Разработка программы ТО на базе стандарта MSG-3 для самолетов Boeing-737-500, эксплуатируемых в авиакомпании ФГУП ГТК "Россия"

Для примера возьмем отчет MRBR по системе кондиционирования воздуха. В данном случае на рис.11 отмечена работа «Проверка воздушного фильтра на чистоту» с интервалом в 4A check.

Выделенная работа по ТОиР заключается в очистке воздушных фильтров системы кондиционирования воздуха с интервалом формы обслуживания 4A check. Метод ТО в данном случае - детальный осмотр DI (Detailed Inspection).

Рис. 10. Процесс формирования пооперационной ведомости

Рис. 11. Пример страницы отчета MRB. Красным выделена работа

Дальше эта работа заносится в программу ТО авиакомпании, в примере Jet Blue. В программе ТО указывается уникальный идентификатор работы по ТО (task number), ссылка на отчет MRBR, описание работы, интервал, ссылки на руководство по ТО самолета и дополнительная информация, необходимая для авиакомпании (рис.12).

Рис. 12. Страница программы ТОиР авиакомпании JetBlue

Далее выпускается пооперационная ведомость на выполнение этой работы. В ней содержатся ссылки на документы, определяющие ее применимость и причины проведения (рис. 13).

Пооперационные ведомости собираются в папки Work Package, которые выдаются в смены на выполнение. Планирование выполнения и отслеживание необходимости производит ПДО или Planning department.



Рис. 13. Пооперационная ведомость на выполнение работы

4. Программа ТО. Управление программой ТО

4.1 Правовая и документационная база программ ТО. Требования EASA

В законодательстве Евросоюза существует стандарт Part-M, издаваемый европейским агентством по авиационной безопасности, который содержит требования к операторам ВС гражданской авиации. Под операторами или Part-M организациями в данном случае понимаются организации, которые эксплуатируют ВС, отслеживают их техническое состояние, но не могут самостоятельно проводить ТО своих воздушных судов. Непосредственно работы на ВС могут выполнять Part-145 сертифицированные организации, задание на выполнение которых выдает Part-M организация.

Среди требований стандарта Part-M, в разделе A.302 содержатся требования к программам ТО. Стандартом Part-M обозначается термин Программа ТО как перечень плановых работ по ТО, интервалы и условия их выполнения, а также стандартные процедуры по ТО ВС.

ВС обязаны обслуживаться своевременно и только в соответствии с утвержденной программой ТО. Если оператор хочет перейти от одной программы ТО к другой, то необходимо выполнить дополнительные работы по переходу.

Как минимум раз в год необходимо проводить ревизию программы ТО. В ревизии должны содержаться все изменения документации и требований, произошедшие с последнего выпуска.

В программе ТО должна быть вводная часть, цель которой - обозначить методики проверок, политику ТО, возможности и условия изменения интервалов, описание программы надежности и т.д. См. AMC M.A.302 Appendix 1.

Наличие программы надежности является обязательным в случае, если программа ТО основана на MSG логике, а также в случае, если на ВС установлены изделия, стратегия ТОиР, которых - по состоянию, или если не обозначены интервалы капитального ремонта. Целью программы надежности является получение обратной связи об эффективности программы ТО и адекватности интервалов выполнения работ. Результатом работы программы надежности может быть отмена или добавление работ по ТО или изменение интервалов. Программа контроля надежности является одобренным методом отслеживания эффективности программы ТО.

Программа ТО в соответствии с требованиями Part-M должна в себя включать:

— информацию о ВС, которое эксплуатируется по этой программе (тип ВС, модель, регистрационный номер, силовая установка, винты);

— имя и адрес, владельца, оператора ВС или одобренной организации Part-M, которая отслеживает летную годность ВС;

— ссылки на источники, которыми пользовались при написании программы ТО, номер и дату издания утверждения авиационными властями;

— предложение, в котором оператор своей подписью утверждает, что будет использовать данную программу ТО для конкретных ВС, и содержать программу в актуальном состоянии (пересматривать и дополнять программу ТО не реже раза в год);

— содержание и перечень действующих страниц;

— описание форм ТО Check's и интервалы их выполнения, а также средний предполагаемый налет на ВС. Налет берется не точный, но погрешность не должна составлять более 25%;

— описание процедур и условий увеличения интервалов проведения работ по ТО;

— особенности выполнения предполетных форм ТО (в некоторых случаях допускается выполнение предполетных форм экипажем данного ВС);

— перечень работ по ТО и их интервалы, которые должны покрыть все системы самолета: силовую установку, винты, комплектующие изделия, узлы, оборудование, приборы, авиационное и радиоэлектронное оборудование; также необходимо указать вид работы и глубину проверки;

— интервалы проверки, замены, регулировки, очистки или смазки комплектующих изделий;

— если возможно, включена программа выборочного контроля ВС;

— если возможно, должны быть указаны особенности ТОиР конструкции планера;

— если возможно, ограничения по налету;

— ссылки на документы, если работы по ТО относятся к обязательным, и введены на основе бюллетеня ПЛГ (AD), сертификационных требований к ТО (CMR), ограничений ресурса (Life limited); эти работы нельзя смешивать с остальными, а также желательно помечать их, чтобы акцентировать внимание на обязательности их выполнения;

Основа программы ТОиР:

— разработчик программы ТО должен строить программу исходя из требований отчета комиссии по разработке первоначальной программы ТО MRBR, издаваемого держателем Сертификата на тип ВС (производитель); возможно использование руководства по разработке программы ТО - MPD; разрешается менять структуру и представление этих документов, чтобы привести в соответствие с требованиями и пожеланиями оператора ВС;

— для новых ВС (недавно сертифицированных), не имевших утвержденных программ ТО до этого, оператору необходимо тесно сотрудничать с производителем, чтобы написать эффективную и безопасную программу ТО;

— для уже эксплуатирующихся ВС, разработчик программы ТО может воспользоваться уже существующими, но это вовсе не гарантирует, что полученная таким образом программа будет одобрена. Необходимо провести переоценку налета на самолет и на флот, интенсивность посадок, наличие дополнительного оборудования и комплектующих изделий;

Изменение интервалов выполнения работ, описанных в программе ТО возможно только с одобрения ответственных авиационных властей или в соответствии с процедурой, прописанной в программе ТО, которая была уже одобрена авиационными властями.

