Техническая эксплуатация авиадвигателей в степени простых аппаратов

Соответственно для изделий, эксплуатируемых по стратегии до отказа, наиболее эффективными стратегиями ТОиР будут: при обслуживании -- стратегия по состоянию с контролем уровня надежности, при ремонте возможны стратегии по наработке и техническому состоянию. Отсюда следует, что отдельные изделия, установленные на современных самолетах, можно эксплуатировать, обслуживать и ремонтировать, как правило, только по одной из указанных стратегий. Для функциональных систем и самолета в целом наиболее вероятно применение всех, указанных в табл. стратегий эксплуатации или так называемой смешанной стратегии.

Таблица 8.1. Стратегии ТОиР

Характер информации	Априорная	Апостериорная
О совокупности объектов Об отдельном объекте	По наработке По наработке, установленной для отдельного объекта	По состоянию с контролем уровня надежности По состоянию с контролем параметров,

8.2 Классификация технического обслуживания по состоянию с контролем уровня надежности

Таблица 8.2

К характерным особенностям стратегии обслуживания с контролем уровня надежности можно отнести следующие. Каждое из изделий при этой стратегии эксплуатируется (используется) до отказа. Межремонтных ресурсов для этих изделий не устанавливается. Техническое обслуживание каждого конкретного изделия заключается в выполнении необходимого объема работ по регулировке, калибровке, обнаружению возникших отказов и неисправностей и их устранению. Для конструктивно сложных изделий может оказаться целесообразным выполнять замену некоторых из их составных частей по наработке, если она возможна без необходимости разборки изделия в стационарных условиях. Применительно ко всему парку однотипных изделий осуществляется контроль уровня надежности. В случаях когда фактический уровень надежности того или иного типа изделий ниже нормативного, проводится тщательный анализ причин отклонения и осуществляются мероприятия по его повышению.

Внедрение технического обслуживания изделий с контролем уровня надежности предполагает решение ряда организационных и технических задач, в том числе: организацию оперативного сбора и обработки информации о надежности, позволяющую определять фактические уровни надежности эксплуатируемых типов изделий; разработку метода установления нормативных значений уровней надежности для каждого типа изделий; организацию оперативного сравнения фактического уровня надежности с нормативным и выполнение анализа возможных последствий; создание комиссии для принятия решений о возможности продолжения эксплуатации изделий того или иного типа до отказа и разработки мероприятий по поддержанию уровня их надежности. Такими мероприятиями могут явиться: назначение дополнительных работ по ТОиР; изменение периодичности контроля надежности; изменение условий или режимов эксплуатации; выполнение конструкторских доработок; переход на стратегию ТОиР по наработке.

Важной особенностью стратегии обслуживания с контролем уровня надежности является ее исследовательская направленность, ориентирующая авиапредприятия на регулярную оценку пригодности самолета к безопасной и экономичной эксплуатации. На основании полученных оценок осуществляется единственный для этой стратегии способ управления надежностью путем реализации мероприятий, оказывающих воздействие на весь парк эксплуатируемых изделий данного типа.

Область применения данной стратегии обслуживания целесообразно ограничить изделиями: отказы которых не влияют на безопасность полета, что устанавливается на основании анализа надежности систем при выборе и назначении стратегий технического обслуживания; для которых имеет место экспоненциальное распределение вероятности безотказной работы; надежность которых позволяет обеспечить выполнение требований по регулярности полетов и экономической эффективности процесса технической эксплуатации самолета; обладающими высокой эксплуатационной технологичностью, в том числе легкосъемностью, доступностью, взаимозаменяемостью; затраты на эксплуатацию которых до отказа (при обслуживании с контролем уровня надежности) не превышают затрат на планово-профилактическое техническое обслуживание; имеющими индикацию отказов бортовыми или наземными средствами контроля с минимальными трудовыми затратами в заданное время.

