Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ДИПЛОМНАЯ РАБОТА

ТЕМА:

«Влияние условий базирования и технического обеспечения на уровень технической готовности кораблей с ГТЭУ»

Содержание

Введение

1. Анализ современных организационно-технических принципов использования кораблей с ГТЭУ

1.1 Анализ руководящих документов ВМФ РФ, определяющих стратегию эксплуатации и организационно-технические принципы использования кораблей с ГТЭУ

1.2 Анализ основных принципов использования кораблей с ГТЭУ, складывающихся в реальных условиях эксплуатации

1.3 Анализ влияния современных эксплуатационных условий на реализацию организационно-технических принципов использования кораблей с ГТЭУ

1.4 Проблема оценки влияния условий базирования кораблей на уровень технической готовности корабельных ЭУ

Выводы по первой главе

2. Разработка математической модели для оценки влияния условий базирования на уровень технической готовности кораблей с ГТЭУ

2.1 Обоснование номенклатуры показателей количественно определяющих уровень технической готовности корабле

2.1.1 Показатели, характеризующие уровень технической готовности ГТЭУ в период поддержания кораблей в составе сил ПГ

2.1.2 Показатели, характеризующие эффективность использования кораблей с ГТЭУ

2.1.3 Показатели, характеризующие эффективность технического обслуживания и ремонтов

2.2 Влияние надёжности элементов на уровень технической готовности ГТЭУ в период нахождения корабля в составе сил ПГ

2.3 Влияние технического обеспечения и обеспеченности судоремонтом ГТЭУ на уровень технической готовности ГТЭУ

2.4 Обоснование потребностей кораблей с ГТЭУ в обеспечении техническим и шкиперским имуществом

Выводы по второй главе

3. Анализ влияния условий базирования на уровень технической готовности кораблей с ГТЭУ

3.1 Анализ влияния обеспечения техническим имуществом на уровень технической готовности кораблей с ГТЭУ

3.2 Анализ влияния обеспечения энергосредами с берега на уровень технической готовности кораблей с ГТЭУ

Выводы по третьей главе

Заключение

Литература

Приложения

Введение

Проблема исследования влияния условий базирования надводных кораблей на уровень их технической готовности, является одной из самых актуальных проблем ВМФ, вытекающая из задачи по сохранению корабельного состава сил боевого ядра ВМФ и роста приоритета задач обеспечения технической готовности.

Основным видом деятельности ВМФ до распада СССР были боевая служба и боевое дежурство. Корабли сил постоянной готовности несли боевую службу на регулярной основе круглогодично во всех районах Мирового океана.

Созданная в то время система базирования, а также система эксплуатации кораблей, обеспечивали поддержание их технической готовности, как в мирное время, так и при переводе флота в повышенные степени боевой готовности и ведении боевых действий. Были разработаны календарные циклические и режимные модели использования кораблей и их систем, нормы эксплуатации и ремонта, организационные и технические мероприятия по обеспечению надежности и предупреждению аварийности, развернуты силы и средства технического обслуживания и ремонта.

Вместе с тем, инфраструктура флота, обеспечивающая техническую готовность кораблей, развивалась недостаточно. В пунктах базирования не были обеспечены потребности кораблей в электроэнергии, паре, воде. Не были созданы водоочистительные станции, станции химической очистки воды, перезарядки фильтров и т.п. По ряду номенклатур технического и шкиперского имущества и ЗИП существовала хроническая недопоставка, отсутствовали необходимые условия хранения.

Комплектование электромеханических боевых частей личным составом осуществлялась по остаточному принципу, как в количественном, так и в качественном отношении. Практически отсутствовала первичная подготовка личного состава к эксплуатации под конкретный проект корабля.

В нынешних условиях, после затяжного экономического кризиса, все эти недостатки еще более обострились и обрели обвальный характер «хронической» болезни. С окончанием глобального военно-политического противостояния и уменьшением вероятности крупномасштабного военного столкновения между США и НАТО произошел пересмотр традиционных представлений о роли и месте ВМФ в системе обороны страны. С учётом военной реформы пересмотрены и уточнены взгляды на боевой состав флотов, их организационные структуры, систему управления и обеспечения. В современных условиях общий подход к развитию флота основывается на необходимости ориентации на повышение эффективности его использования при ограниченных затратах на содержание.

Несмотря на то, что количественный состав флота уменьшился более чем в 2,5 раза обеспечение технической и боевой готовности кораблей сил постоянной готовности, обеспечение их эффективного использования, представляет собой серьезную проблему.

Начиная с 1993 года по настоящее время произошло резкое сокращение ассигнований на строительство и эксплуатацию кораблей. Начиная с 1995 года снизились поставки материально-технических средств, ГСМ и ЗИП, а также других видов довольствия. Естественно, дефицит и продолжающиеся сокращения выделения денежных и материальных средств, вынуждают ВМФ значительно уменьшить времени на отработку кораблями задач в море.

К тяжёлому финансовому и материальному положению ВМФ добавилась значительная неукомплектованность соединений, частей, кораблей личным составом, различных категорий, всё сложнее становится решать задачу поддержания постоянной БГ. Соединения ВМФ России испытывают большие трудности с ремонтом кораблей, вызванные потерей части производственных мощностей СРЗ и уменьшением выделенных на ремонт среств. Длительное время была практически закрыта программа строительства новых кораблей океанской зоны. Сейчас эта программа начинает свое возрождение.

Все вышеизложенное ставит во главу угла решение проблемы по поддержания технической готовности кораблей, сохранению их численного состава, с учётом создавшегося неблагоприятного экономического положения.

Одним из способов решения этой проблемы, является изучение проблемы влияния условий базирования и технического обеспечения на уровень технической готовности кораблей, разработка модели использования надводных кораблей которая бы обеспечивала оптимальную эффективность затрат на их содержание и ремонт, продолжительность их жизненных циклов в современных условиях жёстких ресурсных и финансовых ограничений.