Программу надежности необходимо разрабатывать и использовать в следующих случаях:

— программа ТО ВС основана на MSG анализе;

— в программе ТО есть изделия, которые обслуживаются по состоянию;

— программа ТО не содержит интервалы капитального ремонта для всех важных объектов ТО;

— когда это требует производитель ВС в руководстве по планированию или первоначальной программе ТО;

Если во флоте оператора менее 6 ВС, то необходимо дорабатывать программу контроля надежности в соответствии с размером флота. Необходимо внимательно относиться к понятию «опасный уровень» надежности, т.к. малое число отказов может не показать реальной картины надежности изделий и компонентов. В таких случаях большую роль играет инженерная оценка, которая помогает отличить действительно опасные отказы от случайных.

Целями программы надежности являются:

— сигнализация необходимости корректировки программы ТО;

— определение корректирующего действия;

— определить эффективность принятого действия.

В случае, если программа ТО основана на MSG-3 анализе, программа надежности необходима для подтверждения, что все работы по ТО, полученные в результате анализа, корректны и имеют адекватный интервал.

Любое снижение надежности должно быть проанализировано. Корректирующие действия могут быть:

— изменения в процедурах ТО, технологии выполнения работ;

— изменение вида работ, интервалов их проведения, добавление и удаление работ по ТО;

— проведение модификаций;

— разовые проверки всего флота;

— увеличение количества запасных частей на складе;

— дополнительное обучение персонала;

— изменение в планировании ТОиР.

Некоторые из вышеперечисленных действий должны быть утверждены авиационными властями.

4.2 Определение интервалов выполнения работ и программа надежности

Для любой программы ТО MSG-3 анализ определяет:

- КАКИЕ работы по ТО должны быть обязательно включены в первоначальный перечень важных объектов MSI;

- КАК часто должны выполняться эти работы.

В основе логики MSG-3 стоит определение последствий отказа и наиболее подходящей работы для его предотвращения или уменьшения его вероятности.

Группа, изучающая аспекты технического обслуживания, должна определять наиболее подходящую периодичность каждой работы по ТО на основе имеющихся данных и инженерной оценки. В отсутствии определенных данных по интенсивности отказов и характеристикам, периодичность каждой работы по ТО систем определяется, в основном, на основе опыта эксплуатации подобных систем и агрегатов.

Информация, необходимая для определения оптимальной периодичности, обычно отсутствует, пока изделие не войдет в эксплуатацию. В таких случаях широко используется опыт, накопленный за время эксплуатации подобных систем и изделий на других ВС.

При определении периодичности работ по ТО рабочие группы учитывают следующую информацию:

— испытания изготовителя и технический анализ;

— данные от изготовителя и/или рекомендации фирмы-поставщика;

— требования заказчика;

— опыт эксплуатации таких же или подобных систем/подсистем;

— обоснованную инженерную оценку.

Чтобы выбрать наилучший интервал для каждой работы по ТО, рабочая группа должна произвести оценку интервала на основе всех имеющихся в распоряжении необходимых данных.

4.2.1 Влияние данных по надежности на выбор работ и интервалов

Надежность - свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных рамках и условиях применения, технического обслуживания, хранения и транспортирования.

Данные о надежности компонентов являются основой для принятия и изменения интервалов проведения работ.

В результате полного исследования и анализа надежности агрегатов, систем и отдельных элементов конструкции самолета авиакомпаний American Airlines и SAS выявили закономерность, характеризующую коэффициент отказов в зависимости от времени эксплуатации изделий.

Коэффициент отказов у большинства установленных на самолете агрегатов, систем и отдельных элементов конструкции (около 90%) с течением времени остается постоянным (см. графики А, Б, В, табл. 11) и лишь у небольшого числа агрегатов (около 10%) интенсивность отказов является возрастающей функцией от наработки (графики Г, Д, Е).

Таблица 11

Зависимость интенсивности отказов от наработки и распределение этих агрегатов на примере авиакомпаний American Airlines и SAS

	Зависимость интенсивности отказов от наработки	Распределение агрегатов (%) ВС
		American Airlines	SAS
А		68	65
Б		14	15
В		7	11
Г		5	4
Д		2	1
Е		4	3

Рассмотрим методику определения интервалов на примере отказов топливных насосов двигателя. Для начала необходимо собрать статистику по отказам, допуская, что ни один из насосов не был снят из-за выработки ресурса (все насосы отказали).

Возможны три основных случая распределения отказов по наработке (табл. 12).

Таблица 12

Распределение отказов по наработке

Наработка в часах	Количество отказов
	Случайные отказы	Отказы приработки	Отказы из-за наработки
0-1000	10	26	3
1001-2000	9	19	5
2001-3000	10	15	8
3001-4000	11	12	13
40001-5000	10	9	21
5001-6000	11	7	21
6001-7000	9	5	13
7001-8000	9	4	9
8001-9000	11	2	5
9001-10000	10	1	2
Сумма	100	100	100

Для расчета примем, что:

- налет на весь флот составил H = 12 500 часов;

- на каждом самолете флота стоит B = 4 насоса;

- суммарное количество отказов A = 100.

Тогда поток отказов будет равен:

(1)

Это означает, что на каждую тысячу летных часов происходит 0,2 отказа.

Средняя наработка на отказ будет равна:

 (2)

Можно предположить, что если изделие будет выведено из эксплуатации до того, как налетает среднюю наработку на отказ, то возможно будет предотвратить множество отказов в полете. Например, если компонент имеет среднюю наработку на отказ 5000 часов, то, назначив ему ресурс в 4000 часов, можно избежать более половины отказов.

Если распределение отказов случайное, то надежность изделия не зависит от его наработки. Т.е. вероятность отказа в начале эксплуатации будет такой же, как и в конце.

Если распределение отказов имеет вид отказов приработки, то при установке новых компонентов, вероятность их отказа будет выше, чем у уже отработавших определенное время на ВС. Установка нового компонента увеличит интенсивность отказов. Поэтому в данном случае необходимо рассмотреть возможность увеличения ресурса, чтобы не снимать с самолета уже приработанные компоненты. В данном случае большее количество работ по ТО приводит к снижению надежности и значительному увеличению затрат на эксплуатацию ВС.

