Вдосконалення системи електропостачання аеродромних вогнів злітно-посадкової смуги в світлосигнальних системах аеродрому І-ІІІ категорій

Відповідно до вимог нормативно-технічних документів ССА, в залежності від довжини вогнів наближення, може використовуватись і мати різні комплектності:

Таблиця 3.1

Комплектність ССА

№ п/п	Вид комплектності ССА	Довжина вогнів Наближення центрального ряду, м.
1	Повна комплектність ССА, (Full facilities)	Від 900 до 720.
2	Проміжна комплектність ССА, (Intermidiate facilities)	Від 719 до 420.
3	Базова комплектність ССА, (Basic facilities)	Від 419 до 120.
4	Нульова комплектність ССА (комплектність ССА без вогнів наближення), (Nil approach lights facilities)	Від 119 до 0.

З таблиці 3.1 випливає, що ССА може використовуватись взагалі без вогнів наближення і світлових горизонтів, тобто тільки при наявності та працездатному стані вогнів ЗПС. Таким чином, відмова високовольтних кабелів або регуляторів яскравості у підсистемі вогнів наближення і світлових горизонтів не призводить до відмови ССА, а тільки переводить її до нульової комплектності, що у свою чергу передбачає підвищення параметрів експлуатаційного мінімуму аеродрому, тобто посадка дозволяється у простих метеорологічних умовах (ПМУ). Виглядає логічним наступний факт - якщо електропостачання вхідних вогнів ЗПС здійснюється сумісно з підсистемами вогнів наближення і світлових горизонтів, то відмова високовольтних кабелів або регуляторів яскравості у підсистемі вогнів наближення і світлових горизонтів автоматично веде до відмови вхідних вогнів ЗПС і відмови ССА в цілому. При стандартній схемі електропостачання вхідних вогнів ЗПС відмова підсистеми вогнів наближення і світлових горизонтів не призводить до відмови ССА, а тільки знижує її якість, дозволяючи використання ССА в ПМУ.

Наведене якісне обґрунтування стандартної схеми електропостачання підсистеми вхідних вогнів ЗПС виглядає логічним і переконливим, однак, будь-яке якісне обґрунтування має підтверджуватись кількісним обґрунтуванням і тільки тоді воно має право на практичне застосування. Проблема вибору схеми електропостачання підсистеми вхідних вогнів ЗПС є актуальною для аеродромів України, тому що для більшості аеродромів починається масова реконструкція світлосигнальних систем типу Вогні малої інтенсивності (ВМІ) в ССА типу Вогні високої інтенсивності (ВВІ) І-ІІ категорій, що зменшує параметри експлуатаційного мінімуму аеродрому.

З технічних позицій доцільність і зручність електропостачання підсистем вхідних вогнів ЗПС разом з підсистемами вогнів наближення і світлових горизонтів не викликає сумніві. Кількісного аналізу потребує надійність обох варіантів системи електропостачання вхідних вогнів ЗПС та її вплив на рівень безпеки польотів на етапі візуального пілотування, тобто при застосування ССА.

Задача зводиться до визначення показників надійності ССА при різних варіантах електропостачання підсистеми вхідних вогнів ЗПС.

І варіант - стандартний, електропостачання вхідних вогнів ЗПС здійснюється разом з бічними та обмежувальними вогнями ЗПС.

ІІ варіант - той, що пропонується, електропостачання вхідних вогнів ЗПС здійснюється разом з підсистемою вогнів наближення і світлових горизонтів з відповідного магнітного курсу ЗПС.

В якості критерію відмови підсистеми вогнів наближення і світлових горизонтів приймається тільки відмова типу «Обрив» високовольтного кабелю або відмова регулятора яскравості, тому що зміна схеми електропостачання вхідних вогнів ЗПС ніяким чином не впливає на інтенсивність відмов джерел світла.

В стандартному варіанті відмова підсистеми вогнів наближення і світлових горизонтів не призводить до відмови ССА, тільки до зниження її якості. Під якістю ССА в даному випадку розуміється ступінь її пристосованості для вирішення поставлених задач, тобто інформаційного забезпечення етапу візуального пілотування. Зниження якості ССА при відмові підсистеми вогнів наближення і світлових горизонтів впливає на параметри експлуатаційного мінімуму аеродрому (висота прийняття рішення та дальність видимості на ЗПС), які підвищуються, що автоматично означає можливість використання ССА в нульовій комплектності тільки в ПМУ.

В другому варіанті відмова підсистеми вогнів наближення і світлових горизонтів призводить до відмови ССА, тому що в стані відмови одночасно з підсистемою вогнів наближення і світлових горизонтів перебуває підсистема вхідних вогнів ЗПС і ССА не може використовуватись, навіть, в нульовій комплектності в ПМУ. Таким чином, порівнюючи два варіанти необхідно враховувати умови використання ССА: СМУ або ПМУ.

Для урахування метеорологічних умов припустимо, що СМУ спостерігаються на аеродромі у М% усіх випадків здійснення операцій посадки. Для створення математичної моделі надійності ССА скористаємось формулою повної імовірності:

де: - імовірність настання і-ї гіпотези, - імовірність безвідмовної роботи ССА за умови настання і-ї гіпотези.

Сформулюємо наступні гіпотези:

Н1 - метеорологічні умови на аеродромі є складними. Імовірність такої гіпотези дорівнює .

Н2 - метеорологічні умови на аеродромі є простими. Імовірність такої гіпотези дорівнює .

Подія А, що нас цікавить та має з'явитись під час експерименту з однією з гіпотез є працездатний стан ССА, який залежить тільки від технічного стану високовольтного кабелю та регулятора яскравості підсистеми вогнів наближення та світлових горизонтів. Імовірність даної події за час t позначимо, як Р_ССА(t), де t - час між двома плановими перевірками ССА. Протягом часу t ССА вважається не відновлюваною системою.

Для варіанту І імовірності працездатного стану ССА за час t за умови реалізації гіпотез Н1 і Н2 відповідно складають:

(3.1.6)

де - імовірність безвідмовної роботи за час t підсистеми вогнів наближення і світлових горизонтів.

- імовірність безвідмовної роботи за час t підсистеми вогнів ЗПС.

(3.1.7)

Формула (3.1.6) означає, що у СМУ, при реалізації гіпотези Н1, працездатний стан ССА забезпечується тільки за умови працездатного стану підсистеми вогнів ЗПС та підсистеми вогнів наближення і світлових горизонтів.

Формула (3.1.7) свідчить за те, що у ПМУ при реалізації гіпотези Н2, працездатний стан ССА забезпечується принаймні за умови працездатного стану підсистеми вогнів ЗПС.

