3.3. Кооперированные методы эксплуатации вс при специализации атб

В современной гражданской авиации существует много небольших авиационных предприятий с небольшим парком ВС. При этом нередко такой парк состоит из нескольких типов ВС. Несмотря на это, необходимо обеспечить высокое качество их технического обслуживания, выполнения периодических форм ТО, что возможно лишь при хорошем техническом оснащении и при наличии штата квалифицированных специалистов АТБ. Но в этом случае специалисты и средства технического обслуживания АТБ имеют малую загрузку, велики их простои в ожидании поступления на обслуживание очередного ВС. Следствие этого – возрастание стоимости ТО, т.е. снижение экономической эффективности эксплуатации ВС.

Для повышения экономической эффективности использования основных производственных фондов, более полного удовлетворения потребностей в авиаперевозках широкое применение находят кооперированные методы эксплуатации АТ при специализации АТБ по периодическому обслуживанию ограниченного числа типов ВС.

На практике могут использоваться различные варианты кооперирования.

1. На авиапредприятии имеются только летные отряды и АТБ, выполняющая только оперативные ТО. АТБ базового авиапредприятия выделяет исправные ВС и осуществляет периодические ТО и устраняет неисправности.

2. Авиапредприятия имеют свои ВС разных типов и их АТБ выполняют оперативные ТО, а одно из них имеет специализированную АТБ, на которой выполняются периодические ТО на ВС всех кооперированных авиапредприятий.

3. АТБ авиапредприятия специализируется на выполнении периодических ТО на одном-двух типах ВС и все кооперированные авиапредприятия отправляют ВС данных типов на специализированное АТБ для выполнения периодического ТО.

На практике могут быть и другие формы кооперации. Основными преимуществами кооперирования и специализации АТБ являются: концентрация периодических ТО ВС одного типа в ограниченном числе специализированных АТБ, повышение технического уровня эксплуатации за счет более эффективного использования производственных площадей, сосредоточения технических средств ТО одного-двух типов ВС, увеличение сменности работы и оптимизация численности ИТС в цехах АТБ, снижение себестоимости ТО в специализированных АТБ, снижение расходов на оборотный фонд запасных частей, блоков, агрегатов ввиду возможности их оптимизации, снижение затрат на капитальное строительство и др.

4. Расчет периодичности регламентных работ

В процессе эксплуатации отказы АТ являются следствием постепенного и мгновенного изменения характеристик объекта, обусловленного старением, износом элементов, расстройками, ослаблениями креплений, подгарами контактов, низким качеством изготовления и т.д. Для многих элементов и сложных систем параметры потока отказов (или интенсивности отказов) не остаются постоянными, а возрастают с течением времени.

Основная цель регламентных и других профилактических работ – уменьшение параметра потока отказов до их минимальных значений. Интуитивно понятно, что если бы регламентные работы не уменьшали параметр потока отказов, то в их проведении не было бы смысла.

Все бортовое оборудование ВС можно разделить на несколько групп в зависимости от скорости изменения параметра потока отказов (рис. 3.3). К первой группе относятся те объекты, параметр потока отказов которых возрастает до предельно допустимых значений за время наработки t1 (например, равное 300 ч). После выполнения регламентных работ на этих объектах их параметры потока отказов восстанавливаются (кривая 1).

К второй группе относятся объекты, параметр потока отказов которых возрастает до предельно допустимых значений за время t2 (например, t2 = 3t1, кривая 2). К третьей группе относятся объекты, предельные значения параметра потока отказов которых достигаются за время t3, равное, например, t3 = 2t2 (кривые 3), и т.д. К нулевой группе можно отнести объекты, параметр потока отказов которых за весь срок эксплуатации остаются постоянными.

Имея данные о характере изменения параметра потока отказов блоков (частей) разработанного объекта, можно оценить периодичность выполнения регламентных работ (в случае метода эксплуатации по наработке) или работ по глубокому контролю состояния объекта, если при эксплуатации по состоянию с контролем параметров не обеспечивается непрерывный их контроль. Оценку периодичности выполнения регламентных работ целесообразно произвести из условия получения максимального коэффициента исправности объекта.

Рассмотрим коэффициент исправности объекта в виде

tн + tпи tрр + tв

Ки = ------------ = 1 – ----------- , (1.1)

tо tо

где tн – среднее время наработки (налета) одного объекта за время tо; tпи – среднее время простоя на земле исправного объекта, сюда входит и время подготовок к полетам; tрр, tв – средние времена, затраченные соответственно на регламентные работы и на восстановление отказавшего объекта; tо = tн + tпи + tрр + tв – суммарное время (в часах) эксплуатации объекта за рассматриваемый календарный период времени (исключая плановые ремонты и ремонты ввиду повреждения объектов).