4.2.2 Интервалы при случайном распределении отказов

Построим диаграмму распределения отказов нашего изделия из табл.12. Далее установим ресурсное ограничение эксплуатации изделия в 4000 часов.



Рис. 14. Зависимость числа отказов от наработки при случайном распределении

На диаграмме (рис. 14) видно, что независимо от использования ресурсного ограничения в 4000 часов, интенсивность отказов остается постоянной на уровне 0,2 отказа на 1000 часов. В данном случае, с увеличением наработки, надежность и стоимость ТО на час полета остаются на прежнем уровне.

Такое распределение отказов характерно для столкновений с посторонними предметами, отказов приборного и радиоэлектронного оборудования.

4.2.3 Интервалы при отказах приработки

Теперь построим диаграмму распределения отказов во втором случае (рис.15).

Рис. 15. Зависимость числа отказов от наработки при отказах приработки

В данном случае при применении ресурса в 4000 часов:

- среднее количество отказов увеличивается с 10 до 18;

- интенсивность отказов увеличивается с 0,2 до 0,36 (80%).

В этом случае затраты ТО на летный час увеличиваются, а надежность снижается. Установка ресурса при таком распределении отказов только ухудшает показатели надежности компонентов. Ситуация характерна для изделий АиРЭО и подшипников.

4.2.3 Интервалы при отказах, зависящих от наработки

Теперь построим диаграмму распределения отказов в третьем случае (рис.16).

Рис. 16. Зависимость числа отказов от наработки при отказах, зависящих от наработки

В случае применения ресурса в 4000 часов:

- среднее количество отказов уменьшается с 10 до 7,25;

- интенсивность отказов уменьшается с 0,20 до 0,145 (27,5%).

В данном случае стоимость ТО на летный час увеличивается, а надежность изделия уменьшается. Необходимо собирать дополнительные сведения, чтобы определить оптимальный ресурс. Установка ресурса имеет смысл.

Ситуация характерна для изделий, у которых возможен один доминирующий отказ. Например: закупоривание теплообменника или износ колеса и тормозных дисков.

4.2.4 Экономическая сторона выбора интервалов

Стоимость летного часа самолета зависит от (рис.17):

- частоты обслуживания изделий;

- частоты плановой съемки изделий;

- интенсивности отказов изделий;

- стоимости ремонта отказавшего изделия;

- стоимости обслуживания изделия;

- стоимость затрат на работы по замене изделия.

Рис. 17. График зависимости стоимости летного часа от наработки

Все версии логики MSG исходят из того, что вероятность отказа не обязательно увеличивается с наработкой агрегата.

По факту, приблизительно 95% всех компонентов имеют законы распределения отказов: случайный и отказы приработки. Из этого следует, что эксплуатация изделий по ресурсу в 95% случаев не применима, т.к. необоснованно возрастает стоимость обслуживания и иногда падает уровень надежности изделий.

4.2.5 Анализ надежности. Распределение Вейбулла

Эксплуатация изделий по ресурсу целесообразна только в том случае, если надежность изделия зависит от его наработки. Такие изделия составляют всего 5% от всех установленных на самолете. Поэтому, поскольку анализ MSG-3 позволяет определить, КАКИЕ работы по ТО должны быть включены в первоначальный перечень важных объектов MSI, и КАК они должны выполняться, необходим инструмент, который поможет ответить на эти вопросы.

После того как будет накоплен достаточный опыт, первоначальные интервалы могут быть изменены как для конкретного оператора, так и для всех эксплуатантов через ревизию отчета MRB. Для того чтобы обосновать изменение интервала, необходимы инструменты.

Таким инструментом является анализ надежности. Наиболее эффективный и широко используемый метод - анализ надежности по распределению Вейбулла.

Распределение Вейбулла, названное в честь шведского инженера Валодди Вейбулла (Waloddi Weibull, 1887-1979 гг.), введшего это распределение в практику анализа результатов усталостных испытаний, широко используется для исследования надежности элементов технических систем. В России это распределение связывают с именем известного русского математика Бориса Владимировича Гнеденко (1912-1995 гг.), получившего его в качестве предельного при изучении максимального из результатов испытаний.

Опыт эксплуатации технических систем и их элементов показывает, что для них характерны три вида зависимостей интенсивности отказов л от времени t, соответствующих трем периодам жизненного цикла этих устройств (рис. 18.).



Рис. 18. Зависимость интенсивности отказов л от времени t

Указанные три вида зависимостей интенсивности отказов от времени можно получить, используя для вероятностного описания случайной наработки до отказа распределение Вейбулла - Гнеденко. Согласно этому распределению зависимость для плотности вероятности момента отказа f (t) имеет вид:

(3)

где c - параметр формы распределения, с > 0;

b - параметр масштаба распределения, b > 0;

и - параметр положения распределения, и < t.

Интенсивность отказов л(t), подчиняющихся распределению Вейбулла - Гнеденко, определяется выражением:

. (4)

При параметре формы распределения c < 1 интенсивность отказов л(t) монотонно убывает (период приработки), при с = 1 интенсивность отказов постоянна: л(t) = const (период нормальной работы), а при с > 1 - монотонно возрастает (период износа). Следовательно, путем подбора параметра с на каждом из трех периодов жизненного цикла можно получить такую теоретическую зависимость л(t), которая достаточно близко совпадет с экспериментальной. В этом случае расчет показателей надежности можно производить на основе теоретической зависимости л(t).

Функция распределения Вейбулла - Гнеденко F(t), показывающая какова вероятность наступления случайного события (отказа) при случайном времени

. (5)

Функция надежности, обычно обозначаемая как R(t), определяется равенством R(t) = 1 - F(t). Иногда функция R(t) называется функцией выживания, т.к. описывает вероятность того, что отказ произойдет после определенного момента времени t.