Для варіанту ІІ - імовірність працездатного стану ССА за час t незалежно від метеорологічних умов складає:

(3.1.8)

Пояснюється це тим, що відмова будь-якої підсистеми вогнів незалежно від метеорологічних умов аеродрому призводить до відмови ССА.

Підставимо формули (3.1.6) і (3.1.7) разом з ймовірностями гіпотез у формулу повної імовірності для отримання імовірності безвідмовної роботи ССА за час t Р_{І ССА}(t) для варіанту І електропостачання підсистеми вхідних вогнів ЗПС.

(3.1.9)

Підставляючи в (4) усі значення з попередніх формул отримаємо:

(3.1.10)

Для оцінки виграшу в надійності І варіанту по відношенню до ІІ варіанту візьмемо наступне відношення:

(3.1.11)

Для засвідчення правдивості вище викладених тверджень приводимо графік з Excel, що показує виграш в надійності І варіанту по відношенню до ІІ варіанту:



Таблиця 3.2

Співвідношення надійності І та ІІ варіантів

M	Pappr1	E1	Pappr2	E2	Pappr3	E3
100	0,9	1	0,99	1	0,999	1
90		1,011111		1,00101		1,0001
80		1,022222		1,00202		1,0002
70		1,033333		1,00303		1,0003
60		1,044444		1,00404		1,0004
50		1,055556		1,005051		1,000501
40		1,066667		1,006061		1,000601
30		1,077778		1,007071		1,000701
20		1,088889		1,008081		1,000801
10		1,1		1,009091		1,000901
0		1,111111		1,010101		1,001001

З графіку видно, що чим вища надійність підсистеми вогнів наближення та світлових горизонтів, а також з погіршенням метеорологічних умов, виграш в надійності І варіанту по відношенню до ІІ варіанту зменшується і згодом надійності двох варіантів стає однаковими та рівними одиниці.

3.2 Підсистеми осьових вогнів злітно-посадкової смуги

Вдосконалення з позицій надійності підсистеми електропостачання осьових вогнів ЗПС з інтервалом 15 м полягає в зміні алгоритму підключення вогнів на ділянці 900-300 м до її кінця та не потребує жодних додаткових матеріальних або інших витрат.

Пропозиція, що стосується зміни алгоритму підключення осьових вогнів ЗПС до двох кабельних ліній базується на вимогах національних нормативно-технічних документів, п. 8.2.2.21, [1], яким допускається застосування на ділянці 900-300 м до кінця ЗПС осьових вогнів, що попарно чергуються, випромінюючи біле та червоне світло (два білих вогню та два червоних).

Таким чином, при використанні двох кабельних ліній осьових вогнів ЗПС з інтервалом 15 м кольорове кодування ділянки 900-300 м до кінця ЗПС буде здійснюватися осьовими вогнями білого та червоного кольору, що попарно чергуються. Вдосконалена схема електропостачання підсистеми осьових вогнів ЗПС з інтервалом розташування 15 м представлена на рис. 3.3.

Рис. 3.3 Вдосконалена схема електропостачання осьових вогнів ЗПС з інтервалом розташування 15 м

При відмові однієї з двох кабельних ліній підсистеми осьових вогнів ЗПС працездатний стан підсистеми порушується тільки в умовах експлуатаційного мінімуму ІІІ-А категорії, що бувають не частіше ніж 5-7% всього часу за рік.

В умовах експлуатаційних мінімумів аеродрому ІІ та І категорії працездатний стан підсистеми осьових вогнів при відмові однієї з двох кабельних ліній буде зберігатись за умови виконання вимог стандартів ІКАО, п.10.4.7 або 10.4.11, [2].

Світлова картина, що формується при відмові однієї з двох кабельних ліній осьових вогнів ЗПС представлена на рис. 3.4. Пунктиром позначена кабельна лінія осьових вогнів ЗПС, що відмовила.

Як видно з рис. 3.4 відмова однієї кабельної лінії приводить до збільшення інтервалу між вогнями до 30 м, а кольорове кодування ділянці 900 - 300 м до кінця ЗПС зберігається (чергування червоного та білого кольору) та відповідає вимогам нормативно-технічного документу України [1] і стандартам ІКАО [2].

Рис. 3.4 Вдосконалена схема електропостачання осьових вогнів ЗПС при відмові (або відключенні) одної кабельної лінії.

Вдосконалена схема електропостачання підсистеми осьових вогнів ЗПС не тільки підвищує її надійність, а, також, відкриває перспективи свідомого використання тільки однієї з двох кабельних лінії підсистеми осьових вогнів ЗПС в умовах експлуатаційних мінімумів аеродрому ІІ та І категорій, тобто більшу частину часу при якому використовується світлосигнальна система.

Технічне рішення, що пропонується для підсистеми електропостачання осьових вогнів ЗПС з інтервалом 15 м має наступні переваги.

1. З позицій надійності кабельні лінії підсистеми осьових вогнів ЗПС працюватимуть в режимі ненавантаженого резервування, що забезпечить підвищення надійності орієнтовно на 50% в умовах експлуатаційних мінімумів аеродрому ІІ та І категорій, а в умовах експлуатаційного мінімуму ІІІ-А категорії буде спостерігатись тільки зниження якості підсистеми осьових вогнів ЗПС, тобто неможливість її використання при експлуатаційному мінімумі аеродрому ІІІ-А категорії при збереженні можливості її використання в умовах експлуатаційних мінімумів аеродрому ІІ та І категорій.

2. Використання однієї кабельної лінії замість двох в умовах експлуатаційних мінімумів аеродрому ІІ та І категорій дозволить економити електричну енергію та, що особливо важливо, середній технічний ресурс спеціальних джерел світла, що використовуються в осьових вогнях ЗПС.

3.3 Підсистеми вогнів злітно-посадкової смуги зони приземлення

3.3.1 Групове електропостачання вогнів ЗПС зони приземлення

Стандартний варіант електропостачання лінійних вогнів ЗПС зони приземлення полягає в послідовній схемі електропостачання кожного одиночного вогню від відповідного ізолювального трансформатора, тобто кожен одиночний вогонь живиться від «свого» ізолювального трансформатора.

Стандартна схема електропостачання лінійних вогнів ЗПС зони приземлення не має під собою строго наукового обґрунтування і, швидше за все, склалася історично при переході на послідовне електропостачання аеродромних вогнів.

Відповідно визначенню нормативного документу ІКАО, [2] лінійним аеродромним вогнем називається світловий прилад, що складається з трьох і більш одиночних аеродромних вогнів, розташованих на одній лінії з таким інтервалом, щоб пілот ПС спостерігав їх у виді світлової смуги.

