РУБП)" (Doc. 9859-AN/460), а также в новом АННЕКСЕ-19, (ДРАФТ). Для достижения целей в сфере безопасности необходимо применять менеджмент риска, который способствует достижению целей заказчика. Менеджмент риска должен быть включён в общую систему менеджмента организации и предназначен для координации действий в области безопасности полётов и получения положительных финансовых результатов. Для этого используются соответствующие базы данных (БД), включенные в состав систем СМБ АД, учитывающие особенности проектирования, изготовления авиационной техники (самолеты, вертолеты, винты, двигатели и пр.), а также и эксплуатацию ВС и процессы поддержания летной годности.

Стандарты по аспектам безопасности являются руководством по построению принципа построения СМБ в области менеджмента риска при проектировании и производстве авиационной техники и при производстве полётов в гражданской авиации Российской Федерации по всем направлениям деятельности, осуществляемой поставщиками услуг, согласно Руководству по управлению безопасностью полётов (РУБП) Doc. 9859-AN/460 в рамках нового АННЕКСА -19 ИКАО. Правила, установленные настоящим стандартом, обязательны для применения во всех видах документации и литературы по менеджменту риска в авиационной деятельности для всех поставщиков услуг в гражданской авиации Российской Федерации. Требования к составу модулей СМБ АД должны использоваться при разработке нормативных документов и технической документации, касающихся вопросов менеджмента риска при производстве полётов в гражданской авиации Российской Федерации, и, в определённой мере, при производстве и разработке авиационной техники с использованием процедур (инструментов) проактивного оценивания и управления рисками в течение всего жизненного цикла АТ.

Основные проблемы классической ТН, решаемые корректно только в ТСБ (и нерешаемые в ТН):

• проблема редких событий (в ГА - по ИКАО);

• переход на риски, индикаторы риска;

• неопределённость значений функции распределения плотностей вероятностей на "хвостах" распределения вероятностей редких событий (рассматриваемых в ФНРС);

• отсутствие устойчивой статистики по редким событиям.

Этап интенсивного развития теории надёжности в основном завершился, поскольку методы обеспечения высокой надежности систем по нормативным показателям качества с нормативным уровнем остаточного риска (по вероятности рискового события) уже жестко регламентированы соответствующими стандартами. Многие проблемы ТН (теоретические и технические) уже практически решены. Имеется математическая теория надежности сложных систем (Барлоу-Прошан, Гнеденко Б.В., Каштанов М. А., Барзилович Е.Ю., Рябинин И. А., Аронов И.З. и др.):

• разработаны процедуры и методики расчёта нормативных показателей надёжности;

• имеются стандарты, справочники, регламенты, определены технические нормативы, организовано техническое обслуживание систем и объектов, созданы системы поддержания (функциональной) лётной годности АТ в ГА, отлажена индустрия контроля, мониторинга состояния изделий и диагностики систем (по техническому состоянию);

• отработаны принципы создания высоконадёжных систем и агрегатов и т.п.

Однако при этом возникла необходимость решения новой проблемной задачи настоящего времени: исследование и обеспечение безопасности систем с позиции теории рисков с учетом нормативного приемлемого уровня риска возникновения аварий и катастроф в гражданской авиации на основе последних рекомендаций ИКАО (АННЕКС-19 и САРПС).

Для справки актуальным направлением сегодня является разработка проблем обеспечения безопасности систем на основе новых подходов, позволяющих обойти трудности решения проблем применения ВАБ, связанные с недостоверностью (и невозможностью) оценивания малых значений (почти-ноль) вероятностей редких событий, в области которых лежат значения редких рисковых событий.

Вероятностный и статистический анализ безопасности систем (ВАБ), основанный на применении методов теории надёжности, имеет следующие особенности:

а) преимущества ТН заключаются в:

• завершённости теории;

• универсальности методов;

• многообразии способов обеспечения надёжности ("восстановление", "резервирование", "дерево событий", "дерево отказов");

• стандартизации процедур;

• большой статистике;

б) трудности применения ВАБ в ТН при обеспечении и оценке безопасности возникают:

• при решении вопросов управления рисками;

• при компенсации неустойчивости "статистики" для событий с вероятностью "почти-нуль";

• в сложности применения аппарата "нечётких множеств";

• в несоответствии понятий и категорий ФРС и ФО в международных и национальных стандартах по "оценке безопасности" систем.

Традиционные, признанные в науке и технике альтернативные направления регулирования (и управления) безопасностью систем:

№ 1 - в ТН вероятностный анализ безопасности систем (ВАБ), основан на положениях и рекомендациях теории надёжности (АЭС, ж.д.т.);

№ 2 - модели опасности по ИКАО, ISO;

№ 3 - в ТСБ прогнозный (проактивный и активный) методы регулирования безопасности по ИКАО, основанные на методах логики исчисления рисков возникновения в технических системах негативных последствий, обнаруживаемых с помощью систем типа SMS.

Здесь риск определён как "количество опасности" в заданных критических дискретных состояниях на нечётких подмножествах объектов анализа в некоторых специально формализованных структурах исследуемых систем.

Основой современной ТСБ (направления № 2, № 3) является анализ безопасности систем как состояния в дискретном вероятностном пространстве для событий с вероятностью "почти ноль" с переходом в ТСБ из ТН на "нечёткие подмножества" объектов ТН, разработка и уточнение методологии вероятностного анализа безопасности (ВАБ) с переходом к оцениванию индикаторных рисков.

Общая схема решения отмеченных проблем и разграничения областей применения методов ТН и ТСБ при переходе от определения нормативных показателей надёжности к оценке безопасности с учётом последствий от отказов нужны другие подходы на основе аксиоматики вероятностных пространств.

Главной задачей является определение и трактовка категории "остаточного риска", вытекающего из концепции ТН, и пересчёт этого "риска" в катастрофы, которые возникают в высоконадёжных системах. При этом используется современная методология построения моделей опасности и исчисления рисков.

Инструменты оценивания уровня безопасности в ТСБ - риск

Основное (исходное) определение категории риск:

• риск - "мера количества опасности" с нечеткостью этой меры;

• управление рисками - это инструмент метода упреждающего управления безопасностью полетов (по ИКАО) через управление факторами рисков (ИКАО) вследствие "принятия остаточных рисков" и компенсация последствий с помощью стратегий MSG, MEL, CALS, корректирующих действий.

Примечание: безопасные системы - это опасные системы, в которых количество опасности мало, риск - ниже приемлемого;

• физически: риск - это опасность с нечёткой мерой случайности рискового события с негативными (нечёткими) последствиями в виде ущерба.

"Катастрофа заложена в системе и ждёт своего проявления" (Дж. Ризон - ИКАО). ТН только "отодвигает катастрофу в бесконечность". Логическое уравнение, определяющее в ТН "условия катастрофы" (в т.ч. на "минимальном сечении отказов"), проблемы не снимает.

Известная мера среднего значения количества опасности R = f {R) (по Махутову Н.А.) -скаляр (средний риск) - неприменимо в области БП ГА, АЭС и ГЭС.

ЛИТЕРАТУРА

1. ГОСТ Р 51897-2002. Менеджмент риска. Термины и определения. - Введ. 2003-01-01 [дата последнего изменения 2011-05-18]. - М.: Изд-во стандартов, 2002.

2. Руководство по обучению в области человеческого фактора. Doc. 9683-AN/950. - 1-е изд. - Монреаль: ICAO, 1998.

3. Единые нормы летной годности гражданских транспортных самолетов стран-членов СЭВ (ЕНЛГ-С). - М.: Межведомственная комиссия по нормам летной годности гражданских самолетов и вертолетов СССР, 1985.

QUANTILI ESTIMATION OF AVIATION ACCIDENTS OCCURS IN CIVIL AVIATION

Evdokimov V.G., Komarova U.V., Kuklev E.A., Chinuchin U.M.

The article is devoted to concept of possibilities estimations passed on using terms of risk for aviation accident.

Key words: aircraft, risk, flight safety hazard model ICAO.

Сведения об авторах

Евдокимов Владимир Георгиевич, 1961 г.р., окончил Челябинский политехнический институт (1984), кандидат технических наук, генеральный директор ОАО "Авиатехприёмка", автор 35 научных работ, область научных интересов - методология, сертификация авиационной техники, безопасность полётов.

Комарова Юлия Владимировна, окончила ВГТА (2005), аспирантка ГосНИИ ГА, автор 7 научных работ, область научных интересов - теория рисков, оценивание рисков сложных технических систем.

Куклев Евгений Алексеевич, 1934 г.р., окончил КАИ (1958), доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой механики СПб ГУГА, автор более 300 научных работ, область научных интересов - безопасность полётов, теория рисков, моделирование авиационно-технических систем.

Чинючин Юрий Михайлович, 1941 г.р., окончил КуАИ (1965), доктор технических наук, профессор, заведующий кафедрой технической эксплуатации летательных аппаратов и авиадвигателей МГТУ ГА, автор более 300 научных работ, область научных интересов - техническая эксплуатация и поддержание лётной годности воздушных судов, повышение эксплуатационно-технических свойств авиационной техники.