Стратегия технического обслуживания по состоянию с контролем уровня надежности получила наиболее широкое применение для изделий функциональных систем самолетов, в частности для систем кондиционирования воздуха и регулирования давления, противообледенительной, гидравлической и топливной систем, агрегатов силовой установки. Вместе с тем на практике применение данной стратегии технического обслуживания в ряде случаев еще ограничено возможностью решения организационно-технических задач с учетом особенностей эксплуатационных предприятий (наличие ЭВМ и обученного персонала; возможность организации оперативного сбора информации по надежности для совокупности однотипных изделий и др.). При условии снятия этих ограничений целесообразность применения стратегии технического обслуживания с контролем уровня надежности для изделий систем должна определяться с учетом возможности получения экономического эффекта при эксплуатации парка самолетов.

Контроль уровня надежности совокупности однотипных изделий осуществляется статистическими методами. Данным видом контроля охватывается, как правило, большинство агрегатов и узлов независимо от применяемой к ним стратегии ТОиР. Однако только для стратегии технического обслуживания с контролем уровня надежности этот вид контроля является основным механизмом в управлении надежностью изделий.

При данной стратегии обслуживания критерием технического состояния совокупности однотипных изделий систем самолетов является уровень надежности, выражаемый соответствующим показателем. Такой показатель должен нести максимум информации о техническом состоянии изделий, быть удобным для проведения оперативного сравнительного анализа, а также быть критичным к изменениям процесса технической эксплуатации парка самолетов (изменению условий эксплуатации, уровню восстановления функциональных систем). Наиболее полно таким требованиям в условиях эксплуатации AT отвечают следующие показатели: параметр потока отказов (о и число отказов изделий, приходящихся на 1000 ч налета К1000-

Требования к информации по надежности предусматривают разработку номенклатуры исходной информации, форм ее представления, организационных форм сбора с указанием места получения и ответственных лиц. Существующая в настоящее время система сбора и учета информации о надежности AT является еще недостаточно оперативной и не обеспечивает необходимую полноту и достоверность информации для решения поставленных задач. Изучение зарубежных материалов и отечественной практики контроля уровня надежности изделий AT позволяет определить номенклатуру исходной информации, которая должна содержать следующие сведения: число изделий в системе; вид отказа; место проявления; причину проявления; последствия, число отказов, выявленных за контрольный период времени; налет наблюдаемой совокупности изделий за контрольный период времени; данные о задержках вылета за контрольный период времени; стоимость замены изделия, стоимость профилактического обслуживания и ремонта.

Для обработки исходной информации используются известные методы математической статистики: оценка параметров распределения по выборке (методы максимального правдоподобия, моментов, разделяющих разбиений); проверка статистических гипотез о законе распределения наработки до отказа и др. При этом учитывается переменность парка (изменяющийся объем выборки). В ряде случаев дополнительно к информации о надежности всей совокупности изделий используется информация о техническом состоянии их отдельных образцов с наибольшей наработкой. Образцы изделий, имеющие наибольшую наработку, периодически снимают с самолетов, полностью разбирают и подвергают всесторонним исследованиям технического состояния. Цель этих мер -- заблаговременно выявить слабые места конструкции изделия и предупредить приближение предотказового состояния.

Особое место при применении стратегии технического обслуживания с контролем уровня надежности занимает выбор и назначение нормативного (допустимого) уровня надежности Rдоп который устанавливается для каждого типа изделия с учетом стоимостных затрат на техническое обслуживание и ремонт и зависит от парка контролируемых самолетов (объема выборки). Задача определения Rдоп решается с учетом обеспечения эффективности использования авиационной техники по критерию минимальных затрат С =f(Rдоп).

Фактический уровень надежности изделий Rф определяется в соответствии с выбранным показателем надежности. При использовании таких показателей, как параметр потока отказов со и число отказов, приходящихся на 1000 ч налета К1000, рекомендуется следующий способ контроля уровня надежности.

В качестве исходной информации служат: наблюдаемое число отказов изделий систем самолетов при эксплуатации пф; налет парка самолетов, находящихся под наблюдением Т; число однотипных изделий на самолете а, уровень надежности которых контролируется.