Відмова лінійного вогню формулюється так само, як і відмова одиночного вогню: вважається, що лінійний вогонь перебуває у стані відмови у тому випадку, якщо його сила світла знизилася на 50% і більше. Тобто, це подія, що полягає у відмові 50% і більше аеродромних вогнів, що входять до складу лінійного вогню. Якщо строго дотримуватися визначення терміну лінійний вогонь, що надається у документі [2], то відмова лінійного вогню, що складається з трьох одиночних вогнів, наступає при відмові будь-якого одиночного вогню. В цьому випадку, хоча лінійний вогонь і не втратив 50% своєї сили світла, але за визначенням перестав бути лінійним.

Виникає конфліктна ситуація, тому будемо вважати, що відмова лінійного вогню наступає при відмові 50% і більш відсотків одиночних вогнів, тобто відмовою лінійного вогню ЗПС зони приземлення вважається відмова двох і трьох одиночних вогнів в його складі.

Суть модернізації системи електропостачання лінійного вогню ЗПС зони приземлення полягає в електропостачанні трьох одиночних вогнів від одного ізолювального трансформатора (групове електропостачання вогнів). Така схема електропостачання успішно застосовується в ССА для електропостачання аеродромних світлових укажчиків.

Застосування даної схеми дозволить скоротити втричі кількість ізолювальних трансформаторів, тобто для інтервалу лінійними між вогнями 60 м кількість трансформаторів складе 30 шт. замість 90 шт.

Слід, також, зауважити, що запропонована система електропостачання може бути застосована до електропостачання лінійних бічних вогнів наближення та вогнів наближення центрального ряду «трійок» та «двійок» за умови існування ізолювальних трансформаторів потужністю 500,0 ВА.

Нормативними документами [1,2] визначається кількість одиночних вогнів у складі лінійного - від трьох до п'яти одиночних аеродромних вогнів.

У підсистемах бічних вогнів наближення до ЗПС та вогнів ЗПС зони приземлення використовуються лінійні «трійки», тому проаналізуємо можливість використання альтернативного варіанта електропостачання одиночних вогнів цих підсистем, що входять до складу лінійного вогню від одного ізолювального трансформатора.

Електричні схеми обох варіантів електропостачання лінійного вогню наведені на рис. 3.5, а, б.

Стандартна схема електропостачання лінійного вогню «3-3» містить три ізолювальні трансформатори, що забезпечують електропостачання трьох одиночних вогнів (рис. 3.5, а).

Модернізована схема електропостачання лінійного вогню «1-3» містить один ізолювальній трансформатор, що забезпечує електропостачання трьох одиночних вогнів (рис. 3.5, б).

При електропостачанні лінійних вогнів за схемою «1-3» паралельно кожному одиночному аеродромному вогню підключається спеціальний пристрій - запобіжник «Fuse Cutout» багатократної дії, що попереджує обрив ланцюга з послідовно з'єднаних вогнів у випадку відмови одного або кількох одиночних вогнів.

а)

б)

Рис. 3.5 Принципова електрична схема лінійного вогню: а) зі стандартною схемою електропостачання; б) з модернізованою схемою електропостачання

При відмові будь-якого вогню, внутрішній опір відповідного запобіжника зменшується практично до нуля і не впливає на режим роботи працездатних одиночних вогнів у лінійному вогні. При цьому лінійний вогонь все одно переходить до непрацездатного стану (адже перестає бути лінійним), але у візуальній картині, що створюється підсистемою вогнів зони приземлення, відсутні, так звані, «провали», які утворюються через відмови аеродромних вогнів, і які приводять до порушення цілісності світлосигнальної картини на окремих ділянках. При заміні джерела світла аеродромного вогню, що відмовив, запобіжник автоматично відключається і не впливає на роботу лінійного вогню.

Рішення про застосування запобіжників «Fuse Cutout» залежить від сформульованого критерію відмови лінійного вогню ЗПС зони приземлення.

Критеріями доцільності використання модернізованої схеми електропостачання лінійних вогнів ЗПС зони приземлення логічно вибрати критерії надійності та економічності.

Розрахуємо показники надійності одного лінійного вогню ЗПС зони приземлення для двох випадків:

а) при електропостачанні одиночних вогнів по системі «3-3» (рис. 3.5, а);

б) при електропостачанні одиночних вогнів по системі «1-3» (рис. 3.5, б).

В якості показників надійності виберемо такий показник безвідмовності лінійного вогню, як імовірність безвідмовної роботи за час t (12 год.).

У випадку відсутності в складі ССА системи автоматичного контролю стану аеродромних вогнів, інформація про їх відмову може бути отримана тільки у випадку проведення планових технічних обслуговувань ССА, що здійснюються, як правило, з періодичністю не більше 12 годин.

Під час таких обслуговувань проводиться контроль і відновлення працездатного стану елементів лінійних вогнів ЗПС зони приземлення, що відмовили, тому логічно визначати імовірності безвідмовної роботи лінійного вогню за проміжок часу 12 год.

В якості вихідних даних для визначення надійності виберемо відомі значення показників безвідмовності - середній час наробітку до відмови (Т_{0 ДС}) джерел світла, ізолювальних трансформаторів і напівпровідникових запобіжників «Fuse Cutout».

Лінійний аеродромний вогонь підсистеми вогнів ЗПС зони приземлення з позицій надійності представляє собою систему, що складається з трьох однотипних елементів, які з точки зору надійності з'єднані послідовно.

Ймовірність безвідмовної роботи одиночного аеродромного вогню Р_АВ (t) при експоненціальному законі надійності визначається за відомою формулою

,(3.3.1)

де _АВ - інтенсивність відмов одиночного аеродромного вогню;

t - час між двома технічними обслуговуваннями аеродромного вогню (12 год.).

Ймовірність безвідмовної роботи за час t лінійного вогню - «трійки» Р_ЛАВ (t) при встановленому критерії відмови визначається наступною формулою

,(3.3.2)

де _ЛАВ - інтенсивність відмов лінійного вогню (ЛАВ);

Р_АВ(t) - імовірності безвідмовної роботи одиночного аеродромного вогню за час t у складі лінійного вогню.

Вихідні дані для визначення показників надійності лінійного вогню ЗПС зони приземлення представлені в табл. 3.1.

електропостачання злітний світлосигнальний аеродром



Таблиця 3.1

Вихідні дані для розрахунку надійності лінійних вогнів ЗПС зони приземлення

Назва елемента	Інтенсивність відмов , 1/год
Джерело світла аеродромного вогню, ДС	10-3
Ізолювальний трансформатор, ІТ	10-5
Напівпровідниковий запобіжник, НЗ	10-6

На першому етапі розглянемо лінійний вогонь зі стандартною схемою електропостачання «3-3», (рис. 3.5, а).