Выражение (1.1) можно представить как

Ки = 1 – Кн Кпв, (1.2)

где Кн = tн/tо – средний коэффициент налета (наработки) объекта за рассматриваемое календарное время; Кпв = (tрр1 + tв1)/tн1 – средний коэффициент потерь на восстановление объекта; tрр1 – среднее время выполнения регламентных работ в одном межрегламентном цикле; tв1 – среднее время восстановительных работ в одном межрегламентном цикле; tн1 – наработка объекта за один межрегламентный цикл.

Среднее время поиска и устранения отказов объекта в одном межрегламентном цикле (периоде)

tв1 = Тв·n(tн1),

где Тв – среднее время поиска и устранения одного отказа; n(tн1) – среднее число отказов за один межрегламентный цикл.

Тогда

tрр1 + Тв·n(tн1)

Кпв = ——————. (1.3)

Tн1

Среднее число отказов и параметр потока отказов ω(t) объектов связаны зависимостью

tн1

n(tн1) = ∫ ω(t)dt. (1.4)

0

В общем случае монотонной зависимости параметра потока отказов от времени

с

ω(t) = λо + bt, (1.5)

где λо – начальное значение параметра потока (интенсивности) отказов; b, с – коэффициент и показатель степени.

Из выражений (1.4) и (1.5) имеем:

b (с +1)

n(tн1) = λоtн1 + —— tн1. (1.6)

c + 1

Из (1.3) и (1.5) следует:

tрр1 bТв с

Кпв = —— + Тв λо + ——— tн1. (1.7)

tн1 с + 1

Оптимальное значение межрегламентного ресурса (tн1 опт) соответствует минимальному значению коэффициента потерь на восстановление Кпв. Для определения межрегламентного ресурса следует приравнять нулю производную от выражения (1.7) по tн1:

dКпв tрр1 cbТв с-1

——— = (- —— + ————tн1) = 0

dtн1 t²н1 с + 1 tн1 опт

Отсюда

1

———

(с + 1)tрр1 ( с + 1)

tн1 опт = [—————]. (1.8)

cbТв

Из этого выражения видно, что для объектов, параметр потока (интенсивность) отказов которых постоянна (b = 0), оптимальный межрегламентный цикл равен ∞, т. е. регламентные работы нецелесообразны.

Итак, чтобы сделать расчет межрегламентного (межконтрольного) ресурса для разработанного объекта, следует: составить точный перечень регламентных работ – регламент ТО объекта; оценить время tрр1 на их выполнение ( используя данные для прототипа); оценить среднее время поиска и устранения отказа Тв в объекте. При этом можно воспользоваться зависимостью

N

Тв = ∑pitвi, (1.9)

i=1

где pi – вероятность отказа i-го элемента в объекте; tвi – время поиска отказа и восстановления объекта при отказе в нем i-го элемента; N – число учитываемых элементов в объекте.

Кроме того, необходимо получить статистические данные о величине и характере изменения параметров потока (интенсивности) отказов прототипа и выполнить расчет потока отказов (интенсивности) для разработанного объекта. Зависимость (1.8) справедлива лишь для случаев, когда регламентные работы обеспечивают ликвидацию причин отказов, т.е. уменьшение интенсивности отказов. Если же причины возрастания интенсивности отказов не выявлены, то невозможно назначить перечень эффективных регламентных работ и установить оптимальную периодичность их выполнения. Выражение (1.8) не учитывает степени влияния отказов изделий на безопасность полетов. Если изделие не имеет функционального резервирования, а его отказы снижают уровень безопасности полетов, то может оказаться целесообразным уменьшить периодичность регламентных работ, несмотря на уменьшение коэффициента исправности изделия. В этом случае оптимальная периодичность регламентных работ должна определяться из условия допустимой максимальной «ненадежности», т.е. допустимого максимального значения параметра потока (интенсивности) отказов изделия.

Как уже указывалось выше при анализе формулы (1.8), регламентные работы нецелесообразны, если параметр потока отказов (интенсивность отказов) изделия постоянен во времени. Однако это справедливо, если с помощью профилактических работ не удается снизить значение этой характеристики надежности. Тщательный анализ причин отказов, введение дополнительных операций контроля и соответствующих результатам контроля профилактических операций иногда могут обеспечить снижение значения уровня параметра потока (интенсивности) отказов изделия. В данном случае речь идет не об оптимальном межрегламентном периоде, а о выполнении профилактических работ в зависимости от технического состояния изделия.