На рис. 19. показан вид функций надежности при различных значениях параметра формы с. Если параметр формы распределения с меньше 1, то функция надежности R(t) резко уменьшается в начале времени жизни, затем, с ростом времени t, уменьшение происходит более медленно. Если параметр формы с больше 1, то сначала наблюдается небольшое уменьшение надежности, а затем, начиная с некоторого значения времени t, она снижается довольно быстро.

Рис. 19. Вид функции надежности R(t) при различных значениях параметра формы

Точка, где все кривые пересекаются, называется характеристическим временем жизни и определяет момент времени, когда отказало 63,2 % выборки: R(t) = 1 - 0,632 = 0,368.

В авиации распределение Вейбулла используется для расчета объектов:

- диски двигателя, с ограниченным ресурсом;

- модули двигателя и компоненты (с пределом эксплуатации);

- элементы планера, подверженные усталостному разрушению;

- надежность компонентов.

Распределение описывает все три основных распределения отказов:

- отказы приработки;

- случайные отказы;

- отказы, зависящие от наработки.

Здесь необходима оговорка. Допустим, что по MGS-3 анализу отказ не был отнесен ни к категории 5 (небезопасный), ни к 8 (скрытый, небезопасный), а объект имеет случайное распределение отказов или отказы периода приработки. Тогда мы имеем все основания утверждать, что работы по ТО в данном случае не требуются, более того, объект можно вычеркнуть из списка важных объектов для ТО.

В случае если отказы зависят от наработки, анализ по Вейбуллу поможет определить наиболее подходящий интервал.

По этой причине необходимо очень внимательно подойти к определению зависимости отказов изделий от наработки.

Таки образом, программа ТО B737 может постоянно совершенствоваться на основе аналитических и эмпирических данных, предоставляемых средствами сбора и анализа данных о надежности.

4.3 Включение работ по ТО в формы в соответствии с трудозатратами

При формировании перечня работ, которые будут выполняться в составе форм ТО (A-check, C-check и т.д.), необходимо учитывать как интервалы этих работ, так и суммарные трудозатраты на их выполнение. В табл. 13 приведен расчет трудозатрат на выполнение каждой формы “A-check” в зависимости от включенных в нее работ.

Таблица 13

Пример трудозатрат на выполнение формы “A-check”

	A1	A2	A3	A4
Работы по 1A	60	60	60	60
Работы по 2A		50		50
Работы по 4A				110
Трудозатраты	60	110	60	220

- Работы, выполняемые по 1A, можно разбить только одним способом (они выполняются каждую форму и не могут быть перенесены).

- Работы, выполняемые по 2A можно разбивать 2 способами.

- Работы, выполняемые по 4A можно разбивать 4 способами.

Количество способов для всей формы ”A-check” равно:

(6)

Поэтому можно выбирать различные варианты, добиваясь оптимального распределения трудозатрат по формам A1, A2, A3 и A4.

Рассмотрим оптимальный вариант распределения работ по ТО в соответствии с трудозатратами в табл. 14.

Таблица 14

Оптимальное распределение работ по ТО между сегментами формы "A-check"

	A1	A2	A3	A4
Работы по 1A	60	60	60	60
Работы по 2A	30	30	20	20
Работы по 4A	25	23	35	27
	115	113	115	107

Чтобы данные представить в наглядном виде, обратимся к диаграмме, изображенной на рис. 20.

Рис. 20 Диаграмма распределения трудозатрат на каждый сегмент формы ТО "A-check"

Распределение трудозатрат между сегментами формы ТО позволяет рассчитать выполнение работ так, чтобы цикл выполнения более старшей формы не нарушался.

Например: последний сегмент формы “A-check” должен быть выполнен до выполнения очередной формы “C-check” (рис.21).

Рис. 21. Временная шкала выполнения форм обслуживания "A-Check" и "C-Check"

4.4 Сегментирование форм ТО

Программа ТО позволяет выполнять работы как в составе форм ТО (аналогично отечественному регламенту), так и отдельно друг от друга. Рассмотрим рис. 22, где изображены варианты сегментированного “C-check” и несегментированного.

Рис. 22. Потери возможных часов налета при сегменированном ТО и несегментированном

Видно, что при сегментировании теряется возможный налет на каждом сегменте. Это происходит, потому что мы не можем продолжать полеты после наступления интервала выполнения работ по ТО. Почти невозможно рассчитать налет ВС так, чтобы завершение очередного рейса совпало с наступлением интервала. Поэтому приходится планировать выполнение работ по ТО заранее, что выражается в потере потенциального налета.

Потери налета есть на каждом сегменте, поэтому общие потери за весь цикл “C-check” при сегментировании больше, чем при выполнении одной формы.

На рис. 23 изображены зависимости различных показателей от количества сегментов:

— суточного налета;

— суммарного времени стоянки ВС во время выполнения полного цикла “C-check”;

— времени стоянки ВС при выполнении одного сегмента “C-check”.

Рис. 23. Влияние сегментирования на экономические показатели ВС

Далее, в табл. 15, обозначим достоинства и недостатки сегментирования, по которым можно определить применимость этого метода при формировании программы ТО для конкретного эксплуатанта.

ремонт программа авиационный автоматизированный

Таблица 15

Сравнение сегментированных и несегментированных форм ТО "C-Check"

	Сегментированные “C-checks”	Не сегментированные “C-checks”
Трудозатраты	Работы по ТО можно распределить по всему интервалу формы C-check, что уменьшает трудозатраты на выполнение каждого отдельного сегмента. Трудозатраты на разные сегменты можно заранее спланировать.	Различия между несегментированными формами 1C-check и C-check могут быть значительными, что увеличивают нагрузку на отдел планирования и расчет рабочей силы.
Использование интервала между формами ТО	Уменьшается из-за потерь времени на каждом сегменте	Максимальное использование интервала, т.к. время теряется только во время формы C-check.
Простои самолета на ТО	Работы по ТО можно распределить по всему интервалу, что позволяет примерно уравнять простои самолета на каждом сегменте.	Различия между несегментированными формами 1C-check и 2C-check могут быть значительными, что увеличивает нагрузку на отдел планирования. Необходимо учитывать время простоя самолета.
Документационное обеспечение	Более сложное документационное обеспечение, т.к. для каждого сегмента необходимо формировать свой пакет документов	Простое. Все документы, необходимые для выполнения формы C-check выдаются одним комплектом.
Налет самолета	Налет увеличивается. Время стоянки во время выполнения очередного сегмента можно уменьшить настолько, чтобы оно не превышало обычной стоянки самолета между рейсами. Для выполнения того же расписания можно обойтись меньшим флотом	Уменьшается. Несегментированный C-check занимает много времени, что проявляется в невозможности использования самолета длительный период.
Станции ТО	Большое количество станций ТОиР позволяет выполнять отдельные сегменты	Лишь некоторые станции ТОиР позволяют выполнять полную форму C-check
Увеличение интервалов	Более сложное, т.к. необходимо утверждать и обосновать увеличение интервала каждого сегмента	Более легкое, т.к. необходимо и достаточно утвердить один комплект “C-check”а
Внедрение/переход	Перед переходом на такую систему необходимо выполнить все работы, которые в последующем будут разбиты на сегменты.	Переход без ограничений