Відмова одиночного вогню настає у випадку відмови або джерела світла або ізолювального трансформатора. Оскільки середнє напрацювання на відмову оптичної системи вогню на кілька порядків вище ніж середнє напрацювання на відмову джерела світла, у даному розрахунку нею можна знехтувати.

Джерело світла й ізолювальний трансформатор з'єднані послідовно, з точки зору надійності, отже, інтенсивність відмов ₁ одиночного вогню, що входить до складу лінійного вогню, визначається як .

Тоді імовірність безвідмовної роботи одиночного вогню, що входить до складу лінійного вогню, визначається за формулою (3.3.2), причому _АВ = ₁.

За час t = 12 год. відповідно формулі (3.3.2) імовірність безвідмовної роботи лінійного вогню зі стандартною схемою електропостачання «3-3» складає Р_{ЛАВ 3-3} (t) = 0,964.

На другому етапі розглянемо лінійний вогонь з модернізованою схемою електропостачання «1-3» (рис. 3.5, б).

Для такого лінійного вогню відмова ізолювального трансформатору приведе до відмови лінійного вогню в цілому.

Напівпровідникові запобіжники, «Fuse Cutout» включені паралельно джерелам світла одиночних аеродромних вогнів можуть мати відмови двох типів: «коротке замикання (КЗ)», хибне спрацьовування запобіжника - шунтування працездатного вогню, що приводить до відмови тільки одного одиночного вогню, та відмова типу обрив ланцюга «ОЛ», що приводить до відмови усього лінійного вогню у випадку перегоряння джерела світла, паралельно якому включений запобіжник. Однак обидва види відмов запобіжника призводять до однакового результату - відмови лінійного вогню в цілому, тому їх розділяти немає сенсу.

Інтенсивність відмов одиночного вогню _1м, що входить до складу модернізованого лінійного вогню можна записати як .

Імовірність безвідмовної роботи модернізованого лінійного вогню Р_{ЛАВ 3 м} (t) знаходиться також за формулою (3.3.2), при цьому _ЛАВ = _1м. Однак з огляду на те, що працездатний стан лінійного вогню зберігається за умови працездатного стану ізолювального трансформатора, у формулі (3.3.2) враховується його імовірність безвідмовної роботи за час t.

,(3.3.3)

де Р_ІТ (t) - імовірність безвідмовної роботи ізолювального трансформатора за 12 год.

Відповідно формулі (3.3.3), імовірність безвідмовної роботи лінійного вогню за 12 год. з модернізованою схемою електропостачання складає, також, Р_{ЛАВ 3м} (t) = 0,964.

Аналіз отриманих результатів дозволяє зробити висновок, що показник безвідмовності модернізованої схеми електропостачання є порівняним з показником безвідмовності стандартної схеми електропостачання і залежить від показників безвідмовності запобіжників - «Fuse Cutout», «Bypass».

Проте, при сформульованому вище критерії відмови лінійного вогню його показник безвідмовності нижче ніж у одиночного вогню (Р_АВ (t) = 0,988). Отже можна зробити висновок, що три одиночних вогні у складі лінійного вогню підсистеми вогнів ЗПС зони приземлення встановлені не з метою підвищення їх надійності, а для формування певної візуальної картини.

В цьому випадку втрачається сенс індивідуального електропостачання одиночних вогнів у складі лінійних вогнів від окремих ізолювальних трансформаторів, адже показники надійності останніх на кілька порядків перевищують показники надійності джерел світла аеродромних вогнів.

За умови використання високонадійних запобіжників в разі відмови одного вогню через відмову його джерела світла, два інших вогню будуть створювати дещо спотворену світлосигнальну картину, але без «провалів», до яких приводить відмова всіх одиночних вогнів у складі лінійного вогню.

Результати визначення і оцінки показників надійності підсистеми вогнів зони приземлення для ССА ІІ категорії демонструють, що при інтенсивності відмов джерел світла одиночних вогнів = 10^-3 1/год нестаціонарний коефіцієнт готовності підсистеми за 12 год. дорівнює K_ПССА(t) = 0,926, при тому, що нормоване значення дорівнює K_{ПССА норм} (t) = 0,988 (ймовірність виникнення особливої ситуації на борту ПС через відмову світлосигнальної системи нормується на рівні 10^-3 1/пос).

Таким чином, можна зробити висновок, що при таких показниках надійності елементів підсистеми вогнів зони приземлення і критеріях її відмови, що надані в документі [2], не забезпечується нормований рівень безпеки польотів на етапі візуального пілотування в умовах експлуатаційних мінімумів ІІ-ІІІ категорій, за час між двома технічними обслуговуваннями.

В даному випадку основною рекомендацією щодо підвищення показників надійності підсистеми вогнів зони приземлення є використання аеродромних вогнів з середнім напрацюванням до відмови Т_{0 ДС} = 3000 год. В цьому випадку нестаціонарний коефіцієнт готовності підсистеми за 12 год. буде дорівнювати K_ПССА(t) = 0,992, і нормований рівень безпеки польотів за час між двома технічними обслуговуваннями буде забезпечуватися.

Практична модернізована схема електропостачання одиночних вогнів у лінійному вогні зони приземлення приведена на рис. 3.6.



Рис. 3.6 Схема електропостачання вогнів зони приземлення від одного ізолювального трансформатора

Практично, навіть для джерел світла зі середнім значенням напрацювання до відмов 1000 год., це значення складає практично 3000 год.

Враховуючи, що вогні ЗПС зони приземлення в номінальному режимі працюють усього 5-10% часу, середній технічний ресурс джерел світла може досягати 3000 годин, а для джерел світла з номінальним значенням технічного ресурсу 3000 год. ще більше, до 4000 год.

Результати проведеного аналізу свідчать про те, що надійність підсистеми вогнів зони приземлення з модернізованою схемою електропостачання не відрізняється від надійності підсистеми зі стандартною схемою електропостачання.

3.3.2 Електропостачання вогнів ЗПС зони приземлення сумісно з вогнями наближення бокового ряду

Згідно з п. 8.2.1.17 [1] вогні ЗПС зони приземлення є логічним продовженням бічних вогнів наближення. Підсистеми вогнів наближення та вогнів ЗПС зони приземлення використовуються тільки в тому випадку коли ПС заходить на посадку. Тому пропонуємо здійснювати електропостачання підсистеми вогнів ЗПС зони приземлення сумісно з підсистемою бічних вогнів наближення, тобто використовувати їх як одну систему.

