Моделирование процесса технической эксплуатации воздушных судов для оценки эффективности управления

тем надежность объекта меньше. Решить эту проблему можно либо путем уменьшения коэффициента нагрузки для этого же объекта, либо заменой этого объекта объектом большей мощности при том же коэффициенте нагрузки, но это сопряжено с увеличением экономических затрат, объемов, веса, габаритов, затрат электроэнергии. Поэтому находят такую структуру, которая в условиях экономических ограничений обладает наибольшей надежностью, или находят такой вариант структуры, для которого при ограничении на надежность стоимость затрат наименьшая.

Чаще всего отказы электрооборудования объясняются простейшими причинами, такими как повреждение коррозией либо ослабление крепления клеммных соединений, выход из строя предохранителя или плавкой вставки, отказ реле и т. п. Кроме проблем, связанных с нарушением качества электрических соединений, к числу наиболее вероятных и часто происходящих отказов электрических контуров следует отнести обрывы и короткие замыкания в цепи. Поэтому следует тщательнее делать технический осмотр на борту самолета, это может спасти многие жизни и технику тоже. Своевременный качественный техосмотр и своевременная замена устаревшего оборудования могут сни-

зить риск возникновения катастрофы, ведь от оборудования во многом зависит безопасность полета.

Библиографические ссылки

1. Рамсден Д. М. Анализ причин аварий самолетов на этапах захода на посадку и приземления : перевод № 20/77 // Flight international. 1985. Vol. 107. № 3437. Р. 107-112.

2. Бортовые радиоустройства посадки самолетов / И. А. Хаймович, П. А. Иванов, Ю. Е. Устроев и др. М. : Машиностроение, 1980. 382 с.

References

1. Ramsden D. M. Analiz prichin avarij samoletov na jetapah zahoda na posadku i prizemlenija : perevod № 20/77 // Flight international. 1985. Vol. 107. № 3437. R. 107-112.

2. Bortovye radioustrojstva posadki samoletov / I. A. Hajmovich, P. A. Ivanov, Ju. E. Ustroev i dr. M. : Mashinostroenie, 1980. 382 s.

© Анисимова А. А., Пашков Р. С., 2013

УДК 629.7/621.01

МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОЗДУШНЫХ СУДОВ ДЛЯ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ УПРАВЛЕНИЯ

В. Ю. Афанасьев, К. Н. Марков, П. С. Чупряков, К. Н. Винокуров, Е. А. Фурманова

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева Россия, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31. E-mail: furmula@mail.ru

Рассмотрена возможность оценки состояния системы технической эксплуатации воздушных судов применением аппарата полумарковских процессов. Результаты оценки состояния системы могут быть использованы для организации эффективного управления поддержанием летной годности.

Ключевые слова: поддержание летной годности, техническая эксплуатация, марковский процесс, эффективность.

MODELLING AIRCRAFT TECHNICAL MAINTANANCE PROCESS TO ESTIMATE

CONTROL EFFECTIVENESS

V. Y. Afanas'ev, K. N. Markov, P. S. C huprjakov, K. N. Vinokurov, Y. A. Furmanova

Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russia. E-mail: furmula@mail.ru

The possibility of aircrafts technical maintenance system condition estimation is considered. Also the usage of semi-Markov processes apparatus is considered. The results of system condition estimation may be used for organizing effective flightworthiness maintenance control.

Keywords: flightworthiness maintenance, technical maintenance, Markov process, effectiveness.

Проблема поддержания летной годности (ПЛГ) воздушных судов (ВС) в современных условиях работы отрасли находится в центре внимания авиационной администрации, специалистов научно-исследовательских организаций, предприятий авиационной промышленности и гражданской авиации [1].

Основные требования и рекомендации по ПЛГ ВС содержатся в международных стандартах и руководствах ИКАО, в нормативных документах МАК и Российской Федерации, в опубликованных материалах научно-исследовательских работ в области ПЛГ ВС.

Эксплуатация и надежность авиационной техники

В «Транспортной стратегии Российской Федерации до 2030 года», утвержденной Правительством Российской Федерации 22.11.2008 г. № 1734-р, в ряду основных недостатков российского транспорта выделяются: низкий технический уровень и неудовлетворительное состояние производственной базы, сохранение тенденции старения основных фондов и их неэффективного использования [1; 2].