Рис. 8.2

Уровень надежности совокупности однотипных изделий контролируют путем сравнения наблюдаемого числа отказов пф с верхней границей регулирования (ВГР), представляющей собой допустимое число отказов. Наблюдаемое число отказов в определенные интервалы времени имеет случайный характер от нуля до ВГР. Значение ВГР определяется с использованием распределения Пуассона:

где Рзад -- принятое значение вероятности; пл -- плановое значение параметра потока отказов, представляющее собой запланированный уровень надежности.

Для определения ВГР требуется знать значение Рзад -- вероятности того, что случайное число отказов не превысит верхней границы. Оно обычно устанавливается исходя из экономических соображений. Наличие на современных самолетах различных видов резервирования отдельных изделий и функциональных систем не исключает необходимости своевременного устранения отказов. В зарубежной практике, например, для определения ВГР принимают Рзад = 0,975. Это означает, что случайный выброс за верхнюю границу может произойти с вероятностью 0,025, что считается маловероятным, и поэтому в случае превышения наблюдаемым числом отказов ВГР предполагается наличие неслучайных причин. Для их устранения требуется разработать и осуществить конкретные мероприятия. Таким образом, если число отказов (замен) изделий за контрольный период превышает верхнюю границу, то это служит сигналом о снижении их надежности.

Кроме того, определяется тенденция изменения показателя надежности, вычисленного для контрольного периода заданной длительности, включающего текущий месяц. Контрольный период (месяц, квартал, год) является скользящим и ежемесячно смещается. Для анализа полученной последовательности используется регрессионный анализ.

Из схемы управления процессом технической эксплуатации совокупности однотипных изделий при применении стратегии технического обслуживания по состоянию с контролем уровня надежности (рис. 8.1) следует, что объектом управления (ОУ) является сам объект эксплуатации (ОЭ), представленный совокупностью.-однотипных изделий функциональных систем самолетов, и процесс их технической эксплуатации (ПТЭ). Информация о надежности изделий г поступает в блок обработки информации (БИ), где происходит вычисление статистических характеристик надежности, определение фактического уровня надежности Rф, накопление качественной и количественной информации по отказам Z, информации о наработке объектов Т и экономических показателях С.

Обработанная информация поступает в блок анализа {БА). Там происходит сравнение количественных характеристик надежности Rф с допустимыми значениями уровня Rдоп ,а также анализ качественной информации по отказам (вид отказа, место проявления, последствия) с накопленной информацией за предшествующие периоды эксплуатации Z', поступающей из блока памяти (БП). Блок анализа направляет результаты анализа в оперативный блок (БО), где они преобразуются в команды управления, воздействующие непосредственно на процесс технической эксплуатации, а через него на объект эксплуатации (совокупность однотипных изделий).

Результатом анализа информации является заключением о том, находится ли фактический уровень надежности в поле допуска. Если Rф Rдоп, то оператор вырабатывает команду на продолжение эксплуатации с контролем уровня надежности (R 0). Если же Rф > > Rдоп, то в блоке анализа происходит анализ информации Z, и оператор вырабатывает команду на изменение процесса эксплуатации (R > 0), а также мероприятия по дальнейшей эксплуатации: назначение дополнительных работ по техническому обслуживанию; изменение периодичности контроля надежности; изменение условий эксплуатации; выполнение конструкторских доработок; временный переход на стратегию обслуживания и ремонта по наработке.

Программный блок (БП) служит для формирования допустимого уровня надежности Rдоп в зависимости от характеристик наработки T и экономических показателей С и в свою очередь формирует для блока обработки информации необходимые требования для статистического контроля Сk по объему выборки и периодичности контроля.

Программный блок, блок обработки информации, блок анализа, оперативный блок представляют единую автоматизированную систему обработки информации по управлению технической эксплуатацией совокупности однотипных изделий. При внедрении стратегии обслуживания с контролем уровня надежности представляется возможным ограничиться отдельным набором программ ЭВМ с привлечением инженерного анализа для качественной оценки технического состояния изделий. При этом принятие решения и выдача команд должны осуществляться ответственными должностными лицами.

Плановые значения показателей надежности пл или К1000 определяются в предприятиях предварительно на контрольный период для каждого типа изделия, исходя из требований обеспечения эффективности ПТЭ ЛА.

8.3 Стратегия технического обслуживания и ремонта по состоянию с контролем параметров

Стратегия ТОиР по состоянию с контролем параметров представляет собой совокупность правил по определению режимов и регламента диагностирования изделий и принятию решений о необходимости их обслуживания, замены или ремонта на основе информации о фактическом техническом состоянии. При данной стратегии ТОиР изделия и системы самолета эксплуатируются до предотказового состояния.

Для выявления предотказового состояния изделий может использоваться принцип назначения упреждающих допусков на диагностические параметры. При этом под упреждающим допуском понимают совокупность значений параметров, заключенных между предельным 2 и предотказовым 1 уровнями параметра. Выход параметра за предельный уровень означает отказ. Достижение предотказового уровня означает необходимость выполнения профилактических работ или замены изделий (рис. 8.3).

Рис. 8.3

Реализация стратегий ТОиР по состоянию с контролем параметров требует установления количественных связей между значениями упреждающих допусков = 2 -- 1 на каждый из контролируемых параметров изделия и периодичностью их проверок t= t2 -- t1 Очевидно, что при заданных случайном процессе (t),предельном уровне и допустимой вероятности отказа каждому фиксированному значению упреждающего допуска t соответствует конкретная величина периодичности проверок t. При этом чем больше эти величины, тем меньше затраты на проверки (реже проверки) и больше затраты на замену и ремонт (чаще замены), и наоборот. Оптимальный вариант выбирается из условия обеспечения минимальных суммарных удельных затрат Сmin на проверку, замену и ремонт изделия. Для каждого из изделий находятся функции вида С = f (t), которые используются при решении задачи группировки операций технического обслуживания, в том числе и операций диагностирования, в оптимальные формы регламента для ЛА в целом. Область применения стратегии обслуживания и ремонта с контролем параметров целесообразно ограничить системами и изделиями, которые по соображениям безопасности полетов не могут быть допущены к эксплуатации до отказа, а по экономическим соображениям -- к эксплуатации до выработки установленного межремонтного ресурса. К ним относятся дорогостоящие системы и изделия с высокой функциональной значимостью, имеющие недостаточную степень резервирования и вместе с тем обладающие высоким уровнем эксплуатационной технологичности и контролепригодности.

Оперативный контроль технического состояния должен обеспечивать: сигнализацию о наличии отказа, о работоспособном состоянии, о необходимости проведения предупредительных работ для обеспечения экстремума выбранного критерия качества; краткосрочное прогнозирование работоспособности на заданный интервал времени в случае сигнализации о необходимости проведения предупредительных работ; поиск съемного функционального элемента, подлежащего замене; оценку технического состояния изделий в интересах сбора информации об их поведении.

Степень применения технического диагностирования определяет глубину и качество оценки технического состояния изделий, а значит, правильность и эффективность принимаемых решений и самой стратегии. Традиционный и наиболее распространенный подход к определению технического состояния состоит в том, что выбирается некоторая совокупность параметров, проводятся измерения, результаты которых сравниваются с заданными границами области работоспособности. При выполнении условий принадлежности каждого из параметров заданной для него области принимается решение о работоспособности изделия. Если хотя бы для одного из параметров это условие не соблюдается, то объект признается неработоспособным.

При внешней простоте такого подхода его реализация наталкивается на ряд существенных трудностей. Это относится прежде всего к выбору совокупности параметров и определению областей работоспособности для каждого из выбранных параметров. Значительные трудности возникают и при аппаратурной реализации данной стратегии, обусловленные необходимостью применения большого числа разнородных первичных преобразователей и коммутаторов.

Характерная особенность рассматриваемой стратегии ТОиР -- отсутствие межремонтных ресурсов изделий. Решение о продолжении эксплуатации до следующей проверки или о необходимости замены (регулировки) изделия принимается по результатам непрерывного (рис. 8.3.а) или периодического (рис. 8.3.б) контроля параметров, определяющих техническое состояние.