Вітчизняний документ [1] свідчить про те що вогні ЗПС зони приземлення так само як і вогні наближення бокового ряду передбачені для ЗПС обладнаних для точного заходу на посадку в умовах експлуатаційного мінімуму ІІ-ІІІ категорій, зазначені підсистемі вогнів складаються з однакових лінійних вогнів, до складу котрих входить однакова кількість одиночних вогнів. Системи електропостачання зазначених підсистем ідентичні так само як і схеми підключення одиночних вогнів у лінійному вогні. Обидві підсистеми використовуються одночасно.

Виходячи з вище сказаного можна зробити висновок, що електропостачання підсистеми вогнів ЗПС зони приземлення повинне відбуватися по двом кабельним лініям від двох регуляторів яскравості сумісно з підсистемою вогнів наближення бокового ряду.

Впровадження цієї пропозиції необхідне для зменшення разових витрат на монтаж підсистем, а також для спрощення експлуатації.

Доцільність пропозиції доводимо визначенням потужності кабельної лінії.

Визначення електричної потужності кабельних ліній аеродромних вогнів проводиться виходячи з вихідних даних, що характеризують кабельну лінію. Попередньо розділили вогні на дві кабельні лінії з однаковою кількістю вогнів. Схема розподілення електропостачання по двом кабельним лініям зображена на рис. 3.7.

Рішення про використання чотирьох одиночних вогнів в одному лінійному вогні в підсистемі вогнів наближення бокового ряду та підсистемі вогнів ЗПС зони приземлення ґрунтується на вимогах документу [1] п. 8.2.1.17, п. 8.2.1.23, п. 8.2.2.24 та п. 8.2.1.27

Чотири одиночні вогні в лінійному вогні забезпечують виший рівень надійності, так як при відмові одного одиночного вогню в лінійному в ньому залишається три робочих вогні і він залишається лінійним. У випадку використання трьох одиночних вогнів в лінійному вогні відмова одного з трьох вогнів приводить до спотворення візуальної картини, так як вогонь вже не може вважатися лінійним при наявності в ньому двох одиночних вогнів згідно визначення лінійного вогню зазначеному в документі [1]: Лінійний вогонь - три або більше вогнів, розміщені з невеликими інтервалами на поперечній лінії, що на відстані візуально сприймаються як світлова смуга.

Рис. 3.7 Схема сумісного електропостачання вогнів ЗПС зони приземлення та вогнів наближення бокового ряду.

Вихідні дані:

	(А)	Діюче значення струму
	шт	К-ть ізолюючих трансформаторів певної групи
	(м2)	Перетин кабелю
	(Ом/м)	Погонний активний опір
	(м)	Довжина кабельної лінії
	(Гц)	Частота струму
		ККД ізолюючого трансформатора
	(В•А)	Номінальна потужність ізолюючого трансформатора

Номінальне діюче значення напруги живлення кабельної лінії U_кл (В) визначається за загальною формулою:

Напруга U_i (В) на первинній обмотці ізолюючого трансформатора відповідної потужності визначається за формулою:

,

де cos ц - еквівалентний коефіцієнту потужності ізолюючого трансформатора в номінальному режимі;

Згідно формулі напруга U_i (В) на первинній обмотці ізолюючих трансформаторів має наступні значення:

Втрати напруги ДU_r (В) на активному опорі кабелю визначаються за формулою:

, та мають значення (В).

Втрати напруги ДU_L (В) на індуктивному опорі кабелю визначаються за формулою:

,

де індуктивність кабельної лінії, що розраховується за загальновідомою формулою визначення зовнішньої індуктивності прямолінійного відрізку провідника

та має значення (Гн). Втрати напруги ДU_L (В) мають значення (В).

З урахуванням вищесказаного кінцева формула для визначення діючого значення напруги живлення кабельної лінії U_кл (В) має наступній вигляд:

(В)

Необхідне значення повної потужності S_РЯ (В•А) регулятора яскравості для електропостачання кабельної лінії розраховується за формулою:

, та має значення (В•А).

В результаті використання сумісного електропостачання по двом КЛ від двох РЯ вогнів ЗПС зони приземлення та вогнів наближення бокового ряду ми матимемо електропостачання вогнів від двох РЯ потужністю по 16 кВА та дві КЛ довжиною по 3 км, замість чотирьох РЯ меншої потужності та чотирьох КЛ сумарною довжиною що перевищує зазначену.

Висновки:

1. Пріоритет в електропостачанні вхідних вогнів ЗПС, що експлуатуються разом з бічними вогнями ЗПС універсального лінзового типу слід надавати схемі сумісного електропостачання з вогнями ЗПС, з застосуванням системи «SLCMS + ASD» автоматичного індивідуального керування та контролю кожного вхідного вогню ЗПС. Це дозволить уникнути додаткових витрат електричної енергії, збільшення середнього технічного ресурсу джерел світла та забезпечити постійний автоматичний контроль технічного стану вхідних вогнів ЗПС з індикацією місцезнаходження ламп, що відмовили.

2. Запропонована електрична схема модернізації системи електропостачання осьових вогнів ЗПС з алгоритмом кольорового кодування ділянки 900 - 300 м до її, яка дозволить підвищити надійність підсистеми осьових вогнів ЗПС за рахунок ненавантаженого резервування кабельних ліній та свідомо використовувати осьові вогні ЗПС з інтервалом 30 м в умовах експлуатаційних мінімумів аеродрому ІІ та І категорій.

3. Надійність вдосконаленої схеми електропостачання осьових вогнів ЗПС в умовах експлуатаційного мінімуму аеродрому ІІІ-А категорії, також, підвищується для «критичного повітряного судна» тому, що у разі відмови однієї кабельної лінії осьових вогнів ЗПС конфігурація та кольорове кодування осьової лінії ЗПС зберігається при збільшеному інтервалі між вогнями до 30 м.

4. Групове електропостачання лінійних аеродромних вогнів у певних підсистемах ССА різних категорій (вогні ЗПС зони приземлення, вогні наближення центрального і бічного рядів) дозволить знизити одноразові витрати на придбання та монтаж обладнання без зниження показників надійності ССА, а, також, витрати на технічне обслуговування та ремонт підсистем з лінійними вогнями.

5. Електропостачання вхідних вогнів ЗПС сумісно з вогнями наближення дозволить економити електроенергію та ресурс джерел світла. З позицій надійності такий варіант електропостачання майже не поступається стандартній схемі електропостачання вхідних вогнів, що доводить її перевагу.

6. Сумісне електропостачання вогнів ЗПС зони приземлення з вогнями наближення бокового ряду дозволить знизити одноразові витрати на придбання та монтаж обладнання без зниження показників надійності ССА, а, також, витрати на технічне обслуговування та ремонт підсистем.