В связи с этим особую актуальность приобретает задача создания системы управления процессом технической эксплуатации (ТЭ) и ПЛГ ВС и разработка алгоритмов оценки ее эффективности. Для управления системой необходимо построение модели оценки состояния процесса.

Целью работы является построение полумарковской модели управляемых процессов ТЭ ВС для оценки их эффективности.

Поставленная цель в работе достигается построением полумарковской модели управления процессами ПЛГ компонентов ВС по состоянию с контролем параметров, изменение которых во времени образует процесс накопления, с учетом иерархической структуры процесса и характера исходной информации «стареющего» парка ВС [3].

При этом под управляемым процессом ПЛГ ВС понимается любая деятельность по ПЛГ, использующая ресурсы для обеспечения способности превращать входящие элементы процесса в выходящие. Часто выходящие элементы одного процесса напрямую образуют входящие элементы следующего процесса, а деятельность по ПЛГ охватывает выполнение всех мероприятий, которые гарантируют, что в любой момент срока эксплуатации все ВС соответствуют требованиям к летной годности и находятся в состоянии, обеспечивающем их безопасную эксплуатацию (Doc 9760, том 2, ICAO 2001).

Совокупность взаимосвязанных управляемых процессов ПЛГ ВС образует последовательную во времени смену состояний процесса в соответствии с принятой стратегией. При построении модели процесса ТЭ ВС на практике выделены следующие состояния: П -в полете, Ер - обеспечение вылета в рейсе, Вр - восстановление повреждений в рейсе, Мр - простои по метеоусловиям в рейсе, Г - в резерве, А - исправные, не совершавшие полетов, М - простои по метео в базовом аэропорту, Е - обеспечение вылета в базовом аэропорту, Тб - техническое обслуживание по форме Б, Тп - техническое обслуживание по периодическим формам, З - отсутствие запасных частей, Дв - отсутствие двигателей, Д - доработка по бюллетеням, Ж -рекламации промышленности, В - восстановление повреждений, Пр - продление ресурсов и сроков службы, Э - сертификация экземпляра ВС, Л - расследование происшествий, Мл - мониторинг летной годности, Ор - ожидание ремонта, Рк - ремонт капитальный, Жр - рекламации ремонтным заводам, С -списание [3].

В работе разработаны модели управляемых процессов ПЛГ ВС, учитывающие особенности процесса как объекта управления, свойства полумарковских процессов, характер исходной информации о процессах ПЛГ ВС по данным авиакомпании «Красэйр» за

2004-2008 гг. Например, процесс технического обслуживания (ПТО) самолетов Ту-154 представлен графом, приведенным на рисунке.

На основании графов состояний и переходов процессов ТЭ составлялись дифференциальные уравнения Колмогорова, которые решались относительно вероятностей нахождения в состояниях эксплуатации.

В работе выполнена проверка адекватности полумарковских моделей ПЛГ исходным процессам, которая включает проверку того, что функции распределения случайных величин времени пребывания в состояниях эксплуатации зависят лишь от времени пребывания в предыдущем состоянии, и проверку того, что «вложенная цепь» смены состояний объектов является однородной марковской цепью первого порядка.

Применение математического аппарата управляемых полумарковских процессов для моделирования процессов ПЛГ самолетов на протяжении всего их жизненного цикла дает возможность выполнить оценку эффективности различных вариантов программы.

Оценка основных показателей эффективности процесса ПЛГ ВС выполнялась по коэффициентам пребывания в каждом из состояний, коэффициенту использования и коэффициенту простоев [2].

Ориентированный граф состояний и переходов системы ПТО самолетов Ту-154 М, реализуемой на авиационно-технической базе авиакомпании «Красэйр» за 2004-2008 гг.

Показано, что программа ПЛГ самолетов Ту-154 М (без капитального ремонта) в условиях центров ТОиР эффективнее исходной программы ПЛГ (с капитальным ремонтом и поэтапным продлением ресурсов и сроков службы) по показателям интенсивности использования и экономичности процессов.

Результаты проведенных исследований и опыт применения эффективной программы ПЛГ самолетов Ту-154 М (без капитального ремонта) в центрах ТОиР может быть использован при эксплуатации «стареющего» парка ВС других типов.

