книги / Эксплуатация авиационного радиоэлектронного оборудования

где Pi (t) — вероятность безотказной работы i-ro блока основного или резервного комплектов.

При этом предполагается, что все блоки равнонадежны. Безотказность системы РЭО при раздельном резервировании для тех же условий

N

н р е п . р ( ') - П |1 — [1 — Р ; ( 0 Г ,+ ,1 i = 1

Сопоставление вероятностей безотказной работы при общем и раздель­ ном резервировании показывает, что последнее оказывается значительно бо­ лее эффективным.

Средняя наработка до отказа резервированной аппаратуры

где Т0 — наработка до отказа основного блока.

Увеличение кратности резервирования каждый раз вносит все меньший вклад в повышение безотказности. Вот почему в аппаратуре ГА чаще всего используется однократное резервирование. В случае общего ненагруженного резерва Т0рез = Т0 (m 1). Физически этот результат объясняется следую­ щим образом: до отказа основного комплекта изделия РЭО резервный комп­ лект свой ресурс не расходует. При этом необходимо учесть, что реализовать этот случай на практике применительно к РЭО ВС никогда не удается, пото­ му что резерв подвергается тем же механическим и климатическим воздей­ ствиям, что и основной комплект. Поэтому следует говорить об электрически ненагруженном резерве.

Дублирование работы изделия РЭО А вторым изделием Б, работающим в облегченном режиме, характеризуется наработкой до отказа дублированной системы

Раздельное резервирование при нагруженном резерве и равной безот­ казности основного и резервного блоков характеризуется наработкой на от­ каз системы

Ненагруженный резерв при однократном резервировании блоков (дубли­ ровании) определяет наработку до отказа системы с дублированием

Тодубл —

где А,0 — интенсивность отказов основного тракта; ClN = N\/(N — l)!t! — число сочетаний из N по /.

7.4. РЕМОНТОПРИГОДНОСТЬ РЭО

Показатели процесса эксплуатации зависят от параметров процесса вос­ становления: периодичности проверки состояния изделия Тпр, вероятности восстановления Рв, среднего времени восстановления Тв и др. Все эти пара­ метры одновременно характеризуют ремонтопригодность — приспособлен­ ность изделия РЭО к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов и устранению их последствий путем проведения ТО и Р.

Общие требования к ремонтопригодности устанавливаются в виде качест­ венных характеристик и требований для заданных условий проведения ТО и Р. К этим характеристикам относятся: организация, технологический про­ цесс и материально-техническое обеспечение ТО, режим и интенсивность era использования по назначению.

Ремонтопригодность закладывается на этапе создания изделий РЭО. При этом следует учитывать: потребность изделий в операциях ТО и Р, пе­ риодичность их выполнения, технологичность конструкции для проведения ТО и ремонтную технологичность, квалификацию перспективных исполните­ лей.

Обеспечение ремонтопригодности в процессе создания изделий имеет целью в первую очередь снижение затрат времени, труда и средств на ТО и Р и повышение эффективности работы РЭО при его функциональном исполь­ зовании. При создании (или модернизации) РЭО для обеспечения ремонто­ пригодности следует добиваться выполнения ряда требований. В конструкции изделия составные части и элементы должны иметь высокие показатели надеж­ ности, чтобы обеспечивать минимальное число их замен за срок службы.В из­ делии следует использовать составные части, требующие минимального числа операций по ТО и Р, что позволяет снизить номенклатуру операций и число точек обслуживания. При проектировании следует принимать меры, преду­ преждающие или уменьшающие коррозию составных частей при эксплуата­ ции, а также меры, повышающие устойчивость аппаратуры к другим воздей­ ствиям.

Технологичность изделий при ТО и Р — основной комплексный параметр, характеризующий ремонтопригодность, определяется следующими свойства­ ми: контролепригодностью, доступностью, легкосъемностью, взаимозаменя­ емостью, стандартизацией и унификацией составных частей, восстанавливае­ мостью составных частей, преемственностью технологических процессов ТО и Р, эргономическими характеристиками, безопасностью выполнения ТО и Р.

Контролепригодность изделий — это свойство, определяющее приспо­ собленность изделия к контролю технического состояния заданными средст­ вами. Контроль как операция определения вида технического состояния включает диагностические операции

Доступность — обеспечение свободного доступа к местам, связанным с ТО изделия РЭО или его составной части, при учете эргономических факто­ ров. Применительно к РЭО, устанавливаемому на ВС, это требование приоб­ ретает огромное значение. Поэтому следует иметь в виду совокупность РЭО в конкретных условиях эксплуатации.

Легкосъемность — обеспечение возможности расчленения изделия, де­ монтажа составных частей, применение блочного принципа компоновки, а

также таких способов соединения и крепления составных частей, при которых затраты времени при демонтажных и монтажных работах минимальны.

Взаимозаменяемость предусматривает: применение составных частей од­ ного назначения с одинаковыми геометрическими размерами, посадками и другими характеристиками; выбор допусков на присоединительные размеры, исключающие подгоночные работы; использование элементов соединения и крепления, сокращающих регулировочные операции. Взаимозаменяемость характеризуется возможностью замен при минимальном объеме регулировоч­ ных работ.

Требования к восстанавливаемости определяют такую конструкцию и та­ кие составные части и элементы изделий РЭО, которые позволяют полностью или частично восстановить ресурс изделия. На быстроизнашиваемых дета­ лях должны использоваться сменные части. Необходимо предусматривать внедрение передовых технологических процессов восстановления составных частей изделия. Эргономические требования к ремонтопригодности должны обеспечивать удобство выполнения всех операций по ТО и Р.

Для обеспечения безопасности выполнения операций по ТО и Р необхо­ димо исключить возможность попадания обслуживающего персонала под электроток и самопроизвольного включения движущихся и вращающихся конструкций.

Количественные оценки технологичности при ТО и Р определяются пока­ зателями, позволяющими произвести сопоставительный анализ эксплуати­ руемых изделий и оценить их ремонтопригодность.

Коэффициент доступности

^дост = П о Д П о + П й ) ,

где lp!j.0 — основная трудоемкость ТО; HPJ O —вспомогательная трудо­

емкость ТО.

Коэффициент легкосъемности

А'л= ^ Дм Л С ,

где ИГДМ — оперативная трудоемкость демонтажно-монтажных работ при

где Wu — оперативная трудоемкость пригоночных, регулировочных и се­ лективных работ при замене сборочных единиц в процессе ТО.

Стандартизация и унификация представлены соответственно коэффи­ циентами унификации и стандартизации Ку и Кст. Оба коэффициента опре­ деляются как отношение числа унифицированных (или стандартизованный сборочных единиц (или деталей) к их общему числу (без учета крепежных де­ талей).

Восстанавливаемость составных частей характеризуется вероятностью восстановления устройства в заданное время Р„, средним временем восстанов­ ления Гв.ср и параметром потока восстановлений, который обычно классифи­ цируется как ординарный, без последствий, т. е. описывается экспоненциаль­ ным законом ехр {— цв*}.

Обобщенные показатели для оценки технологичности изделий при ТО и Р: средняя оперативная трудоемкость технического обслуживания данного вида, средняя оперативная продолжительность ТО данного вида и средняя оперативная стоимость ТО данного типа.

Средняя оперативная трудоемкость ТО данного вида — основной пока­ затель для изделий, работающих в общем режиме1,

где Li — перечень и число операций при ТО данного вида; Fj — число исполнителей ТО данного вида; //t i — среднее оперативное время, затрачи­ ваемое /-м исполнителем на выполнение /-й операции.

В свою очередь

tn = 1

т

где //, j — оперативное время, затрачиваемое /-м исполнителем на вы­ полнение /-й операции при /-м наблюдении.

Средняя оперативная продолжительность ТО данного вида рассчитыва­ ется как продолжительность критического пути сетевого графика ТО, состав­ ленного при исходных данных Ft — Li

Средняя оперативная стоимость ТО данного вида

C jO i= “Н C3e4i ^ »

где CT.3i — стоимость оперативных трудозатрат на проведение ТО дан­ ного вида; C34i — стоимость запасных частей; Сш- — стоимость материалов, используемых при ТО.

Стоимость трудозатрат, запасных частей и материалов определяют по нор­ мативным документам, действующим в отрасли.

7.5. КОМПЛЕКСНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ НАДЕЖНОСТИ РЭО

Готовность системы можно характеризовать вероятностью того, что в данный момент она будет готова к решению функциональных задач. Количе­ ственно она выражается через коэффициенты готовности, оперативной готов­ ности и технического использования. Эти коэффициенты являются комплекс­ ными показателями надежности.

Коэффициент готовности kr определяется как отношение суммарного

из последовательно чередующихся интервалов работы и восстановления (сюда не входят простои при проведении плановых ТО и Р).

Если порядок обслуживания предусматривает начало восстановления сразу после возникновения отказа, то kr = Т0/(Г0 + Т в).

Физический смысл коэффициента готовности — вероятность пребывания изделия РЭО данного типа в работоспособном состоянии. Показателем, аль­ тернативным 6Г, служит коэффициент простоя £пр = TBf(TB + Т0). Иногда качество обслуживания РЭО можно оценивать этим показателем.

Поскольку не все виды РЭО используются одновременно, для каждого из них возможен режим ожидания. При этом аппаратура может находиться при

1 Режим, при котором продолжительность состояний работы и ожида­ ния меняется случайным образом.

полной или облегченной нагрузке. Необходимость использования изделий по функциональному назначению возникает внезапно, после чего изделие долж­ но безотказно проработать в течение времени /р.

Коэффициент оперативной готовности k0,r является показателем, учиты­ вающим описанный режим работы, под которым понимают вероятность того, что изделие, находясь в режиме ожидания, оказывается работоспособным в произвольный момент времени и, начиная с этого момента, будет безотказно работать в течение заданного временного интервала:

^о.г — Р (^р)»

где Р (/р) — вероятность безотказной работы, не зависящая от момен­ та начала работы.

Недостатком показателей kr и k0.r является то, что они позволяют оце­ нить только часть процесса эксплуатации, связанную с отказом и восстанов­ лением. Более полный показатель оценки эффективности процесса эксплуа­ тации — коэффициент технического использования £т .и.

Коэффициент технического использования определяется отношением сум­ марного времени пребывания контролируемых изделий в рбботоспособном состоянии к произведению числа этих изделий на заданное время эксплуата­ ции Гэкс, в которое входят интервалы работы, ремонтов (восстановлений) и технического обслуживания:

N

* ;„ = 2 tiHNT0KC). i= 1

Если заданное время эксплуатации различно для кл ждиго изделия, то

Лт.и = *2о/( *20 + *Рем + *то)»

где /£о — суммарная наработка всех изделий; /рем — суммарное время

простоев изделий из-за планового и непланового восстановления техническо­ го состояния; /то — суммарное время простоев из-за планового и непланово­

го ТО всех изделий.

Формулы для расчета показателей процесса эксплуатации являются обоб­ щенными и позволяют производить только приближенные оценки. С другой стороны, показатели процесса эксплуатации зависят от принятой стратегии обслуживания и от тех ситуаций, которые связаны с конкретным функциональ­ ным применением. Эти показатели находятся также в зависимости от ряда параметров, характеризующих реальный процесс эксплуатации, таких, как продолжительность функционального применения т; средняя продолжитель­ ность временного интервала от момента возникновения отказа до момента его проявления /п; периодичность ТО Т тQ; средняя продолжительность ТО /То;

периодичность проведения проверок работоспособности, производимых с целью обнаружения отказа Гпр; средняя продолжительность проверки ра­ ботоспособности /пр.

Показатели процесса эксплуатации — комплексные показатели надеж­ ности kr, k0,r и &т.и» которые зависят от этих параметров и стратегий.

Стратегия ТО по состоянию с контролем надежности: изделие РЭО экс­ плуатируется до отказа, после чего восстанавливается. Коэффициент опера-

Т

тивной готовности k0.r —Uo — J Р (t) dt]l(t0 + /„) для произвольного закона

о

распределения. В случае Р (t) = exp {— t/t0} коэффициент k0.r — exp {—т/

4>}/(l + При т = 0 £0.г = V

Если отказ обнаруживается через случайное время после его возникнове­ ния, то в формулу для k0.r вместо /в следует подставить /в + /и.

Стратегия ТО РЭО по наработке: по достижении фиксированной нара­ ботки Гто (определяемой от момента последнего восстановления или ТО),

Для случая Р (t) = exp {— ///„}:

*о.г = [*о ехр (—т //0) (1 —ехр{ —Гто/ / 0})] j (tTO In) X

1—ехр { — Т то1‘о}

Х е х р { - Г то//0} + / в+ ( Г „ р+ /„р) , _ ехр1_ Гпр/<о)

Значение kT.K найдем из этой формулы при т = 0.

Методика позволяет получить количественные оценки ситуаций и про извести сопоставительный анализ стратегий ТО РЭО.

Глава 8

ОРГАНИЗАЦИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ РЭО

8.1. СИСТЕМА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Эксплуатация — это стадия жизненного цикла системы, на которой реа­ лизуется, поддерживается и восстанавливается ее качество.

Качество системы характеризуется совокупностью свойств, обусловлива­ ющих ее способность удовлетворять определенные потребности в соответствии с назначением. Количественно степень удовлетворения этих потребностей представляется набором показаталей качества, к которым относятся парамет­ ры ПФП, ТП и ПЭТ.

Единичные показатели качества: наработка на отказ РЭО, интенсивность отказа резистора, средний ресурс, дальность действия и др. Стадия эксплуа­ тации характеризуется качеством эксплуатации — совокупностью свойств процесса эксплуатации, от которых зависит соответствие этого процесса и его результатов.

Техническая эксплуатация определяется как часть эксплуатации, вклю­ чающая транспортирование, хранение, техническое обслуживание и ремонт.

Техническое обслуживание является важным этапом технической экс­ плуатации и представляет собой комплекс операций по поддержанию работо­ способности или исправности РЭО.

Ремонт — это комплекс операций по восстановлению исправности или работоспособности и восстановлению ресурсов изделий РЭО.

Объективной предпосылкой необходимости ТО и Р в процессе эксплуа­ тации являются деградационные процессы, возникающие при воздействии внешних условий и приводящие к изменению состояния системы и выходу ее параметров за пределы установленных допусков, определяемых требования­

полнителей и устанавливающей правила их взаимодействия документации, необходимых и достаточных для выполнения задач эксплуатации.

Средства эксплуатации — это здания, сооружения, технические устрой­ ства КПА, КИА, ЗИП, в том числе инструмент, запасные части и материалы, необходимые для эксплуатации изделия.

Система технического обслуживания и ремонта является частью систе­ мы эксплуатации и состоит из совокупности взаимосвязанных методов, средств, документации технического обслуживания и ремонта и исполните­ лей, необходимых для поддержания и восстановления качества изделий РЭО (и др.), входящих в эту систему. Техническое обслуживание РЭО содержит регламентированные в конструкторской документации операции для поддер­ жания работоспособности или исправности изделия в течение его срока службы.

Операция технического обслуживания — это законченная часть ТО со­ ставной части изделия, выполняемая на одном рабочем месте исполнителем оп­ ределенной специальности.

Транспортирование — операция перемещения груза по определенному маршруту от места погрузки до места разгрузки или перегрузки. В транспор­ тирование самоходных изделий не включается их перемещение своим ходом.

Ожидание — нахождение изделия в состоянии готовности к использова­ нию по назначению.

В техническое обслуживание могут входить контроль технического со­ стояния изделия, замена некоторых составных частей изделия (например, фильтрующих элементов), регулировка, очистка, смазывание, крепление болтовых соединений и т. д.

Сложность объектов управления в системе ТО предопределяется слож­ ностью самой системы ТО и составляющих ее подсистем: средств диагностики и контроля, информационного поля параметров, устройства прогнозирования* управляющего устройства. Часть функций управляющего устройства может выполнять человек — оператор, авиатехник или инженер.

Объект ТО в системе технической эксплуатации — это изделие авиа­ ционной техники (в том числе РЭО), обладающиее потребностью в операциях по ТО (или ремонту) и приспособленное для выполнения этих операций. Это определение отражает объективные возможности радиотехнической (и дру­ гих отраслей) промышленности сегодняшнего дня по созданию систем, прин­ ципиально нуждающихся в ТО и Р. Показатели качества РЭО как объекта ТО — это показатели, характеризующие потребности объекта в ТО и его приспособленность к нему.

Стратегия ТО — система правил управления техническим состоянием РЭО в процессе ТО и Р. Из структуры технической эксплуатации РЭО следеут, что одна из необходимых операций процесса управления состоянием — это операция получения информации о состоянии системы и проведении про­ филактических мероприятий по предупреждению отказов.

Процесс получения информации о техническом состоянии изделия или процесс определения технического состояния изделия с определенной точ­ ностью называется техническим диагностированием. Результатом диагно­ стирования (технического диагноза) является заключение о техническом со­ стоянии РЭО с указанием при необходимости места, вида и причины дефекта.

8.2. ИНЖЕНЕРНО-АВИАЦИОННАЯ СЛУЖБА

Техническая эксплуатация авиационной техники должна обеспечить: безопасность и регулярность полетов ВС, надежность и исправность АТ, своевременную подготовку ВС и их оборудования к полетам и правильную

эксплуатацию их на земле и в полете; сохранение характеристик ВС и всего оборудования на протяжении уста­

новленных ресурсов и сроков службы в пределах, определенных нормами их летной годности;

эффективное использование ВС при экономных затратах трудовых, мате­ риальных и топливно-энергетических ресурсов.

Организация технической эксплуатации и ремонта АТ возлагается на инженерно-авиационную службу (ИАС).

Инженерно-авиационная служба гражданской авиации несет ответст­ венность за инженерно-авиационное обеспечение полетов. Она контролирует деятельность других служб авиапредприятий и управлений ГА, участвующих в технической эксплуатации ВС или обеспечивающих ее.

Главные задачи ИАС:

выполнение планов авиаперевозок и работ по ПАНХ исправленными и подготовленными к полетам ВС и отправления в ремонт АТ на заводы граж­ данской авиации;

инженерно-авиационное обеспечение безопасности и регулярности по­ летов и правильной эксплуатации АТ летным и инженерно-техническим со­ ставом;

снижение трудовых, материальных и топливно-энергетических затрат на ТО и ремонт АТ;

осуществление авиационно-технической подготовки летного и инженернотехнического состава.

Основные функции ИАС:

планирование использования ВС, ТО и ремонта АТ, обеспечивающее вы­ полнение планов летной работы, регулярность полетов, своевременную вы­ работку ресурсов ВС и авиадвигателями и их отход на ТО и в ремонт;

организация и выполнение ТО и ремонта АТ в соответствии с требова­ ниями эксплуатационной и ремонтной документации и указаниями МГА;

сбор, учет и обработка данных о выявленных в полете и на земле отка­ зах и неисправностях АТ;

анализ фактического уровня надежности АТ по данным учета отказов и неисправностей, а также по результатам диагностирования и контроля тех­ нического состояния АТ, ведение рекламационно-претензионной работы;