Розділ 4. Визначення показників надійності системи електропостачання аеродромних вогнів злітно-посадкової смуги

4.1 Визначення показників надійності вдосконаленої системи електропостачання

Метою даного підрозділу є визначення надійності системи електропостачання світлосигнальних систем аеродромів цивільної авіації різних категорій на етапі їх проектування.

Основними задачами, які вирішуються є:

вибір номенклатури показників надійності ССА та її підсистем;

визначення кількісних значень показників надійності підсистем ССА по вихідних даних про надійність їх елементів;

визначення кількісних значень показників надійності ССА на підставі вихідних даних про показники надійності підсистем, що входять до її складу.

Методику визначення надійності світлосигнальних систем аеродромів на етапі проектування розроблено на базі аналітичного методу визначення надійності складних технічних систем.

Суть аналітичного методу полягає в побудові математичної моделі ССА та її підсистем і визначенні основних аналітичних залежностей між вихідними даними та показниками надійності, які необхідно визначити.

Аналітичний метод визначення надійності ССА доцільно застосовувати для визначення основних аналітичних залежностей між вихідними даними і показниками надійності ССА, а також застосовувати для орієнтованого визначення надійності ССА з прийнятною точністю і вірогідністю розробниками на етапі проектування.

Вихідні дані

Світлосигнальна система аеродрому складається з певної кількості функціональних підсистем та системи керування. Спрощену структурну схему ССА зображено на рис. 4.1.

Спочатку визначаються показники надійності підсистем ССА по вихідних даних про показники надійності їх елементів, а саме:

кількість кабельних ліній у ПЕАВ N_КЛ;

кількість аеродромних вогнів у ПАВ N_АВ;

середній час напрацювання на відмову кабельної лінії Т_0КЛ;

середній час напрацювання на відмову аеродромного вогню Т_0АВ;

середній час відновлення працездатного стану КЛ Т_{В КЛ};

критерії відмови підсистеми: кількісний - максимальна припустима кількість аеродромних вогнів у підсистемі, що відмовили - К; топологічний - максимальна припустима кількість суміжних вогнів, що відмовили - М;

час використання підсистеми ССА - t.

В результаті розрахунку визначаються всі необхідні показники надійності підсистеми ССА в залежності від режиму її функціонування:

імовірність безвідмовної роботи та імовірність відмови за час використання - Р(t) та Q(t);

нестаціонарні коефіцієнти готовності, неготовності, вимушеного простою та аварійного використання - К_Г(t), К_НГ(t), К_ВП(t), К_АВ(t);

середнє напрацювання між двома відмовами - Т₀ ;

середній час відновлення працездатного стану - Т_В .

Після визначення показників надійності усіх підсистем, які входять до складу ССА, визначається надійність ССА в цілому.

Вихідним даними для визначення надійності ССА є показники надійності ПССА і системи керування, а саме:

імовірність безвідмовної роботи за час використання ПССА - Р_ПССА(t);

нестаціонарні коефіцієнти готовності , неготовності, вимушеного простою та аварійного використання - К_{Г ПССА}(t), К_{ВП ПССА}(t), К_{АВ ПССА}(t);

імовірність безвідмовної роботи за час використання СК - Р_СК(t);

середнє напрацювання СК до відмови - Т_{0 СК}, та середній час відновлення працездатного стану СК - Т_{В СК};

а також, кількість підсистем, що входять до складу ССА - N_ПССА.

Номенклатура показників надійності ССА, які необхідно визначити, не відрізняється від такої для ПССА, отже визначаються усі перераховані вище показники надійності стосовно до ССА.

Припущення та обмеження

При визначенні надійності ССА та її підсистем у даній методиці прийняті наступні припущення та обмеження.

1. Для всіх елементів ПЕАВ випадковий час напрацювання на відмову і випадковий час відновлення працездатного стану вважаються розподіленими за експоненціальним законом, і показники надійності однотипних елементів приймаються однаковими. Відновлення кожного елемента ПЕАВ починається відразу після його відмови (черга на відновлення не утворюється).

2. Кабельна лінія розглядається як єдиний елемент до складу якого входять регулятор яскравості, кабель та ізолюючі трансформатори. Її надійність характеризується загальним показником - середнім часом напрацювання на відмову кабельної лінії. Відомо, що відмова кабелю є поступовою відмовою, отже вважається, що відмова кабелю типу «обрив» є майже неможливою подією, тому кількісне значення показника надійності КЛ визначається власне показником надійності РЯ.

3. У загальному випадку ПАВ складається з неоднорідних елементів - аеродромних вогнів, тобто вони можуть мати різні закони і параметри розподілу середнього часу напрацювання на відмову в залежності від їх типу та місцезнаходження. Урахування цього фактору значно ускладнює математичну модель надійності ССА. Отже вважається, що для всіх елементів ПАВ випадковий час напрацювання на відмову і випадковий час відновлення працездатного стану вважаються розподіленими за однаковим законом (у даній методиці приймається експоненціальний закон) та мають однакові параметри.

4. Аеродромний вогонь вважається єдиним елементом, надійність якого характеризується таким показником, як середній час напрацювання на відмову.

5. При завданні топологічного критерію відмови ПССА у даній методиці розглядаються тільки два найбільш поширені випадки М=0 (пара суміжних елементів, що відмовили, дозволяється), та М=1 (пара суміжних елементів, що відмовили, не дозволяється).

6. Передбачається, що всі елементи системи в момент початку підфази використання (t = 0) знаходяться в працездатному стані, і система в цілому знаходиться в працездатному стані

7. Вважається, що за час підфази використання поточна категорія експлуатаційного мінімуму аеродрому залишається незмінної. Вона задається у вихідних даних.

8. Система керування ССА розглядається як єдиний елемент з попередньо відомим значенням показника надійності - середнім часом напрацювання до відмови.

9. ССА може розглядатися, як система з резервуванням певних підсистем або як система без резервування. У комп'ютерній програмі розглядається випадок коли до складу ССА можуть входити тільки дві резервовані підсистеми (а саме осьові та бічні вогні ЗПС).

Алгоритм визначення надійності світлосигнальних систем аеродромів на етапі проектування

Визначення показників надійності підсистеми світлосигнальної системи аеродрому.

Критерії працездатного стану ПССА можуть бути сформульовані таким чином, що відмова одної кабельної лінії або переводить ПССА до непрацездатного стану або не переводить (переводить до стану зниженої працездатності типу «відмова кабельної лінії»).

Алгоритм визначення показників надійності ПССА, коли критерії працездатного стану ПССА задані таким чином, що відмова одної КЛ переводить ПССА до непрацездатного стану, складається з наступних етапів.