Сразу следует оговорить два важных обстоятельства, касающихся предмета обозначенных исследований. Во-первых, анализ условий базирования и технического обеспечения на уровень технической готовности кораблей будем производить на примере кораблей с ГТЭУ пр. 1155. Во-вторых, учитывая масштабность проблемы технического обеспечения, в настоящей работе ограничимся фрагметом в рамках обеспечения кораблей техническим и шкиперским имуществом.

1. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКИХ ПРИНЦИПОВ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ КОРАБЛЕЙ С ГТЭУ

1.1 Анализ руководящих документов ВМФ РФ, определяющих стратегию эксплуатации и организационно-технические принципы использования кораблей с ГТЭУ

Непосредственная готовность кораблей ВМФ определяется уровнем их боевой готовности. Боевая готовность ВМФ во многом зависит от оптимально-эффективного использования имеемых ресурсов.

Корабли Военно-Морского флота в военное время предназначены для решения стратегических и оперативных задач. В мирное время основной формой решения их задач является боевая служба, которая представляет собой, совокупность мероприятий и действий, проводимых силами флотов на океанских и морских театрах военных действий по единому замыслу и плану в целях предотвращения внезапного нападения противника, срыва или ослабления его ударов с океанских и морских направлений, поддержания высокой боевой готовности ВМФ к решению задач в первых операциях флотов и обеспечения интересов России в оперативно важных районах мирового океана. Эффективное решение задач боевой службы силами флотов возможно лишь при наличии соответствующих условий базирования и соответствующей системы эксплуатации кораблей, под которой понимается комплекс организационно-технических мероприятий направленных на поддержание директивно заданного уровня технической готовности кораблей в целях обеспечения наиболее эффективного их использования с момента включения в состав флота до списания. Эксплуатация кораблей подразумевает совокупность взаимосвязанных процессов, к которым относятся:

боевое использование корабельных технических средств;

специальную подготовку личного состава и подготовку к борьбе за живучесть;

техническое обслуживание корабельных технических средств;

ремонт кораблей;

снабжение кораблей техническим и шкиперским имуществом и созданием их запасов;

контроль и обработку кораблей по физическим полям и другие процессы, объединённые единой целью и единым управлением.

Требования поддержания заданного состава сил флота в постоянной готовности определяют потребность в кораблях, готовых к выполнению свойственных им задач. Эти требования реализуются тремя подсистемами:

Подсистемой технического использования;

Подсистемой поддержания определенного уровня технического состояния кораблей в процессе их эксплуатации и ремонта;

Подсистемой восстановления технического состояния кораблей до необходимого уровня.

Для поддержания технической готовности комплексов технических средств кораблей в процессе их эксплуатации между заводскими ремонтами служит система технического обслуживания. Под техническим обслуживанием понимается совокупность работ и организационно-технических мероприятий, направленных на обеспечение эффективного боевого использования кораблей и корабельных технических средств по прямому назначению и постоянное поддержание их в исправном состоянии в процессе эксплуатации.

Для поддержания боеспособности кораблей в течение времени нахождения их в составе сил постоянной готовности между заводскими ремонтами предусматривается следующие виды планового технического обслуживания:

Доковый ремонт и осмотр;

Навигационный ремонт;

Межпоходовый ремонт;

Планово-предупредительные ремонты.

Под доковым ремонтом корабля понимается такой вид ремонта, когда выполняются работы по очистке, осмотру, освидетельствованию, ремонту и окраске подводной части корпуса корабля, донной арматуры и цистерн, рулей, линий валов и гребных винтов, а также других устройств, систем, технических средств и вооружения, ремонт которых не может быть выполнен на плаву.

Под навигационным ремонтом корабля понимается ремонт корпуса корабля, механизмов, электрооборудования, приборов, оборудования, систем, устройств, вооружения, которые выполняются в соответствии с инструкциями по ППО и ППР, техническими условиями, описаниями и связан с частичным или полным вскрытием главных и вспомогательных механизмов, чисткой котлов и другими регламентными работами. Навигационный ремонт проводится в целях своевременного обнаружения, ремонта или замены предельно изношенных деталей и узлов для обеспечения поддержания корабля в состоянии постоянной боевой готовности.

Под межпоходовым ремонтом корабля понимается плановый ремонт, проводящийся между длительными походами, в целях подготовки корабля к очередному походу.

Планово-предупредительный ремонт выполняется в целях предупреждения преждевременных износов, своевременного выявления неисправностей материальной части, проведения профилактических работ, предусмотренных эксплуатационными инструкциями.

Для поддержания кораблей в постоянной технической готовности, проведения установленных регламентных работ, своевременного устранения выявленных дефектов и неисправностей материальной части, а также для предупреждения отказов техники и ее преждевременного износа, ежемесячно должно выделяться специальное время для проведения ППО и ППР корпуса и технических средств, в том числе и во время длительного плавания. Установлены сроки и длительность проведения доковых, текущих и средних ремонтов.

Под текущим ремонтом понимается ремонт, в процессе которого устраняется недопустимые износы, заменяются или ремонтируются неисправные детали главных и вспомогательных механизмов и вооружения, а также выполняются отдельные освидетельствования и устраняются неисправности корпуса, систем и устройств корабля в целях предупреждения их преждевременного износа.

Под средним ремонтом понимается ремонт в процессе которого устраняются недопустимые износы, неисправности и выполняются все положенные освидетельствования материальной части к длительной эксплуатации до очередного среднего ремонта при условии проведения текущих ремонтов. В объём среднего ремонта входит докование корабля.