Необходимые условия для применения стратегии ТОиР по состоянию с контролем параметров вытекают из требований по безопасности полетов, регулярности отправлений и экономичности эксплуатации (рис.8.4).

Безопасность полетов достигается в результате обеспечения заданного уровня безотказности конструкций повышенной живучести, оценки и прогнозирования уровня работоспособности при эксплуатации, обнаружения отказов и неисправностей на ранних стадиях их развития, индикации отказов и предотказовых состоянии, использования методов и средств технического диагностирования.

Регулярность отправлений достигается за счет быстрого обнаружения возникших отказов и неисправностей, создания потребных уровней эксплуатационной технологичности (контролепригодности, доступности, легкосъемности, взаимозаменяемости), позволяющих оперативно восстановить работоспособность системы или изделия.

Экономическая эффективность эксплуатации достигается выбором оптимальной стратегии ТОиР, обеспечивающей экстремальные значения целевой функции (минимум удельной стоимости ТОиР и максимум коэффициента использования самолета) при заданном уровне надежности функциональных систем и изделий.

Глава 9. Программы технического обслуживания и ремонта

9.1 Структура программы

Эффективность использования AT во многом зависит от совершенства применяемых стратегий и программ эксплуатации. В условиях непрерывного увеличения объемов авиационных перевозок, усложнения конструкций ЛА, повышения требований к интенсивности их использования влияние применяемых программ на эффективность эксплуатации становится все более заметным и ощутимым.

Структура программы эксплуатации ЛА определяется в соответствии с иерархической структурой авиационно-транспортной системы (рис. 9.1). Цели программы каждого из уровней определяются по принципу иерархии, отражающему внутренние взаимосвязи и соподчинения в виде ярусов целей. Высшему ярусу подчинены цели первого яруса, первому ярусу -- цели второго и т.д.

Рис. 9.1. Структура программы эксплуатации АТ

Программа ТОиР -- составная часть программы технической эксплуатации, которая в свою очередь является частью программы эксплуатации ЛА. При формировании программы ТОиР конкретного типа ЛА учитываются как цели и имеющиеся ресурсы на вышестоящих уровнях, так и непосредственные целевые задачи технической эксплуатации, часть из которых реализуется системой ТОиР. Проведенные исследования убедительно показывают, что с внедрением новых, более совершенных программ ТОиР повышается надежность работы ЛА, регулярность их полетов при одновременном существенном сокращении расходов на ТОиР.

Совершенство программы обслуживания и ремонта определяется тем, насколько полно она обеспечивает соответствие процесса технической эксплуатации объективно существующему процессу изменения технического состояния объекта.

Традиционная программа, основанная на выполнении фиксированных объемов профилактических работ через заранее запланированные интервалы времени или наработки на всем однотипном парке ЛА независимо от технического состояния их систем и изделий, как известно, обеспечивает слабое взаимодействие между состояниями объекта и состояниями процесса его эксплуатации. Доказано, что более тесную связь между состояниями объекта и процесса его эксплуатации обеспечивает программа ТОиР по состоянию. Главная особенность такой программы заключается в том, что состояния процесса эксплуатации изделий и объемы работ по обслуживанию и ремонту здесь назначаются в соответствии с возникающими у них техническими состояниями.

Успешная разработка таких программ зависит от согласованных действий всех организаций и предприятий, создающих, эксплуатирующих и ремонтирующих AT на всех этапах ее жизненного цикла. Работу по обеспечению приспособленности конструкции каждого нового типа самолета к прогрессивным стратегиям ТОиР и разработку самих стратегий рекомендуется выполнять одновременно по единым требованиям, единому плану в рамках соответствующих взаимосвязанных программ. Ими должны стать программы обеспечения безопасности полетов, надежности (безотказности), эксплуатационной технологичности и программа ТОиР самолета. Программа ТОиР представляет собой документ, устанавливающий стратегии, количественные и качественные характеристики видов ТОиР, порядок их корректировки в процессе эксплуатации.

Рассматривая программу ТОиР как "организм", живущий во времени и пространстве, можно представить ее в трехмерном пространстве, где направление вектора -- цель программы, а его значение--показатели эффективности. При этом из всего множества признаков, определяющих программу, выбираются только те, которые действуют в течение длительного периода эксплуатации ЛА. К ним относятся: стратегии, режимы ТОиР, конструктивные особенности летательных аппаратов. Программа ТОиР ЛА в целом рассматривается как совокупность программ более низкого уровня. В зависимости от применяемых стратегий различают программы ТОиР по наработке, по состоянию с контролем параметров, по состоянию с контролем уровня надежности.По признаку применяемых режимов ТОиР различают программы по оперативным, периодическим и ремонтным формам. С учетом конструктивных особенностей составных частей ЛА следует различать программы ТОиР планера, двигателя, функциональных систем (гидравлическая топливная, управления и др.).

Графическая интерпретация структуры программы ТоиР приведена на рис. 9.2,а. По осям декартовой прямоугольной системы координат представлены переменные:

по оси абсцисс - режимы ТоиР: оперативные формы (ОФ), периодические (ПФ), ремонтные (РФ);

по оси ординат - стратегии ОТиР: по наработке (НАР), по состоянию с контролем параметров (КП), по состоянию с контролем уровня надежности (КУН);

по оси аппликат - составные части объекта: планер самолета (ПС), авиадвигатель (АД), функциональные системы (ФС).

Рис. 9.2

Рассмотрим несколько примеров программ различного уровня. Параллелепипед Р представляет, например, элементарную программу с координатами аk, сk, bk, означающими, что это программа выполнения ремонтной формы для элемента двигателя, обслуживаемого по состоянию с контролем уровня надежности. Параллелепипед с вершиной Р1 и координатами а1, с1, b1, представляет собой программу оперативного обслуживания по наработке элементов планера самолета.

Сформированная первоначально на этапе проектирования ЛА программа ТОиР в дальнейшем уточняется и совершенствуется. Схема развития программы приведена на рис. 9.2,б.

Оценку программы рекомендуется проводить на этапах:

1 -- аванпроекта Р (t1);

2 -- макета Р (t2);

3 -- заводских испытаний Р (t3);

4-- государственных и эксплуатационных испытаний Р(t1)

В дальнейшем программа подлежит корректировке уже на этапах регулярной эксплуатации ЛА. На различных этапах в программе может изменяться доля различных стратегий и режимов ТОиР элементов конструкции ЛА.

9.2 Техническая документация, оформляемая при обслуживании АТ

Документальное оформление выполняемых работ при техническом обслуживании производится в картах-нарядах, нарядах на дефектацию, пооперационных ведомостях, а учет простоев и задержек вылетов ЛА, разборов работы технического состава и других мероприятий -- в специальных журналах.

Карта-наряд включает в себя задание на выполнение работ, перечень обслуживаемых систем и дополнительных работ, которые не предусмотрены регламентом. В действие введены следующие три формы карт-нарядов на ЛА: на оперативное, на периодическое ТО, а также на оказание технической помощи при обслуживании ЛА иностранных авиационных компаний.

Для учета выполнения доработок и разовых осмотров AT на АТБ заводится журнал. Если работы по бюллетеню выполняются представителями завода-изготовителя, то ими составляется технический акт в трех экземплярах за подписями лиц, ответственных за доработку, и начальника ОТК АТБ. Один экземпляр акта прикладывается к карте-наряду на ТО, в процессе которого выполнялась доработка, а два экземпляра передаются представителю завода-изготовителя. О выполнении доработок AT производятся записи в формулярах ЛА (двигателей), паспортах приборов (агрегатов). Отметки о выполнении доработок в журнале производятся на основании графика оперативного учета доработок и разовых осмотров AT.

В производственных цехах и участках АТБ ведется журнал приемопередачи смен, в котором указываются общие сведения о техническом состоянии передаваемой AT. Случаи задержки вылетов, повреждений и предпосылок к авиационным происшествиям, которые произошли по техническим причинам, учитываются в специальном журнале по соответствующим актам расследования. Для накопления данных и проведения анализа для улучшения планирования и разработки мероприятий по совершенствованию производственного процесса на АТБ ведется журнал учета простоев AT. Процесс технической эксплуатации ЛА сопровождается различными организационными мероприятиями, для учета которых также ведутся отдельные журналы.