1. Визначається ймовірність безвідмовної роботи ПЕАВ за заданий час t за формулою

.(4.1.1)

2. Імовірність відмови ПЕАВ визначається як

.(4.1.2)

3. Визначаються імовірність безвідмовної роботи та імовірність відмови за час t одного аеродромного вогню

і (4.1.3)

4. Визначається імовірність безвідмовної роботи ПАВ. У випадку якщо пара суміжних елементів, що відмовили дозволяється (М=0), імовірність безвідмовної роботи ПАВ визначається за формулою біноміального розподілу

.(4.1.4)

Якщо пара суміжних елементів, що відмовили не дозволяється (М=1) імовірність безвідмовної роботи ПАВ визначається за формулою

.(4.1.5)

5. Визначаються ймовірність безвідмовної роботи та імовірність відмови ПССА за час t

,(4.1.6)

(4.1.7)

6. Визначається нестаціонарний коефіцієнт готовності ПЕАВ

,(4.1.8)

де _i і _i - інтенсивність відмов та інтенсивність відновлення i-ої КЛ відповідно.

7. Визначаються комплексні показники надійності ПССА, нестаціонарні коефіцієнти:

коефіцієнт готовності ПССА

,(4.1.9)

коефіцієнт неготовності ПССА

,(4.1.10)

коефіцієнт вимушеного простою ПССА - імовірність застати ПССА у будь-який момент часу у стані «відмова КЛ, іде непланове відновлення працездатного стану ПССА»

(4.1.11)



коефіцієнт аварійного використання ПССА - імовірність застати ПССА у будь-який момент часу у стані «відмова ПАВ, інформації про відмову немає»

(4.1.12)

7. Визначається середній час напрацювання між відмовами ПССА

(4.1.13)

9. Визначається середній час відновлення для відновлюваних об'єктів (КЛ ПЕАВ) за формулою

, ,(4.1.14)

де Т_Вi - середній час відновлення i-го елементу КЛ ПЕАВ, що відмовила.

Алгоритм визначення показників надійності ПССА, коли критерії працездатного стану підсистеми сформульовані так, що відмова одної кабельної лінії приводить до переходу підсистеми до стану зниженої працездатності типу «відмова КЛ», складається з наступних етапів.

1. Визначається ймовірність безвідмовної роботи ПЕАВ за заданий час t за формулою (4.1.1).

2. Визначається ймовірність переходу ПЕАВ до стану зниженої працездатності типу «відмова КЛ» для ПССА з двома КЛ за формулою

,(4.1.15)



для ПССА з трьома КЛ за формулою

. (4.1.16)

3. Визначається ймовірність відмови ПЕАВ як

.(4.1.17)

4. Визначаються імовірності безвідмовної роботи та відмови за час t одного аеродромного вогню за формулами (4.1.3).

5. Визначається імовірність безвідмовної роботи ПАВ за формулами (4.1.4) або (4.1.5). Якщо відмова одної КЛ дозволяється, то для ПАВ повинні бути сформульовані додаткові критерії відмови, які будуть діяти у разі відмови КЛ - К' і М'. При підстановці значень цих критеріїв до (4.1.4) або (4.1.5) знаходиться ймовірність безвідмовної роботи ПАВ за час t за умови відмови одної КЛ у підсистемі - Р'_ПАВ(t).

6. Визначаються ймовірність безвідмовної роботи ПССА за час t за формулою

(4.1.18)

та імовірність відмови ПССА за час t за формулою (4.1.7).

7. Визначається нестаціонарний коефіцієнт готовності ПЕАВ у випадку, коли працездатними є усі КЛ, що входять до її складу

.(4.1.19)

Та визначається нестаціонарний коефіцієнт готовності ПЕАВ у випадку, коли одна КЛ знаходиться у стані відмови

.(4.1.20)

8. Визначаються комплексні показники надійності ПССА, нестаціонарні коефіцієнти:

коефіцієнт готовності ПССА

;(4.1.21)

коефіцієнт неготовності ПССА визначається за формулою (4.1.10);

коефіцієнт вимушеного простою ПССА визначається за формулою (4.1.11) при підстановці в неї К'_{Г ПЕАВ};

коефіцієнт аварійного використання ПССА

.(4.1.22)

9. Визначається середній час напрацювання між відмовами ПССА за формулою (4.1.13).

10. Визначається середній час відновлення для відновлюваних об'єктів (КЛ ПЕАВ) за формулою (4.1.14).

Визначення показників надійності світлосигнальної системи аеродрому.

Для наочності подальших розрахунків зручно побудувати надійнісно-функціональну схему ССА певної категорії, надійність якої необхідно визначити. Надійнісно-функціональну схему ССА типу ВВІ-ІІ представлено на рис. 4.2.



Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 4.2 Надійнісно-функціональна схема ССА типу ВВІ-ІІ.

Алгоритм визначення показників надійності ССА, якщо вона розглядається як система без резервуванням підсистем, що входять до її складу, складається з наступних етапів.

1. Визначається ймовірність безвідмовної роботи ССА за час t

.(4.1.23)

2. Визначається ймовірність відмови ССА за формулою

.(4.1.24)

3. Визначається нестаціонарний коефіцієнт готовності СК за аналогічним (4.1.19) принципом.

4. Визначаються комплексні показники надійності ССА - нестаціонарні коефіцієнти:

коефіцієнт готовності ССА

;(4.1.25)

коефіцієнт неготовності ССА

;(4.1.26)

коефіцієнт вимушеного простою ССА

, (4.1.27)

де К_{НГ СК}(t) - коефіцієнт неготовності системи керування знаходиться аналогічно К_{НГ ССА}(t) за формулою (4.1.26).

коефіцієнт аварійного використання ПССА

.(4.1.28)

5. Визначається середній час напрацювання між відмовами ССА за аналогічним (4.1.13) принципом.

6. Визначається середній час відновлення ССА за аналогічним (4.1.14) принципом.

Алгоритм визначення показників надійності ССА, якщо вона розглядається, як система з резервуванням певних підсистем (наприклад, осьові та бічні вогнів ЗПС можуть розглядатися, як такі, що резервують одна одну) складається з наступних етапів .

Для зручності подальших викладень розділимо всю кількість ПССА, що входять до складу ССА N_ПССА, на дві групи - резервовані підсистеми N_р і нерезервовані підсистеми N_нр (НФС ССА типу ВВІ-ІІ представлена на рис. 4.3).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 4.3 Надійнісно-функціональна схема ССА типу ВВІ-ІІ з резервуванням бічних та осьових вогнів ЗПС

1. Дві підсистеми, що резервують одна одну, з'єднані з позиції надійності паралельно. Отже, спочатку визначаються показники надійності цих двох підсистем у зв'язці.