Кораблям с ГТЭУ проекта 1155, привлекаемым к несению боевой службы, установлены следующие требования по поддержанию и восстановлению их технической готовности:

Для проведения регламентных работ, осмотров и устранения неисправностей материальной части должно предоставляться время перед выходом кораблей на боевую службу (БС) и после возвращения их с боевой службы. При продолжительности боевой службы 5 месяцев - 30 календарных дней перед выходом и 45 календарных дней после возвращения с боевой службы;

Продолжительность ежемесячных ППО и ППР при выполнении задач БС - 7 суток, причем ежемесячный ППО и ППР следует проводить, как правило, на стоянках в защищенных бухтах, а межпоходовый ремонт - в пунктах, имеющих судоремонтные средства.

В районе несения боевой службы должен предоставляться межпоходовый ремонт продолжительностью не менее 20 календарных дней через каждые 3 месяца пребывания на боевой службе.

Кораблям, не привлекаемым к боевой службе, ежегодно предоставляется навигационный ремонт продолжительностью 30 рабочих дней по планам командиров соединений, как правило, по использовании годовой нормы ресурса.

Плановое докование кораблей - длительностью 25 ? 30 суток - производить так, чтобы оно было закончено не позднее, чем за 30 суток до выхода на БС.

Установленный срок до текущего ремонта - 5 лет, после вступления в строй или очередного ремонта. Продолжительность текущего ремонта - 14 месяцев.

Установленный срок до среднего ремонта - 11лет, после вступления в строй или очередного ремонта. Продолжительность среднего ремонта - 24 месяца.

Определены годовые нормы ресурса и распределения его по видам деятельности:

1. Распределение ресурса:

на боевую службу - 60%;

на боевое дежурство - 10%;

на боевую подготовку - 20%;

резерв - 10%.

При несении боевой службы: 30 - 40 % - на ходу;

60 - 70% - на якоре.

2. Нормы эксплуатации кораблей:

для кораблей привлекаемых к БС :

годовой лимит расходования ресурса маршевых ГД - 1500 часов;

годовой лимит расходования ресурса форсажных ГД - 700 часов.

для кораблей не привлекаемых к БС:

годовой лимит расходования ресурса маршевых ГД - 700 часов;

годовой лимит расходования ресурса форсажных ГД - 400 часов.

3. Полный срок службы корабля : 25 - 30 лет.

При развитой инфраструктуре системы базирования, расходование ресурса технических средств ЭМБЧ возможно согласно лимитированных норм. Однако если не обеспечено подача электроэнергии, воды, пара, воздуха высокого давления, то происходит перерасходование ресурса технических средств для обеспечения повседневной жизнедеятельности при стоянке кораблей в базах. Основное техническое оборудование ЭМБЧ (ГТД, опреснители, генереторы электроэнергии, компрессоры и др.) вырабатывает свой ресурс тогда, когда этого в принципе не должно происходить. Расходование ресурса должно происходить, как правило, только на те виды деятельности, которые указаны выше.

В течении срока службы корабль может находиться в различных состояниях. К ним относятся:

отработка задач БП;

предпоходовая подготовка;

боевая служба;

восстановление боевой и технической готовности;

резерв 1; 2; 3 категорий.

В течении времени, определённого сроком службы корабля и ЭУ, все возможные состояния корабля в зависимости от состояния ЭУ характеризуется некоторой периодичностью и продолжительностью. Периодичность состояний корабля определяется формой его использования, а продолжительность этих состояний - в основном техническими возможностями ЭМУ и системы технического обеспечения корабля.

В пределах срока службы корабля он может находиться в следующих состояниях:

отработка задач БП для вступления в состав сил постоянной готовности;

отработка задач БП для выполнения свойственных задач;

использование по назначению (боевая служба, операции, систематические действия);

восстановление боеготовности (ППО и ППР, МПР, док, контроль физических полей, НР);

в резерве (1,2,3 категории);

отработка задач БП для вывода из резерва.

Принимая среднестатистическую продолжительность каждого возможного состояния по техническим возможностям, получим определённую цикличность состояний корабля за весь расчётный срок его службы. На практике наибольшая стабильность цикличности определяется периодами между ремонтами. Внутри межремонтных периодов периодичность всех остальных возможных состояний носит случайный характер в зависимости от обстановки, стоящих задач, условий, форм и методов их решения.

Тем не менее, планирование использования кораблей по циклам является прогрессивной формой боевого использования. Оно позволяет:

постоянно и устойчиво поддерживать необходимое количество кораблей в составе сил постоянной готовности;

определять количественно требования ВМФ к надёжности кораблей и их систем;

обеспечить перспективное планирование боевого использования, в том числе и боевой службы;

прогнозировать техническое состояние кораблей;

планировать рвасход ресурса ЭУ и основного оборудования;

упорядочивать загрузку средств технического обеспечения кораблей и планировать их развитие;

планировать материально-техническое снабжение кораблей.

Различают полный и малый циклы использования кораблей. Под полным циклом понимается установленный порядок боевого использования корабля с момента приёма его после постройки или среднего ремонта до окончания очередного среднего ремонта.

Полный цикл включает:

1 Ввод корабля в в состав сил постоянной готовности (отработка курсовых задач), в том числе после окончания текущего ремонта;

2. Боевую подготовку для выполнения свойственных задач;

3. Подготовку к боевой службе;

4. Определенное количество малых циклов;

5. Подготовку и проведение текущего ремонта;

6. Использование корабля по плану штаба соединения перед постановкой в средний ремонт;

7. Подготовку и проведение среднего ремонта.

Малый цикл боевого использования включает в себя промежуток времени, в течении которого корабль совершает выход на одну боевую службу, восстанавливает свою боеготовность после возвращения, выполняет задачи по поддержанию оперативного режима на флоте (боевая подготовка, дежурство, обеспечение испытаний новой техники и.т.п.) и завершает подготовку к выходу на очередную боевую службу. Малый цикл структурно состоит из боевой службы и межпоходового периода (МПП).

Межпоходовая подготовка включает в себя следующие элементы:

Послепоходовый ремонт (доковый осмотр);

Доковый осмотр или ремонт;

Несение боевого дежурства;

Участие в выполнении задач боевой подготовки соединения, обеспечении испытаний;

Предпоходовая подготовка, в том числе:

Предпоходовый ремонт;

Контрольный выход;

Устранение замечаний контрольного выхода;

Пополнение запасов;

Отдых личного состава.

Методика расчёта и построения циклов использования кораблей с ГТЭУ основывается на учёте ресурса трубок главных котлов до их замен.

Общая продолжительность несения БС за полный цикл определяется:

Тап = Мкт/24(0,2мппк)Кимхгд+1-мппк; (1)

где: Мкт - ресурс ГД до переборки ;

Кимхгд - коэффициент одновременности использования ГД на ходу;

Кимгд = nргд/ nгд , (2)

где: nргд - количество действующих ГД на данном режиме БИ ЭУ;

nгд - количество ГД, установленных на корабле;

мппк - отношение количества ходовых суток в МПП к общей продолжительности МПП (мппк= 0,2).

Количество боевых служб за время полного цикла определяется:

nап = Тап/tап , (3)

где tап - директивная продолжительность БС(tап=150 суток.)

Средняя продолжительность одной боевой службы (как правило, кратная календарным месяцам) определяется в соответствии с рекомендациями руководящих документов по эксплуатации кораблей. Кроме того, здесь учитываются также такие факторы, как автономность корабля, его обитаемость, возможности технического и тылового обеспечения кораблей в море, опыт боевой службы кораблей подобного класса.

Определение структуры и продолжительности малых циклов использоваения корабля производится на основе базовой величины - продолжительности одной боевой службы.

Продолжительность восстановительного (послепоходового) ремонта корабля после возвращения его с боевой службы составляет:

tппр = 0,4tап суток. (4)

(для кораблей проекта 1155 tппр = 45 суток).

Продолжительность предпоходовой подготовки корабля к боевой службе определяется в соответствии с требованиями руководящих документов и составляет tпп = 30 суток. За это время осуществляются все мероприятия предпоходовой подготовки, которые определены выше (предпоходовый ремонт, контрольный выход, устранение замечаний контрольного выхода, пополнение запасов, водолазный осмотр корпуса и отдых личного состава).

Время, необходимое для участия корабля в мероприятиях по отработке задач боевой подготовки, поддержания оперативного режима на флоте, по опыту боевого использования кораблей составляет:

tбп=0,25tап сут. (5)

Время нахождения корабля в боевом дежурстве

tбд=0,2tап сут. (6)

Все эти составляющие, включая и время нахождения корабля на боевой службе, опеделяют продолжительность малого цикла без докования (тип А):

TАц = tап+ 0.4tап+0.25tап+0.2tап+30= 1,85 tап + 30 сут. (7)

Малые циклы типа А в полном цикле использования корабля чередуются с учётом междокового периода с малыми циклами типа Б. Последние отличаются от первых тем, что включают продолжительность докования корабля. Продолжительность стоянки в доке с учётом выгрузки и погрузки боезапаса составляет:

tдок= 0.2tап сут. (8)

Продолжительность малого цикла типа Б

TБц = TАц + 0.2tап= 2,05 tап + 30 сут. (9)

Количество малых циклов в полном цикле использования корабля соответствует количеству боевых служб nап, рассчитанных исходя из ресурса основного оборудования. Остальные составляющие полного цикла использования: отработка кораблём курсовых задач в полном объёме для вступления в состав сил постоянной готовности после постройки или среднего ремонта (Тк.з), отработка курсовых задач после текущего ремонта (tтрк.з), текущие и средние ремонты и подготовка к ним (Тт.р,Тс.р) количественно оцениваются на основании руководящих документов. Предпоходовая подготовка к выходу на боевую службу после отработки курсовых задач при выходе из текущего ремонта по продолжительности принимается такой же, как и в малом цикле, - 30 сут.

Продолжительность использования корабля по плану штаба соединения перед постановкой его в средний ремонт зависит от технического состояния корабля после последней боевой службы, остатка ресурса технических средств, задач, стоящих перед соединением. Ориентировочно она может быть принята:

Тш = (0,5...1,0) tап, (10)

суток.

Тогда, продолжительность полного цикла использования корабля составит:

Тц = (1,95*tап+30)*nап+30*(nтр+1)+Ткз+tкзтр* nтр+Тср+Ттр* nтр+Тш,, (11)

суток.

Уточнение продолжительности полного цикла использования производится после его построения путём суммирования отдельных составляющих. Полный цикл строится в виде ленточного графика, начиная с отрезка времени, затраченного на отработку курсовых задач и на предпоходовую подготовку к выходу на боевую службу. Маалые циклы типа А и Б чередуются с учётом междудокового периода.

Анализ полного цикла использования корабля производится по относительной величине времени нахождения корабля в том или ином состоянии, которое характеризуется сответствующими коэффициентами:

коэффициентом оперативного напряжения

кон=Тап/Тц; (12)

коэффициентом нахождения корабля в заводском ремонте

кзр=Тзр/Тц; (13)

количеством полных циклов за весь срок службы корабля :

Nц=(365*Т+Тср)/Тц (14)

где Т - срок службы корабля, лет.

При статистическом анализе цикличности использования надводных кораблей, в связи с нестабильностью циклов, целесообразно представлять цикличность состояний по продолжительности межремонтных периодов, а внутри периода - характеризовать состояние суммарным временем нахождения в каждом из них и соответствующим коэффициентом.

В течении малых циклов и в период подготовки к боевой службе корабль находится в составе сил постоянной готовности, а в остальное время в резерве.