4.5 Выбор использования форм ТО или параметров наработки

Все важные объекты для ТО MSI, включая структурные SSI обслуживаются с интервалами, ограниченными:

— и/или часами налета;

— и/или посадками;

— и/или календарными сроками.

Все самолеты, кроме B737-600/700/800, B777 и EMB-170/190, изначально разрабатывались для обслуживания с использованием форм ТО: A-check, C-check и т.д.

За исключением приблизительно 5% работ по ТО, все MSI и SSI сгруппированы и контролируются в составе форм ТО, обозначаемых латинскими литерами: “A-check”, “B-check”. Каждая форма имеет свой утвержденный интервал, который устанавливается на уровне отчета комитета по надзору за формированием программы ТО MRBR.

Каждая работа по ТО заносится в форму ТО с наиболее близким интервалом проведения, в соответствии с уровнями надежности объектов MSI и SSI.

Оставшиеся 5% важных объектов MSI's отслеживаются отдельно, но в частном порядке могут быть включены в подходящую форму ТО, с учетом того, что интервал обслуживания этого объекта MSI не будет превышен. Пример программы ТО, основанной на формах ТО, изображен в табл. 16.

Таблица 16

Пример программы ТО, основанной на формах ТО

A-check	C-check	D-check
1A: 500 часов	1C: 5000 часов или 15 месяцев	1D: 25000 часов
2A: 1000 часов	2C: 10000 часов или 30 месяцев	2D: 50000 часов
4A: 2000 часов	4C: 20000 часов или 60 месяцев

Самолеты B737-600/700/800, B777 и EMB-170/190 изначально должны были обслуживаться по параметрам наработки.

Каждая работа по ТО отслеживается отдельно на основе данных о надежности объектов MSI, SSI. Авиакомпании-операторы могут группировать работы по ТО в пакеты, которые могут отслеживаться аналогично формам ТО. Пример такой программы в табл.17.

Таблица 17

Пример программы ТО, основанной на отдельных работах по ТО

A-check	C-check	D-check
Смазка	Внешний зональный осмотр	Внешний структурный осмотр
Обслуживание	Тщательный осмотр систем	Внутренний структурный осмотр
Внешний зональный осмотр	Внешний зональный осмотр	Внешний зональный осмотр
Осмотр системы освещения	Внешний структурный осмотр	Программа предупреждения и устранения коррозии, выполняется по календарю

Далее, в табл. 18 обозначим достоинства и недостатки использования этих двух вариантов программы ТО.

Таблица 18

Сравнение вариантов программы ТО, основанной на формах и параметрах наработки

	По формам ТО	По параметрам наработки
Оптимальный интервал	Не отслеживается для многих объектов MSI	Используется максимально
Полезное использование интервала	Теряется время обычно из-за простоев в ангаре на обслуживании и высокой трудоемкости выполнения формы целиком	Возможно более полное использование интервала в зависимости от требуемых ресурсов и времени выполнения конкретной работы по ТО
Планирование	Относительно простое планирование - меньше 5% объектов MSI требуют отдельного планирования. 95% работ по ТО включены в формы.	Сложное, необходимо применять специальные методики, чтобы получить преимущества раздельного контроля работ по ТО.
Затраты ресурсов	Обычно используется небольшими авиакомпаниями с ограниченными ресурсами и инфраструктурой	Большие авиакомпании могут позволить себе самостоятельно контролировать и выполнять работы по ТО на необходимых им станциях
Увеличение интервалов	Отчеты, получаемые при выполнении формы ТО, могут стать основанием увеличения интервалов	Необходимы дополнительные трудозатраты, чтобы собирать и анализировать информацию, необходимую для увеличения интервалов

Авиакомпании-операторы с ограниченными возможностями и неразвитой инфраструктурой могут объединять параметры наработки в удобные им пакеты, которые выполняются аналогично формам ТО.

Для примера можно привести программу ТО Boeing777 (рис. 25), интервалы указаны в параметрах наработки (в данном случае часах налета), а не литерных формах ТО:

Рис. 24. Пример программы ТО Boeing-777

5. Содержание разрабатываемой программы ТО

Программа ТОиР является основой для выработки авиакомпаниями своей начальной политики в области технического обслуживания. Условия эксплуатации и внешней среды для различных эксплуатантов могут значительно различаться, поэтому существует необходимость разработки индивидуальной и наиболее эффективной программы ТО.

При разработке программы ТО ее можно разделить на две группы:

— плановые работы, выполняемые с определенной периодичностью (целью является предупреждение снижения уровней надежности и безопасности оборудования, заложенных при проектировании);

— неплановые работы, которые являются результатом авиационных событий, сообщений о неисправностях (как правило, от летных экипажей), анализа информации. Целью неплановых работ является восстановление летной годности ВС и состояния оборудования.

Документ MSG-3 описывает методику разработки программы планового ТО. Неплановое ТО является результатом плановых работ, нормальной эксплуатации или анализа информации.

Изделия, которые после анализа MSG-3 не будут иметь назначенной плановой работы, могут контролироваться программой надежности эксплуатации. Такими изделиями не могут быть изделия, критически важные с точки зрения безопасности полетов.

5.1 Понятие форм обслуживания CHECK's

Исторически сложилось, что формы технического обслуживания, аналогичные отечественным формам ВС, ОВ, А1, Б, Б-чет и т.д. на иностранной технике называются по-другому, а иногда и не имеют буквенного обозначения вовсе. Широкое внедрение средств автоматизации планирования ТО за рубежом привело к тому, что авиакомпании вправе выполнять большинство работ по ТО не во время определенных форм, а распределено по всему жизненному циклу ВС. Такой подход к выполнению работ требует значительных дополнительных трудозатрат на планирование ТО, а также предъявляются высокие требования к инженерам планирования. Автоматизация отслеживания выполнения работ по ТО программными пакетами (например AMOS, AMASIS) позволяет значительно снизить экономические затраты и увеличить эффективность планирования.

Компания Boeing предлагает использование следующих форм обслуживания для моделей самолетов 737 Classic (табл. 19).

Таблица 19

Перечень форм ТО разрабатываемой программы B-737 и их описание

Форма ТО	Пояснение
Transit check	Проверка состояния воздушного судна для допуска к дальнейшему выполнению полетов. Производитель рекомендует делать T-check после каждой посадки, как в базовом, так и в транзитном аэропорту, если не предусмотрено более сложной формы ТО, а также в начале новых суток перед первым вылетом. Форма обслуживания представляет собой обход самолета по заданному маршруту с целью определения состояния: повреждения, течи жидкостей, состояние шасси и целостность конструкции.
24 Hour check	Эта проверка является более трудоемкой, чем T-check и полностью включает его в себя. Форма обслуживания должна быть выполнена в начале каждого летного дня.
“A” check	Определяют 4 варианта выполнения A-check - A, 2A, 4A, 8A. Эта форма обслуживания не включает в себя T-Check и 24-hour check. Аналогом ее в отечественной авиации является форма Б.
Рекомендуемый интервал 250 часов налета
“C” check	Определяют 5 вариантов выполнения формы C-check. - C, 2C, 4C, 6C и 8C. Эта форма обслуживания по смыслу очень похожа на отечественные периодические формы ТО - Ф-1 и далее.
Рекомендуемый интервал 4000 часов налета

Все вышеперечисленные формы обслуживания не обязательно включают в себя предыдущие. Это означает, что работы по форме 4C не включают всех работ, которые выполняются по 2C.

Если налет на единицу парка авиакомпании не превышает 100 часов в месяц, то она должна обратиться к компании Boeing для разработки программы ТО Low Utilization Maintenance Program, которая базируется на календарном времени.

5.2 Методы ТО и виды работ

EXTERNAL & INTERNAL INSPECTION (GENERAL VISUAL INSPECTION) - внешний или внутренний осмотр. Представляет собой общий осмотр указанной зоны с расстояния, достаточного для определения крупных повреждений и нарушений. Внешний осмотр подразумевает открытие панелей на защелках без разборки конструкции. Внутренний осмотр осуществляется с открытием панелей для обеспечения доступа к зонам осмотра, а также, если необходимо, использование специальных средств - зеркал, ветоши и подсветки.

DETAILED INSPECTION - детальный осмотр. Представляет собой внимательный осмотр четко определенного места с близкого расстояния для определения отклонений в конструкции ВС невооруженным глазом. Также допускается использование дополнительной подсветки, зеркал, ветоши и т.д.

SPECIAL DETAILED INSPECTION - специальный осмотр. Представляет собой осмотр специальными средствами неразрушающего контроля NDT. Технология выполнения таких работ описана в отдельном документе Boeing 737 Non-Destructive Testing Manual, D6-37239.

SERVICE/LUBRICATION - обслуживание и смазка. Под этими терминами понимается проверка изделия или системы на достаточность жидкостей и газов и их дозаправка, а также смазка рабочих поверхностей. Заправка топливом, маслом, водой, химической жидкостью, зарядка азотом, кислородом и т.д. Сервисной проверке могут быть подвержены и фильтры, когда необходимо проверить их на засоренность и заменить. Своевременная смазка позволяет значительно замедлить износ механизмов.

OPERATIONAL CHECK. Проверка работы изделия или системы путем ее опробования. Во время проверки не проводятся дополнительные измерения. Работа нацелена на выявление как явных, так и скрытых отказов.

FUNCTIONAL CHECK. Проверка работы изделия или системы на различных режимах, с целью установить соответствие всех рабочих параметров требования эксплуатационной документации. Параметры могут быть самые различные: пределы перемещения, расход, температура, давление, колебания, углы отклонения и т.д.

RESTORATION. Работы, направленные на восстановление эксплуатационных качеств изделия. Эти работы могут варьироваться от простой протирки изделия ветошью, до капитального ремонта.

DISCARD. Снятие и списание изделия с ВС при выработке установленного ему ресурса.

5.3 Термины, используемые при описании работ

STRUCTURAL INSPECTION. Специальный осмотр конструкции на повреждения, коррозию, неровности и отслоения, трещины.

CORROSION PREVENTION. Документ Boeing Corrosion Prevention Manual D6-82560 представляет собой руководство по предотвращению появления и развития коррозии. Руководством определены меры, принимаемые по осмотру, поиску, удалению и предотвращению появления коррозии. Интервалы работ, рекомендуемые компанией Boeing могут быть как увеличены, так и у уменьшены на основе опыта эксплуатации парка ВС.

CONDITION MONITORING (CM). Стратегия эксплуатации изделий по состоянию, при которой основным критерием продолжения эксплуатации изделия является работоспособность и эксплуатационные параметры изделия. Программа эксплуатации подразумевает сбор информации и анализ систем и изделий для того, чтобы определить тенденции изделия к увеличению числа отказов и оперативно выработать пути по восстановлению уровня надежности изделия или системы. Авиакомпания-оператор обязана принимать меры в случаях, когда уровень надежности изделий падает, вводя дополнительные работы по ТО, сокращая периодичность обслуживания. Отказ изделий, эксплуатируемых по данной программе, не должен напрямую влиять на безопасность полетов.