Імовірність безвідмовної роботи двох підсистем, які резервують одна одну за час t знаходиться як

.(4.1.29)

Нестаціонарні показники надійності двох підсистем у зв'язці:

- коефіцієнт готовності

;(4.1.30)

- коефіцієнт неготовності

;(4.1.31)

- коефіцієнт вимушеного простою

;(4.1.32)

- коефіцієнт аварійного використання

.(4.1.33)

2. Визначається ймовірність безвідмовної роботи ССА за час t

.(4.1.34)

3. Визначається ймовірність відмови ССА за формулою (4.1.24).

4. Визначається нестаціонарний коефіцієнт готовності СК за аналогічним (4.1.19) принципом.

5. Визначаються комплексні показники надійності ССА - нестаціонарні коефіцієнти:

коефіцієнт готовності ССА

;(4.1.35)

коефіцієнт неготовності ССА знаходиться за формулою (4.1.26);

коефіцієнт вимушеного простою ССА знаходиться як

; (4.1.36)

коефіцієнт аварійного використання ПССА визначається як

(4.1.37)

6. Визначається середній час напрацювання між відмовами ССА аналогічно (4.1.13).

7. Визначається середній час відновлення ССА аналогічно (4.1.14).

Після визначення показників надійності підсистем ССА і ССА в цілому необхідно провести їх оцінку, тобто необхідно визначити, чи задовольняють такі показники надійності нормованим вимогам. Спеціально для цього розроблено методику, яка дозволяє визначити і оцінити вплив показників надійності ССА на рівень безпеки польотів.

Вихідні дані: Вогні ЗПС (2400*60): Кількісний критерій відмови
Топологічний критерій відмови:
Кількість кабельних ліній:
Кількість вогнів:
Час між двома технічними обслуговуваннями:
Середній час напрацювання до відмови: ,
Середній час відновлення КЛ
Середній час відновлення i-го елементу КЛ ПЕАВ, що відмовила:
Імовірності заходу на посадку критичного повітряного судна:
Коефіцієнт використання ССА у складних метеоумовах приймемо:
Визначення показників надійно стісвітлосигнальної системи аеродромутипу ВВІ-І
1. Визначається ймовірність безвідмовної роботи ПЕАВ за заданий час t за формулою:
2. Імовірність відмови ПЕАВ визначається як:
3. Визначаються імовірність безвідмовної роботи за час t одного аеродромного вогню:
4. Імовірність відмови одного аеродромного вогню визначається як:
5. Визначається імовірність безвідмовної роботи підсистеми аеродромних вогнів не враховуючи топологічний критерій відмови:
З урахуванням топологічного критерію відмови:
6. Імовірність відмови ПАВ визначається як:
7. Визначаються ймовірність безвідмовної роботи ПССА за час t:
8. Імовірність відмови ПССА визначається як:
9. Визначаються коефіцієнт готовності ПЕАВ і ПССА, коефіцієнт неготовності ПССА, коефіцієнт вимушеного простою ПССА, коефіцієнт аварійного використання: л і м інтенсивність відмов та інтенсивність відновлення i-ї КЛ.
10. Визначається середній час напрацювання між відмовами ПССА:
11. Визначається середній час відновлення для відновлюваних об'єктів (КЛ ПЕАВ)
12. Визначається ймовірність безвідмовної роботи ССА за час t:
13. Визначається ймовірність відмови ССА за формулою:
14. Визначається нестаціонарний коефіцієнт готовності ССА:
15. Визначаються комплексні показники надійності ССА нестаціонарні коефіцієнти готовності, неготовності, вимушеного простою, аварійного використання ССА:
16. Визначається середній час напрацювання між відмовами ССА
17. Визначається середній час відновлення:



4.2 Оцінка впливу показників надійності на рівень безпеки польотів на етапі візуального пілотування

Метою даного підрозділу є кількісна оцінка впливу показників надійності ССА цивільної авіації різних категорій на рівень безпеки польотів ПС.

Основними задачами, які вирішуються є:

визначення кількісного значення показника, який характеризує рівень безпеки польотів ПС, на підставі вихідних даних про показники надійності ССА;

визначення динаміки зміни показника, який характеризує рівень безпеки польотів повітряних суден у часі.

Методику кількісної оцінки впливу показників надійності ССА на рівень безпеки польотів ПС розроблено на базі математичної моделі етапу візуального пілотування у СМУ, яка відображає роль ССА на цьому етапі.

У світовій практиці головним показником, що характеризує рівень безпеки польотів, є ймовірність виникнення однієї з форм особливої ситуації протягом одного польоту. Для різних форм особливих ситуацій задаються різні значення ймовірностей їх виникнення. Ці значення нормуються для ПС і їхніх функціональних підсистем у нормативних документах [10, 11].

Нормованих значень ймовірностей виникнення форм особливих ситуацій, пов'язаних з відмовами аеродромного електрифікованого обладнання, що забезпечує зліт і посадку ПС, не існує. Випробування довели, що аеродромне обладнання, яке безпосередньо бере участь у процесі забезпечення польотів ПС, впливає на рівень безпеки польотів, так само як і бортове (відмова ССА на етапі візуального пілотування за ступеням впливу на частоту пульсу пілота порівняна з відмовою двигуна). Отже нормовані значення ймовірностей виникнення форм особливих ситуацій у польоті, що подаються у [10] для ПС, можна і необхідно використовувати також і для аеродромного електрифікованого обладнання, що забезпечує польоти ПС.

Ймовірності виникнення складної та аварійної ситуацій, викликані відмовами ССА і системи електропостачання аеропорту відповідно до [10] приймаються рівними 10^-3 і 10 ^-5 на одну посадку або зліт відповідно.

Вищезгадані нормовані значення ймовірностей особливих ситуацій на одну посадку або зліт, проте, не можуть бути безумовно прийнятими в якості норми для забезпечення безпеки польотів для ССА, оскільки вони є середніми значеннями для виконання польотів, як у складних, так і в простих метеоумовах. Правильним буде прийняття в якості норми такого значення показника надійності ССА, що буде враховувати ймовірність посадки (зльоту) ПС саме в СМУ, коли ССА є головним аеродромним засобом, що забезпечує етап візуального пілотування.

У зв'язку з цим, в усіх розроблених формулах для нормування показників надійності ССА враховується ймовірність посадки або зльоту в СМУ - К_СМУ, яка є коефіцієнтом приведення ймовірності виникнення особливої ситуації взагалі, до ймовірності виникнення особливої ситуації з вини ССА за один зліт або посадку.

Математична модель етапу візуального пілотування має вигляд: