Лекция 1. Контроль и диагностирование в системе эксплуатации АТ

Вопрос 1. Место контроля и диагностирования в системе эксплуатации

Актуальность контроля и диагностирования вытекает из необходимости повышения эффективности использования дорогостоящих ВС. Решение этой задачи неизбежно связано с развитием прогрессивных методов эксплуатации АТ, которые заключаются в рациональном сочетании различных стратегий по наработке, по ТС с контролем уровня надежности и контролем параметров. При всех стратегиях эксплуатации роль диагностирования повышается.

Эксплуатация по наработке применяется для тех изделий, контроль ТС которых затруднен, а отказ изделий может непосредственно вызвать авиационное происшествие.

Эксплуатация изделий по ТС обязательно предусматривает наличие развитого диагностирования.

Контроль уровня надежности АТ также невозможен без первичной информации об отказах и неисправностях, которая является достоверной при регулярном диагностировании.

Особенностью авиации является чрезвычайно сильное влияние ТС АТ на безопасность ее применения. Требования регулярности безопасности полетов и входят в противоречие друг с другом. Поэтому задачи контроля по обеспечению этих требований надо решать в комплексе.

Требования о необходимости иметь систему контроля ТС ВС содержатся в Нормах летной годности. Согласно этим требованиям для функциональных систем ВС, отказ которых может служить непосредственной причиной возникновения опасной ситуации, должен быть предусмотрен контроль их ТС.

Наиболее типичным объектом эксплуатации с использованием системы контроля и диагностирования можно считать авиационный газотурбинный двигатель (ГТД). На рис. 1 показана схема такой эксплуатации авиационного ГТД. Предусмотрены два этапа: первый – в пределах гарантийной наработки, второй – после нее, но не свыше полного разрешенного ресурса. Увеличение нара­ботки каждого двигателя на втором этапе осуществляется ступенями, каждая из которых включает контроль ТС (см. рис. 1, а). По результатам контроля составляют акт с участием представителей авиационно-технической базы (АТБ) и про­мышленности и производят запись в формуляре. Если техниче­ское состояние соответствует заданным показателям, то ГТД допускается к следующей ступени эксплуатации. После выработки полного (назначенного) ресурса двигатель направляют в капитальный ремонт или списывают.

Одновременно для проверки достоверности применяемых методов и средств контроля выборочно два-три двигателя через 500.. . 1000 ч наработки в эксплуатации после очередного контроля на основании решения экспертной комиссии с участием представителей промышленности подвергают разборке и дефек­тации (см. рис. 1, б).

Рис.1. Схема эксплуатации авиационных ГТД по ТС:

К – контроль; А – акт; З/Ф – запись в формуляре; Э – эксплуатация;

КР/С – капитальный ремонт или списание; Р/Д разборка и дефектация;

а – эксплуатация парка ГТД; б – выборочный контроль ТС ГТД (2 . . . 3 двигателя)

Взаимосвязь технического диагностирования с остальными этапами процесса контроля ТС объекта представлена на рис.2.

Рис.2. Схема контроля технического состояния объекта

Контролируемые параметры могут измеряться автоматически или оператором (измерение параметров может отсутствовать при применении органолептического контроля – «чувственного»).

Вид технического состояния определяется оператором или автоматическим путем сопоставления вектора (см.рис.2) с областью его допустимых значений.

Диагностирование объекта проводится сопоставлением вектора с определенными заранее назначенными частями областей его значений, например соответствующих случаям конкретных отказов.

Вопрос 2. Задачи системы контроля и диагностирования

Все задачи системы контроля можно разбить на две группы: задачи оперативные и долговременные, а также теоретические и практические. Все эти задачи неразрывно взаимосвязаны друг с другом.

В процессе эксплуатации АТ система контроля решает следующие основные задачи:

- определение вида ТС;

- поиск места отказа и неисправности с заданной глубиной;

- определение причин появления отказов и неисправностей, выдача рекомендаций по их устранению в условиях технического обслуживания и ремонта (ТОиР) и предотвращению их в дальнейшем;

- прогнозирование ТС изделия на заданный период;

- информирование экипажа об изменениях в ТС АТ для принятия мер по предотвращению или парированию опасной ситуации;

- контроль правильности действий экипажа по летной эксплуатации АТ;

- установление причин авиационных происшествий или предпосылок к ним;

- накопление статистических материалов для обобщения опыта и совершенствования систем контроля.

Структура оперативных и долговременных задач, решаемых в эксплуатации, представлена на рис.3.

Эти задачи решают на всех этапах эксплуатации АТ: в полете, при подготовке к полету, при периодическом и оперативном ТО, при расследовании авиационных происшествий и т.д. Оценка ТС объекта контроля по записанным в полете значениям параметров включают, как правило в регламент оперативных работ (после каждой посадки), анализ масла проводят при периодическом ТО.

К теоретическим задачам относят разработку методов построения логических построения и математических моделей (ММ) объектов диагностирования, построение оптимальных программ диагностирования и т.д. К практическим задачам относят задачи, решаемые на основе использования методов теоретического направления: изучение объекта при его нормальном диагностировании, определение необходимого перечня наиболее вероятных неработоспособных состояний, анализ технических возможностей контроля выбранных признаков состояний и т.д.

Рис. 3. Структура задач, решаемых системой контроля в эксплуатации

Вопрос 3. Условия внедрения системы контроля и диагностирования АТ

Прежде всего AT должна обладать достаточной контролепригодностью. Вполне очевидно, что охватить контролем все элементы изделия невозможно. Поэтому конструкция элементов, контроль которых в эксплуатации на данном этапе не производится, должна быть выполнена по принципу безопасного разрушения, т. с. отказы этих элементов не должны вызывать аварийной ситуации.

Необходимо, чтобы в результате специальных исследований были разработаны методики и алгоритмы контроля, включающие указания по точности и частоте измерений и осмотров, а также следует иметь нужные исходные данные (в частности, статистические) для разработки норм на значения параметров или их функций, а также алгоритмов принятия решения по эксплуатации в соответствии с результатами контроля.

Необходимым условием для внедрения контроля является налаженное производство средств контроля, обеспечивающих контролепригодность объектов контроля, и оснащение ими эксплуатационных предприятий. Кроме того, эксплуатационные предприятия должны быть организационно подготовлены к контролю, а также обеспечены руководящей, научно-методической и эксплуатационно-технической документацией. Необходимо, чтобы специалисты диагностических подразделений систематически проходили специальное обучение и инструктаж. Все работы по контролю, включающие измерения, должны быть обеспечены соответствующими метрологическими средствами. И, наконец, нужен анализ эффективности системы контроля.

ЛИТЕРАТУРА

1. И.М.Синдеев. Диагностирование и прогнозирование технического состояния авиационного оборудования. – М.: Транспорт, 1984.

2. И.В.Кеба. Диагностика авиационных газотурбинных двигателей. – М.: Транспорт, 1980.

3. В.И. Ямпольский и др. Контроль и диагностирование гражданской авиационной техники. – М.: Транспорт, 1990.

******************************************************************

TEMA 2

Теоретические основы