ON-CONDITION (OC). Стратегия применяется для изделий, которые периодически обслуживаются - подвергаются проверке, тестированию, контролю параметров. После очередного контроля назначается интервал времени, в который изделие гарантированно будет работать исправно, до следующей проверки. Если изделие удовлетворяет этим условиям, то ему выбирается программа эксплуатации по состоянию с контролем параметров. Интервалы гарантийной работы и допуски на изменение параметров даны в руководстве по эксплуатации производителем. Обязанностью авиакомпании является отслеживание актуальности заявленных производителем ресурсов и интервалов.

HARD TIME. Ресурсная эксплуатация изделия. Изделие необходимо снять с ВС до истечения его ресурса. Далее изделие может быть как утилизировано, так и отправлено на капитальный ремонт (overhaul). После ремонта наработка изделия «сбрасывается» на ноль, что эквивалентно новому изделию.

5.4 Увеличение интервалов обслуживания

Допускается увеличение интервалов проведения работ по ТО, назначенных производителем ВС для оптимизации графика ТО и уменьшения времени простоев. Все изменения утверждаются авиационными властями страны-регистрации ВС, и находятся под ответственностью авиакомпании-оператора. Авиакомпании необходимо очень внимательно оценить решение об увеличении интервалов, чтобы сохранить заданный производителем уровень надежности и безопасности. Любое увеличение интервала должно быть обосновано данными авиакомпании-оператора.

5.5 Обслуживание компонентов ВС

В 1986 году после очередной ревизии MPD (D6-17594) раздел обслуживания компонентов был существенно переработан. Большинство компонентов были подвержены анализу MSG-2, а многие процессы ТО перешли с эксплуатации по ресурсу, на эксплуатацию по состоянию с контролем уровня надежности. Это позволило авиакомпаниям применять стратегию «по состоянию» там, где раньше были жесткие ресурсные ограничения. Конечно же, это не затронуло процессы, которые влияют на безопасность полетов. Стратегия эксплуатации по состоянию позволяет использовать агрегат до тех пор, пока он не откажет. Переход на эксплуатацию авиационной техники по состоянию предъявляет дополнительные требования к организациям по ТОиР. Необходимо разработать и применить программу надежности, чтобы отслеживать состояние изделий на всем парке и принять меры, когда изделия начнут отказывать слишком часто. Если такое случилось, авиакомпания вправе вновь перейти на эксплуатацию изделия по ресурсу. Также авиакомпании могут применять ресурсную эксплуатацию в случаях, когда им это экономически целесообразнее.

В настоящее время компания Boeing рекомендует всем авиакомпаниям, даже с маленьким флотом и налетом на самолет, вести свою собственную программу надежности. Это поможет выяснить причину ухудшения надежности агрегатов и вовремя принять меры.

Также компания Boeing рекомендует авиакомпаниям разрабатывать свои собственные «ресурсные» интервалы для компонентов. Предотвращение отказа позволит значительно сократить расходы на возможный ремонт.

Зачем это все придумано? Для того, чтобы поддерживать летную годность ВС без излишних замен изделий АТ.

5.6 Программа контроля и предотвращения коррозии CPCP (Corrosion Prevention and Control Program)

Коррозия с возрастом самолета становится очень актуальной и важной проблемой эксплуатации.

Группа International Airworthiness Assurance Working Group разработала для компании Boeing программу контроля и предупреждения появления коррозии. Выполнение этой программы обязательно каждым оператором, т.к. она содержит минимально необходимый перечень работ для поддержания летной годности ВС, что способствует безопасности полетов

5.7 Требования по безопасности топливных систем SFAR (Special Federal Aviation Regulations) №88

17 июля 1996 года, 25ти летний Boeing 747-100 взорвался в воздухе сразу после взлета из аэропорта Кеннеди, Нью-Йорк. Расследование NTSB показало, что взрыв произошел из-за неустановленного источника искры в топливных баках. Сразу были выпущены поправки к воздушному законодательству FAR, датированные 18 апреля 2001 года. Поправка 25-102 (Fuel Tank Ignition Prevention) включает в себя требования по предотвращению возгорания топливных баков и снижению концентрации керосина в виде пара в баках.

До взрыва этого самолета B747-100 авиакомпании TWA были катастрофы, связанные с возгоранием и взрывом топливных баков, но им не придали должного значения. В 1989 году самолет Beech 400 - взорвался центральный топливный бак, в 1990м году новый (год в эксплуатации) Boeing 737 взорвался во время буксировки на вылет из-за короткого замыкания в проводке рядом с топливными баками.

Поправка 21-78 представляет собой требования SFAR 88, которые призывали пересмотреть множество эксплуатируемых на момент топливных систем на возможность возгорания топлива. Требования SFAR 88 требовали пересмотреть историю эксплуатации и обслуживания топливных систем самолетов, чтобы обнаружить возможные источники возгорания в топливных баках, которые по каким-то причинам не были учтены во время сертификации ВС.

Документ требовал качественного и количественного анализа топливных систем для обнаружения скрытых недостатков конструкции и режимов эксплуатации, которые могли привести к детонации топливных баков. Анализу подверглась не только конструкция топливных систем целиком, но и отдельных компонентов, которые могли вызвать возгорание.

Требования SFAR 88 (рис.25) применяются ко всем ВС, имеющим газотурбинную силовую установку, получившим сертификат типа после 1 января 1958 года, с коммерческой загрузкой более 7600 lbs и пассажировместимостью от 30 человек.

Рис. 25. Требования SFAR 88

За время разработки и совершенствования SFAR 88 стало ясно, что все угрозы и причины возгорания устранить невозможно, поэтому система должна быть устойчивой не менее чем к двум независимым отказам. Необходимо отметить, что много внимания было уделено именно скрытым отказам и их возможным последствиям. Новые работы по ТО сделали топливные системы более устойчивыми к отказам оборудования и ошибкам технического обслуживания. Со временем требования SFAR 88 распространялись и на другие критические системы самолета.

После анализа используемых в коммерческой авиации топлив выяснилось, что некоторые из них могут давать опасные концентрации паров в определенных условиях эксплуатации. Например, пары самого распространенного топлива Jet-A, аналога нашего ТС-1, не могут быть опасными при температуре +40єC. При понижении температуры топлива до 7єC пары керосина становятся легковоспламеняющимися. Эти особенности необходимо учитывать при проектировании и техническом обслуживании авиационной техники.

Лучшим способом обезопасить ВС является устранение возможных источников возгорания:

— возникновение электрической дуги (от молнии, электростатического электричества, электромагнитная индукция, отказы систем и проводов высокого напряжения рядом с топливной системой самолета);

— искры от трения материалов;

— самовоспламенение топлива (возможно даже при отсутствии внешних источников искры);

Двумя ведущими авиационными властями европейской EASA и американской FAA была проведена огромная работа по унификации требований, что должно было облегчить переход ВС от одного оператора к другому в различных странах. На данный момент работы по обеспечению топливной безопасности выполняются на АТ не зависимо от логики построения программы ТО MSG-2 или MSG-3. Правила SFAR 88 обязательны для выполнения всеми организациями по ТОиР, сертифицированными по Part-145.

Необходимыми условиями взрыва являются:

— топливо (горючее вещество - газы, жидкости, твердые вещества);

— воздух (опасная концентрация кислорода в воздухе от 16%, в обычном воздухе содержится около 21%);

— тепло (достаточное, чтобы поджечь топливо).

Если хотя бы одного из условий не будет, возгорания не произойдет.

Причинами возгорания могут быть:

— электрическая искра;

— трение;

— самовозгорание.

Необходимые меры для устранения пожара и взрыва:

— разделение электрических связок проводов;

— защита электропроводов;

— доработка топливных насосов (избежание возгорания и защита от короткого замыкания);

— вентиляция топливных баков;

— уменьшение уровня кислорода в топливных баках;

— понижение напряжения в электропроводке.

При техническом обслуживании принимаются следующие меры:

— в руководство по техническому обслуживанию AMM добавляется пометка о том, что работы выполняются в опасных зонах CDCCL, чтобы исполнители технического обслуживания соблюдали особую осторожность и внимательность при работе с опасными системами;

— в документе производителя ESPM (работы с электрическими системами) введены специальные правила и процедуры ремонта проводов и изоляции;

— ремонт проводов строжайше запрещен;

— добавлены специальные работы по ТО;

— после выполнения каждой работы по ТО, связанной с опасной зоной CDCLL, необходимо ставить специальный штамп, подтверждающий, что работы выполнялись с выполнением этих требований;

— необходимо специальное обучение персонала по программе CDCCL не реже раза в два года

Перспективным путем уменьшения вероятности возгорания является устранение кислорода в топливных баках. Эффективным методом является замена воздуха азотом. Система подачи нейтрального газа в топливные баки называется OBIGGS - On Board Inert Gas Generating System. Суть системы заключается в том, что часть воздуха, отбираемого от двигателя, проходит через мембранный сепаратор, в котором удаляются из воздуха кислород и другие взрывоопасные газы. Доработка является необязательной, и очень дорогой, поэтому не все эксплуатанты ее проводят.

6. Автоматизированное составление и отслеживание программы ТО. Программный пакет AMOS

6.1 История развития автоматизированных средств процессов ТО

Первое поколение программных продуктов имело крайне ограниченную функциональность. Программы предназначались для решения узкого круга задач: отслеживание компонентов, или сбор информации об отказах. Увеличение количества выполняемых задач было ограничено тем, что не было связи между организацией по ТОиР и остальными подразделениями компании, а также поставщиками комплектующих изделий. Системы нового поколения предназначены для работы в полностью интегрированной информационной среде: поступление оперативных данных о состоянии самолета, получение информации о планировании ТОиР от изготовителя ВС, а также данных от поставщиков комплектующих, в автоматическом режиме.

Современные программные пакеты позволяют инженерам и планировщикам очень точно отслеживать историю и состав проделанных работ и обслуживания компонентов. Наряды на выполнение работ по ТО формируются автоматически, под контролем инженера по планированию. Данные о необходимости внесения изменений в программах ТО, сервисные бюллетени и информация о необходимых доработках приходят от изготовителя АТ и авиационных властей также уже подготовленные к использованию сразу в программном обеспечении.

Программный пакет AMOS, разрабатываемый компанией SWISS-AS, представляет собой средство управления процессами ТО, инжиниринга и логистики. Несколько модулей для реализации задачи поддержания летной годности парка ВС авиакомпании.



Рис. 26. Основные модули программного пакета AMOS

ТО и инжиниринг. Программный модуль предназначен для поддержания состояния парка ВС в соответствии с требованиями авиационных властей, а также управления процессами поддержания летной годности.

Модуль позволяет департаменту поддержания летной годности контролировать программы ТО, их применимость к конкретным ВС, отслеживать директивы и сервисные бюллетени, включая управление редакциями этих документов. Возможно формирование и изменение карт-нарядов на выполнение работ, а также изменение перечня работ в соответствии с требованиями организации по ТОиР.

Ведение статистики надежности по стандартам EASA, фиксация и хранение информации по отказам и инцидентам.

Планирование ТО. Модуль является мощным средством для подготовки организации к запланированным и внеплановым, длительным и коротким работам по ТОиР. Основной задачей программы является максимальное сокращение простоев ВС при выполнении всех необходимых требований и работ по ПЛГ.

Ключевой функцией модуля является средство прогнозирования окончания ресурсов компонентов и интервалов проведения работ. Инженер в наглядной форме видит, какие работы необходимо будет выполнить в ближайшее время, и имеет возможность запланировать их во время очередной стоянки самолета с учетом трудоемкости работ и наличия необходимого оборудования.

Рис. 27. Контроль и отслеживание интервалов и работ по ТО в модуле планирования

Контроль качества. Современные организации по ТОиР должны соответствовать требованиям по качеству, предъявляемым авиационными властями с одной, и внутренней политикой качества авиакомпании с другой стороны.

Хорошим примером работы модуля может служить система контроля подготовки персонала: необходимо постоянно отслеживать квалификацию персонала, сроки действия сертификатов и допусков, необходимое обучение и переподготовку личного состава.

Обслуживание компонентов. Модуль обслуживания компонентов тесно взаимодействует с остальными частями программного и позволяет управлять всеми процессами обслуживания, ремонта и восстановления компонентов в цехах. Помимо этого возможно автоматическое отслеживание надежности изделий, эксплуатируемых по состоянию.