Библиографические ссылки

1. Смирнов Н. Н., Владимиров Н. И., Черненко Ж. С. Техническая эксплуатация летательных аппаратов : учебник для вузов. М. : Транспорт, 1990. 423 с.

2. Ицкович А. А. Управление процессами технической эксплуатации летательных аппаратов : учеб. пособие. М. : МГТУ ГА, 1994. Ч. 1. 116 с.

3. Файнбург И. А. Научно-методическое обеспечение управления процессами поддержания летной годности воздушных судов : дис. ... канд. техн. наук / МГТУ ГА, М., 2009. 220 с.

References

1. Smirnov N. N., Vladimirov N. I., Chernenko Zh. S. Tehnicheskaja jekspluatacija letatel'nyh apparatov : ucheb. dlja vuzov. M. : Transport, 1990. 423 s.

2. Ickovich A.A. Upravlenie processami tehnicheskoj jekspluatacii letatel'nyh apparatov : ucheb. posobie ; MGTU GA M. 1994. Chast' 1. 116 s.

3. Fajnburg I. A. Nauchno-metodicheskoe obespeche-nie upravlenija processami podderzhanija letnoj godnosti vozdushnyh sudov : dis. ... kand. tehn. nauk ; MGTU GA. Moskva, 2009. 220 s.

© Афанасьев В. Ю., Марков К. Н., Чупряков П. С., Винокуров К. Н., Фурманова Е. А., 2013

УДК 656.7:658.012.011.56

ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИНТЕНСИВНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ САМОЛЕТОВ.

РЕСУРСЫ И СРОКИ СЛУЖБЫ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ

В. В. Барабанщиков, Э. В. Горбунов

Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева

Россия, 660014, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31 Е-mail: pharo95@yandex.ru, eric.gorbunov@bk.ru

Рассмотрены эффективность технической эксплуатации авиационной техники на протяжении всего её жизненного цикла, срок службы летательных аппаратов, а также состояние авиапарка, имеющегося в распоряжении авиакомпаний Российской Федерации.

Ключевые слова: авиация, летательные аппараты, авиакомпании, техническая эксплуатация авиационной техники.

THE EFFECTIVENESS OF INTENSIVE TECHNICAL OPERATION OF AIRCRAFT.

RESOURCES AND TERMS OF SERVICE OF AVIATION TECHNICS

V. V. Barabanshchikov, E. V. Gorbunov

Siberian State Aerospace University named after academician M. F. Reshetnev 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660014, Russia Е-mail: pharo95@yandex.ru, eric. gorbunov@bk.ru

The effectiveness of technical exploitation of aviation equipment throughout its life cycle, the service life of aircraft as well as the state of the fleet available for airlines of the Russian Federation are considered in the paper.

Keywords: aviation, aircraft, airlines, technical maintenance of aviation equipment.

Эффективность технической эксплуатации самолетов существенно зависит, в частности, от следующих параметров летной эксплуатации:

1) средней продолжительности полета;

2) интенсивности полетов.

Продолжительность полета определяет затраты труда, времени и средств, необходимых для технической подготовки самолета к использованию по назначению и приведению его в исходное состояние после завершения каждого полета.

Интенсивность использования самолетов характеризует, в частности, интенсивность старения парка, т. е. выработку самолетами ресурсов и сроков службы.

Для авиационной техники ГА в целях обеспечения безопасности, надежности и эффективности эксплуатации могут задаваться:

1) ресурс до списания, задается для каждого типа самолета в целом и основных комплектующих изде-

лий из требований экономичности при условии обеспечения безопасности эксплуатации;

2) гарантийный ресурс самолета, определяет период действия гарантийных обязательств изготовителя и должен обеспечивать соответствие качества поставляемой продукции установленным в эксплуатационной документации требованиям;

3) межремонтный ресурс самолета - определяется условиями обеспечения надежности и экономичности эксплуатации парка самолетов данного типа и устанавливает ограничение по их применению.

Основным фактором старения парка отечественных типов самолетов является календарный срок их эксплуатации. Наиболее ярко тенденция старения прослеживается на самолетах, производство которых прекращено 10 и более лет назад [1].

Увеличение среднегодовых налетов до 3,5-4 тыс. ч позволит повысить эффективность эксплуатации парка самолетов как в плане удовлетворения спроса на