1.2 Анализ основных принципов использования кораблей с ГТЭУ, складывающихся в реальных условиях эксплуатации

Проведенный анализ эксплуатации кораблей проекта 1155 на всех флотах показывает, что фактический характер использования кораблей существенно отличается от норм указанных в руководящих документах. Необходимо отметить, что несмотря на высокую эффективность использования кораблей по циклическому принципу, этот принцип в полной мере был осуществлён только в отношении АПЛ и частично на ДПЛ (пр. 877), но не нашёл своего применения в отношении соединений надводных кораблей. Тому существуют, как объективные, так и субъективные причины. Для выяснения этих причин целесообразно проанализировать статистическую информацию по использованию кораблей проекта 1155 за их жизненный цикл.

За период с 1982 по 1993 годы в состав ВМФ вступили 9 кораблей проекта 1155.

Анализируя данные, можно сделать вывод о том, что эксплуатация характеризуется интенсивным использованием кораблей с высоким коэффициентом оперативного напряжения. Все корабли вступившие в строй до 1988 года в среднем по два раза привлекались к выполнению задач в районах несения боевой службы. Заметна тенденция к увеличению, сверх директивного, сроков несения боевых служб, особенно на Тихоокеанском флоте, а так же к повышенному расходованию годового ресурса.

Однако, на всех флотах корабли размещались в заводские ремонты несвоевременно. Одной из причин невыполнения сроков является то что, они установлены для всех кораблей одинаковы, без учёта срока службы, производственных мощностей и возможностей ремонта, географического положения и мест базирования. Также высокая общая аварийность ТС требуют отвлечения производственного персонала СРЗ от ремонтных работ на плановых заказах и более интенсивное его использование для ремонта аварийных кораблей. Межпоходовые ремонты предоставлялись в сроки установленные руководящими документами, но качество проведения этих ремонтов была низкой по причине отсутствия или несвоевременного обеспечения необходимым техническим и шкиперским имуществом.

В доковый ремонт корабли ставились своевременно, но сроки проведения ремонта значительно продлевались.

В текущий ремонт корабли ставились несвоевременно. В среднем корабли ставились в ТР через 7-8 лет после постройки. При этом, корабли эксплуатировались вплоть до наступления предельного технического состояния без заводских ремонтов. Отмечается неблагоприятное состояние в течении всего срока службы с обеспечением технического и шкиперского имущества. Например, групповой комплект ЗИП кораблей проекта 1155 Тихоокеанского флота вплоть до 1988 года в регионе отсутствовал. Для обеспечения требуемого уровня технической готовности при ремонте, использовался бортовой комплект ЗИП, который в последствии пополнялся лишь частично.

Необходимо отметить, что на флотах сложилась такая обстановка, при которой в составе сил ПГ скопилось большое количество кораблей с просроченными межремонтными сроками. Вследствие этого, корабли, вступившие в состав ВМФ после постройки, использовались с повышенной интенсивностью для решения задач боевой подготовки всего соединения. Вошло в практику использование при подготовке кораблей к выходу в море технических средств и оборудования, демонтированного с кораблей резерва 2 категории.

Появился дефицит расходного технического имущества, что не способствует качественному проведению ППО и ППР. С распадом СССР многие заводы-изготовители технических средств и оборудования оказались за границей, что стало причиной прекращения поставок комплектующих для проведения всех видов ремонта. Практически, сроки нахождения кораблей в состоянии проведения текущего ремонта возросли до 3-5 лет при директивно установленном - 14 месяцев. При этом, ремонт большинства кораблей прекращался из-за нехватки средств. Отсутствует методика содержания кораблей с продленными межремонтными сроками вследствие чего, значительно возрастает объём ремонта.

1.3 Анализ влияния современных эксплуатационных условий на реализациюорганизационно-технических принципов использования кораблей с ГТЭУ

В ходе проводимой в последние годы военной реформы пересматриваются и уточняются взгляды на боевой состав флотов, их организационные структуры, системы управления и обеспечения. Современный общий подход к существованию и развитию ВМФ основан на обязательном условии повышения эффективности его использования при резко ограниченных затратах на его содержание.

Обеспечение использования кораблей по цикличному принципу требует значительных затрат финансовых и материальных средств. Необходима широко развитая система базирования, снабжения и технического обеспечения кораблей, а также наличия необходимых производственных мощностей судоремонтных заводов способных произвести своевременный ремонт кораблей в установленные сроки.

Отсутствие таких средств можно считать основной причиной того, что в отношении соединений надводных кораблей использование по цикличному принципу не было осуществлено. Известно, что после постройки корабля необходимо затратить 70 % средств на его содержание. Корабли проекта 1155 строились с темпом 1-2 корабля в год. Вместе с тем с большой задержкой создавалась инфраструктура обеспечения содержания кораблей в течении всего срока службы. В итоге, такая инфраструктура так до конца и не была создана. В процессе эксплуатации кораблей чувствовался систематический дефицит необходимого расходного технического и шкиперского имущества, запасных частей и комплектующих. Для проведения ремонтов кораблей отсутствуют заблаговременно созданные запасы необходимых материально-технических средств на складах флотов.

После существенного сокращения в 90-х годах ассигнований на оборону в целом, образовавшийся огромный дефицит материальных и денежных средств на строительство и эксплуатацию кораблей вызвал ряд негативных последствий, таких как:

- значительно сократилось время отработки кораблями задач в море, что привело к снижению количества боевых служб и дальних походов, объемов проводимых учений в море;

- возникла существенная неукомплектованность соединений, частей, кораблей личным составом всех категорий;

- резко снизились поставки материально-технических средств, ГСМ, ЗИПа, а также других видов снабжения;

- из-за отсутствия финансирования прекращены все виды заводских ремонтов кораблей, происходит утечка высококвалифицированных кадров с предприятий судоремонтного комплекса;

В таких условиях снабжения всё сложнее становится решать задачу поддержания высокой боеготовности кораблей.

Таким образом, анализ современных организационно-технических принципов использования кораблей с ГТЭУ проекта 1155 показал следующее:

Руководящими документами установлены:

нормы эксплуатации кораблей с ГТЭУ и корабельных ТС, продолжительность несения БС и порядок продления сроков БС;

периодичность и продолжительность проведения ТО, нормы ремонтов кораблей и условия продления межремонтных сроков;

установлены оптимальные показатели эффективности эксплуатации кораблей и корабельных ТС;

разработан оперативно-технический принцип цикличного использования кораблей с ГТЭУ проекта 1155 за их срок службы.

В реальных условиях эксплуатации не удалось обеспечить принцип цикличного использования кораблей, по ряду причин:

под строящиеся корабли не была создана соответствующая система базирования и технического обеспечения, необходимая материально, для поддержания их высокой технической готовности в течении всего срока службы;

нормы ремонта установленные руководящими документами, не учитывают реальных условий эксплуатации кораблей проекта 1155;

большая загруженность судоремонтного комплекса и отсутствие финансовых средств привели к значительному увеличению продолжительности заводских ремонтов, а порой и к их прекращению;

отсутствие развитой системы базирования, а также отсутствие на складах необходимого запаса технического и шкиперского имущества, необходимых для обеспечения ТО кораблей;

отсутствие методики содержания кораблей в периоде ожидания ремонта, который в условиях отсутствия финансирования длится несколько лет;

низкая профессиональная подготовка личного состава обслуживающего ТС кораблей, а также производственного персонала судоремонтных предприятий;

отсутствие пунктов ТО кораблей в районах несения БС.

Все эти причины привели к тому, что уже к 1998 году корабли резко снизился уровень технической готовности кораблей.

Принято считать, что обеспечить требуемый уровень боеготовности сил флота в сложившейся обстановке возможно путем максимально эффективного поддержания технической готовности кораблей, качественной подготовкой личного состава по вопросам безаварийной эксплуатации материальной части и рационального расходования выделенных материальных, топливно-энергетических и других ресурсов.

1.4 Проблема оценки влияния условий базирования боевых кораблей ВМФ на уровень технической готовности энергетических установок

Проблема влияния условий базирования надводных кораблей на уровень технической готовности их энергетических установок (ЭУ), является одной из актуальных проблем ВМФ, вытекающая из задач по сохранению корабельного состава ВМФ и обеспечения его технической готовности.

Основным видом деятельности ВМФ до распада СССР были боевая служба и боевое дежурство. Корабли сил постоянной готовности несли боевую службу на регулярной основе круглогодично во всех районах Мирового океана. Созданная в то время система базирования, а также система эксплуатации кораблей, обеспечивали поддержание их технической готовности.

Были разработаны календарные циклические и режимные модели использования кораблей и их систем, нормы эксплуатации и ремонта, организационные и технические мероприятия по обеспечению надежности и предупреждению аварийности, развернуты силы и средства технического обслуживания и ремонта.

Вместе с тем, инфраструктура флота, обеспечивающая техническую готовность кораблей, развивалась недостаточно. В пунктах базирования не были обеспечены потребности кораблей в электроэнергии, паре, воде. Не были созданы водоочистительные станции, станции химической очистки воды, перезарядки ионообменных фильтров и т.п. По ряду номенклатур технического и шкиперского имущества существовала хроническая недопоставка, отсутствовали необходимые условия их хранения.

Комплектование электромеханических боевых частей личным составом осуществлялась по остаточному принципу, как в количественном, так и в качественном отношении. Практически отсутствовала первичная подготовка личного состава к эксплуатации под конкретный проект корабля.

Военно-морской флот РФ начинает пополняться боевыми кораблями нового поколения, поэтому нельзя допустить ситуации, когда новые корабли будут базироваться на необорудованных пунктах, где проблемы ускоренного исчерпания ресурса основного оборудования, повышения его аварийности, снижение уровня технической готовности кораблей станут обыденными явлениями.

Проблема оценки влияния условий базирования кораблей на уровень технической готовности их энергетических установок является важной и актуальной. Ранее указанной проблеме в научно-исследовательских организациях ВМФ уделялось недостаточное внимание.

Система «корабль - энергетическая установка - система базирования» представляет собой структурно сложную систему (смотри рисунок 1).

корабль судоремонт технический обеспечение



Рисунок 1- Структурная схема системы «корабль - энергетическая установка - система базирования»

Проблема оценки влияния условий базирования на уровень технической готовности ЭУ такой системы состоит в необходимости рассмотрения и учета влияния множества факторов, основными из которых являются:

- количественная оценка показателей технической готовности ЭУ в системе «корабль - ЭУ»;

- количественный учет влияния на основные показатели технической готовности ЭУ факторов условий базирования, таких как наличие или отсутствие причальной стенки для стоянки кораблей, качественное и количественное обеспечение корабля всеми видами энергосред, обеспечение кораблю проведении регламентных работ, обеспечение специальной подготовки личного состава.

Для решения обозначенных проблем на теоретическом уровне можно использовать основные принцип системного подхода, основополагающим принципом которого является невозможность оценить свойства структурно сложной системы за счет простого конгломерата составляющих ее элементов.

Системный подход является одним из методологических направлений науки, связанным с представлением и исследованием объектов в виде систем. Основные положения системного подхода изложены в работах [1?7].

Основные принципы системного подхода могут быть использованы для разработки математической модели системы «корабль -ЭУ - система базирования», которая впоследствии может использоваться для количественной оценки влияния условий базирования на уровень технической готовности ЭУ.

Исходя из основных принципов системного подхода при морфологическом описании такой системы следует использовать принцип стратификации. В этом случае мы приходим к стратифицированной трехблочной модели, представленной в виде трех страт: корабль (блок оценки боевой и технической готовности корабля), энергетическая установка (блок оценки технической готовности ЭУ) и система базирования (блок оценки влияния системы базирования на техническую готовность ЭУ ) (смотри рисунок 2). Подобное описание системы является не случайным, т.к. оно в наибольшей степени соответствует цели исследования - оценки влияния условий базирования кораблей на уровень технической готовности ЭУ.

Стратифицирование используют для обеспечения возможности раздельного моделирования тех или иных свойств корабля или его подсистем, таких как, например, ЭУ, а также для оценки влияния на указанные свойства внешних подсистем, таких как, например, система базирования.

Стратифицированное описание системы в нашем случае выгодно отличается тем, что между стратами может существовать только асимметрическая зависимость, т.е. требования, предъявляемые к работе системы на вышестоящей страте,

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рисунок 2- Стратифицированное описание системы «корабль -ЭУ - система базирования».

выступают как условия или ограничения деятельности на нижестоящей страте (смотри рисунок 2). Другими словами, оценить техническую готовность ЭУ при стратифицированном описании мы можем как на уровне 1-й страты, т.е. на уровне корабля, где учитывается влияние технической готовности ЭУ на основные показатели боевой и технической готовности корабля, так и на уровне 2-й страты, т.е. при оценке собственно технической готовности ЭУ.

Исходя из принципов системного подхода, математическая модель корабельной ЭУ может быть представлена в виде трех блоков: блока оценки влияния технической готовности ЭУ на боевую и техническую готовность корабля, блока оценки технической готовности ЭУ и блока оценки влияния системы базирования на техническую готовность ЭУ.

Таким образом, на основании вышеизложенного, можно сделать вывод о том, что проблема оценки влияния условий базирования кораблей на уровень технической готовности ЭУ может и должна решаться с использованием основных принципов системного подхода, в соответствии с которым разрабатывается математическая модель, учитывающая иерархические связи «корабль - ЭУ - система базирования»

Влияние условий базирования и обеспечения техническим имуществом кораблей на уровень технической готовности ГТЭУ целесообразно проанализировать по количественному изменению комплексных показателей надежности, а именно коэффициента готовности ГТЭУ, коэффициента оперативной готовности ГТЭУ и коэффициента технического использования ГТЭУ.

В основе анализа положены зависимости 19, 28 и 29, представленные ниже:

1. коэффициент готовности;

(15)

2. коэффициент оперативной готовности;

(16)

3. коэффициент технического использования.

(17)

Покажем физическую сущность влияния указанных условий на изменение обозначенных коэффициентов.

Влияние условий базированаия и обеспечения техническим имуществом кораблей на изменение коэффициента готовности проявляется в следующем. Предположим, что в результате неудовлетворительных условий базирования (необеспеченности стояночных режимов корабля у стенки, т.е. отсутствия электрического питания, отсутсвия подачи пара, пресной и котловой воды, а также отсутствия подачи воздуха высокого давления с берега) происходит ускоренное вырабатывание ресурса технических средств корабля, вынужденных работать для обеспечения указанных нужд. Например постоянно вынуждены работать: генератор электроэнергии, опреснительная установка, вспомогательный котел, компрессорные установки и т.п., вырабатывая свой, порой невсполнимый ресурс. А это значит, что среднее время безотказной работы ГТЭУ в астонамическом времени будет наступит быстрее, например вместо четырех месяцев через два. Дело в том, что при постоянной работе технических средств накапливаются различного рода повреждения, увеличивается интенсивность отказов (как было показано выше) и, при неизменном значении , в относительном времени отказы будут происходить чаще.

Кроме того, в результете, неудовлетворительного обеспечения техническим имуществом, среднее время восстановления ГТЭУ увеличится из-за несвоевременного снабжения ЗИП. В силу указанных факторов значение коэффициента готовности ГТЭУ будет снижаться, а следовательно уровень технической готовности ГТЭУ и корабля в целом будут также уменьшаться.

Вывод по первой главе.

В результате анализа руководящих документов ВМФ, определяющих стратегию эксплуатации и организационно-технические принципы использования, а также реальных условий эксплуатации кораблей с ГТЭУ, анализа влияния современных эксплуатационных условий на реализацию указанных организационно-технических принципов использования кораблей с ГТЭУ установлено, что основные принципы использования кораблей и их ЭУ, заложенные в руководящих документах и складывающиеся в реальных условиях эксплуатации построены для развитой инфраструктуры системы базирования кораблей. В случаях, если эти условия отличаются от регламентированных руководящими документами, тогда стратегия и организационно-технические принципы использования кораблей будут нарушены, вернее реализовать их будет весьма затруднительно.

В силу вышеизложенного, тема дипломной работы, посвященная влиянию условий базирования и технического обеспечения на уровень технической готовности корабельных ЭУ является важной и актуальной.

2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ДЛЯ ОЦЕНКИ ВЛИЯНИЯ УСЛОВИЙ БАЗИРОВАНИЯ НА УРОВЕНЬ ТЕХНИЧЕСКОЙ ГОТОВНОСТИ КОРАБЛЕЙ С ГТЭУ

2.1 Обоснование номенклатуры показателей количественно определяющих уровень технической готовности кораблей

Для оценки влияния условий базирования и технического обеспечения на уровень технической готовности кораблей, необходимо провести комплекс исследований с использованием математической модели, которая учитывала бы как требования руководящих документов, так реальные условия эксплуатации кораблей.

Цель системы технического обслуживания комплексов корабельных технических средств - поддержание и восстановление технической готовности кораблей в период их эксплуатации между заводскими ремонтами. Опыт эксплуатации кораблей с ГТЭУ показывает, что наряду с обязательным проведением всех видов технического обслуживания, основные работы по поддержанию и восстановлению технической готовности кораблей между заводскими ремонтами выполняются в период межпоходовых и навигационных ремонтов. Эффективность поддержания и восстановления технической готовности кораблей с ГТЭУ будет тем выше, чем больше времени они будут находиться в состоянии, обеспечивающем выполнение поставленных задач. Отсюда вытекают две главные задачи поддержания и восстановления технической готовности кораблей с ГТЭУ:

1. Свести к минимуму время нахождения корабельной техники в состоянии технического обслуживания;

2. Обеспечить выполнение технического обслуживания на таком уровне, чтобы после его проведения корабельная техника использовалась по назначению в течение заданного срока безотказно.

Для совершенствования системы поддержания и восстановления технической готовности кораблей проекта 1155 , необходимо:

а) первоначально обосновать номенклатуру показателей количественно определяющих нормы эксплуатации и ремонта кораблей с ГТЭУ а также показатели:

характеризующие уровень технической готовности ГТЭУ в период поддержания кораблей в составе сил ПГ;

характеризующие эффективность использования кораблей с ГТЭУ;

характеризующие эффективность технического обслуживания и ремонтов.

б) выяснить влияние:

надёжности элементов на уровень технической готовности ГТЭУ в период нахождения корабля в составе сил ПГ.

ситемы базирования на уровень технической готовности ГТЭУ.

2.1.1 Показатели, характеризующие уровень технической готовности ГТЭУ в период поддержания кораблей в составе сил ПГ

Боевой корабль представляет собой сложную организационно-техническую систему, созданную для ведения боевых действий. В силу этого его основным системным качеством является боеспособность.

Боеспособность корабля - это способность корабля решать поставленные боевые задачи в установленные сроки в любых условиях обстановки.

В течение своего жизненного цикла корабль может находиться в различных состояниях, которые характеризуются определенным уровнем показателей свойств. Очевидно, что в мирное время определяющим состоянием является боевая готовность, характеризующая степень подготовленности корабля к началу боевых действий.

Одной из составляющих боевой готовности корабля является его техническая готовность.

Техническая готовность корабля - состояние его вооружения, техники, запасов материально-технических средств и ресурса оборудования, которое позволяет обеспечивать заданный уровень боевой готовности, перевод в установленные сроки в полную боевую готовность и выполнение поставленных задач.

Техническая готовность (ТГ) корабля является основной составляющей его боевой готовности и включает в себя техническую готовность всех видов вооружения, энергетической установки, общекорабельного оборудования и систем, корпуса, средств защиты и борьбы за живучесть.

ТГ корабля достигается:

- грамотной эксплуатацией всех видов вооружения, энергетических установок, общекорабельного оборудования, систем и устройств, средств защиты и борьбы за живучесть во время нахождения его в боевом составе ВМФ;

- четко налаженной системой сбора информации о техническом состоянии кораблей, их составных частей и комплектующих изделий на всех уровнях и своевременным реагированием на возникающие отказы и неисправности вооружения, энергетических установок, общекорабельного оборудования, систем, устройств и корпуса корабля и принятием незамедлительных мер по приведению их в исправное техническое состояние;

- наличием электромеханического оборудования, ЗИП и материалов в необходимом количестве и установленном месте для проведения агрегатной замены, ремонтов и технического обслуживания;

- соблюдением норм эксплуатации кораблей, его составных частей и комплектующих изделий, проведением всех видов ППО и ППР и регламентных работ согласно руководства по технической эксплуатации, всех видов плановых ремонтов в соответствии с существующими нормативными и руководящими документами;

- своевременным контролем и выполнением мероприятий по поддержанию установленных норм физических полей кораблей;

- постоянно действующей системой контроля за техническим состоянием кораблей, их составных частей и комплектующих изделий всеми категориями личного состава и должностных лиц;

- выполнением требований нормативных и руководящих документов по обеспечению живучести кораблей.

Проблема обеспечения высокого уровня ТГ кораблей и ТС должна решаться с учётом следующих основных положений и принципов:

- системного подхода, в соответствии, с которым обеспечение ТГ должно производиться в системе боевой эксплуатации кораблей на основе целостного рассмотрения всех её составляющих с учётом ограничений по ресурсам и времени;

- цикличности эксплуатации кораблей, позволяющей прогнозировать состояние ТС и планировать выполнение организационно-технических мероприятий для обеспечения ТГ;

- оперативного и гибкого управления для постоянного поддержания заданного уровня ТГ в течение всего периода эксплуатации корабля;

- всестороннего и своевременного комплексного технического обеспечения кораблей (ТОК). При этом силы и средства ТОК должны быть сбалансированными по своим возможностям с потребностями кораблей в поддержании заданного уровня ТГ, иметь высокую боевую устойчивость, универсальность, мобильность и маневренность в использовании ресурсов (резервов);

- безаварийной эксплуатации кораблей и ТС, которая должна быть организована так, чтобы исключить неправильные действия личного состава, поломки и отказы, приводящие к авариям кораблей и корабельной техники;

- военно-экономической эффективности, позволяющей учитывать ресурсы, необходимые для поддержания заданного уровня ТГ кораблей.

Выполнение этих принципов позволяет организовать и координировать процесс поддержания заданного уровня ТГ таким образом, чтобы обеспечивался количественный и качественный состав кораблей сил постоянной готовности.

Понятие технической готовности может быть применено к части корабельных технических средств или к функционально самостоятельной структуре внутри корабля. Так, например, можно рассматривать и оценивать техническую готовность корабельного оборудования, находящегося в заведовании командира электромеханической боевой части и предназначенного для:

- движения и маневрирования корабля;

- выработки и распределения различных видов энергии;

- обеспечения условий обитаемости экипажа;

- предотвращения аварий вооружения и военной техники и борьбы с их последствиями;

- обеспечения экологической безопасности.

Для формирования оценки технической готовности корпуса и выделенной части КТС удобно использовать существующую структуру, разделяющую корабельное оборудование на функционально самостоятельные подмножества механизмов и систем:

- главная энергетическая установка;

- вспомогательная энергетическая установка;

- электроэнергетическая система корабля;