разработка и реализация организационно-технических мероприятий по предупреждению авиационных происшествий и предпосылок к ним, досроч­ ной съемки двигателей; отказов и неисправностей АТ, возникающих по вине инженерно-технического состава, низкого качества ремонта техники на заво­ дах; конструктивно-производственных недостатков;

выполнение доработок АТ и переоборудование ВС по бюллетеням про­ мышленности и указаниям МГА;

проведение разовых осмотров ВС; обеспечение охраны ВС, находящихся на обслуживании в АТБ;

участие в разработке и внедрении в производство прогрессивных мето­ дов и технологий ТО и ремонта, высокоэффективных средств обслуживания, ремонта и контроля АТ;

разработка предложений по совершенствованию эксплуатационной и ре­ монтной документации;

ведение и обеспечение сохранности эксплуатационной и ремонтной доку­ ментации, включая пономерную;

ведение учета и отчетности по производственной деятельности АТБ, со­ ставу, состоянию, использованию и движению парка ВС и авиадвигателей;

обобщение и распространение передового опыта эксплуатации и ремонта

АТ;

метрологическое обеспечение технической эксплуатации и ремонта АТ; улучшение условий труда личного состава ИАС, обеспечение безопасных условий работы, внедрение механизации и автоматизации производственных

процессов при ТО и ремонте АТ; определение потребности и контроль за обеспечением авиапредприятий

эксплуатационной документацией, средствами контроля состояния АТ, за­ пасными частями и авиатехническим имуществом, аварийно-спасательными средствами.

Авиационно-техническая база АТБ — основное структурное подразделе­ ние авиапредприятия, предназначенное для выполнения задач и функций ИАС. Типовое положение об АТБ лежит в основе организации ее деятель­ ности. ,

Организационная структура А ТБ определяется группой, к которой оно относится согласно принятой классификации (табл. 8.1).

Состав АТБ: производственно-технические и административные зда­ ния и сооружения, лабораторное оборудование цехов и другие технические средства для ТО, а также ВС, приписанные к аэропорту базирования.

Основные функции АТБ:

ТО ВС, находящихся в ведении АТБ непосредственно в аэропорту бази­ рования, в приписных аэропортах и на временных аэродромах, а также ВС других предприятий ГА, совершивших посадки в базовом и приписном аэро­ портах;

обеспечение своевременной и качественной подготовки ВС к полетам в соответствии с требованиями руководящей и эксплуатационной документа­ ции;

обеспечение нормативной исправности ВС и сокращение их простоев на

ТО;

учет и анализ отказов и неисправностей ВС и их изделий, нарушений ре­ гулярности полетов по техническим причинам и разработка мероприятий по их недопущению;

планирование ремонтов ВС, сдача их в ремонт и получение из ремонта; обеспечение сохранности ВС, принятых от экипажа; содержание в исправном состоянии авиационно-технического имущества

и правильная эксплуатация закрепленных за АТБ сооружений; метрологическое обеспечение средств диагностирования, контроля и

ТО, используемых в производственном процессе; организация планомерной технической подготовки и повышение квали­

фикации ИТР; постоянное совершенствование организации ТО АТ за счет внедрения

прогрессивных форм и методов труда и управления, механизации и автомати­ зации производственных процессов.

Ведущие А ТБ (определяются МГА) разрабатывают и перерабатывают ти­ повую документацию по ТО. В состав АТБ 1-й группы (рис. 8.2) входит мак­ симальное число функциональных подразделений, предусмотренных Типо­ вым положением. В структурах АТБ последующих групп отдельные подраз­ деления и должности могут отсутствовать. Например, должность замести теля главного инженера по А и РЭО имеется только в АТБ 1 и 2-й групп В некоторых АТБ 1-й группы вместо должности заместителя главного инже­ нера по А и РЭО введена должность заместителя начальника АТБ и А и РЭО.

Начальник АТБ является заместителем руководителя авиапредприятия по эксплуатации и руководителем ИАС. Он подчиняется непосредственно ру­