Для обобщения опыта ТО ЛА руководящий состав ИАС проводит технические разборы с ИТС. Содержание разборов и принятые меры регистрируются в журнале учета разборов технического состава. Учет изучения ИТС АТБ поступающих документов по вопросам технической эксплуатации AT ведется в журналах цехов, участков, отделов. Изменение технического и ресурсного состояния AT в процессе эксплуатации сопровождается оформлением документации (актами), предусмотренной действующими в гражданской авиации положениями и инструкциями.

В случае повреждения AT принимаются необходимые меры по ее своевременному и качественному восстановлению и вводу в строй, руководствуясь при этом Положением о порядке восстановления поврежденных самолетов и вертолетов ГА. Восстановление поврежденной AT может производиться в базовом аэропорту, в промежуточных и конечных аэропортах, в полевых условиях (полевой ремонт) или в заводских условиях. Основанием для выполнения восстановительного ремонта в условиях эксплуатационного предприятия являются акты комиссии по расследованию повреждений или инцидентов, в результате которых произошло повреждение ЛА, при условии, что ремонтные работы будут выполняться по действующим технологиям и чертежам.

Списание AT сопровождается составлением технического акта, которое производится комиссией предприятия ГА. Авиапредприятиям при необходимости разрешается продлевать ресурсы (сроки службы) AT до первого ремонта и межремонтные в порядке и пределах, установленных инструкцией МГА. Продление ресурсов ЛА и двигателям производится комиссией под председательством начальника или главного инженера АТБ. Комиссия производит проверку: технической документации по записям в ней -- полноту выполнения доработок, регламентных работ, осмотров конструкции; технического состояния AT; комплектности ЛА и двигателя и соответствия их формулярам и паспортам. ЛА (двигатель) обслуживается в объеме очередной формы ТО, устраняются все неисправности и выполняются другие необходимые дополнительные работы, после чего оформляется технический акт на продление ресурса, который утверждает главный инженер УГА. На основании акта ПДО вносит запись в формуляр ЛА (двигателя) о продлении ресурса (срока службы) за подписью председателя комиссии. Акт прикладывают к карте-наряду на ТО, при котором проводилось продление ресурса.

Продление ресурса (срока службы) комплектующим изделиям производится под руководством главного инженера или его заместителей без составления акта. Проверяется документация изделия, его техническое состояние и работоспособность. О продлении ресурса делают запись в журнале учета продления ресурсов и формуляре (паспорте) изделия.

Для предъявления претензий поставщикам и восстановления вышедшей из строя ранее истечения гарантийных сроков AT составляют рекламационные акты в случаях несоответствия требованиям стандартов технических условий и договоров поставляемой AT, тары, упаковки, консервации и маркировки, а также выхода из строя этой техники до истечения гарантийных сроков по причинам, исключающим вину эксплуатирующих организаций при ее хранении и эксплуатации. В процессе эксплуатации ЛА могут передаваться от завода-изготовителя на эксплуатационное предприятие, от одного авиапредприятия другому, на ремонтное предприятие и обратно. Во всех случаях передача ЛА оформляется приемо-сдаточными актами, а также, при необходимости, актами на облет ЛА и выполнение на нем дополнительных работ.

Глава 10. Контроль технического состояния летательных аппаратов

10.1 Организация и виды контроля

В гражданской авиации существует достаточно сложная по структуре система контроля технического состояния AT. Контроль может выполняться в наземных условиях: при подготовке к полету, выполнении различных форм ТО и при текущем ремонте, в полете членами экипажа и имеющимися на борту автоматическими устройствами (рис. 10.1).

Контроль технического состояния (ТС) ЛА организуется и осуществляется в соответствии с государственными стандартами РУз, а также инструкциями, действующими в гражданской авиации, и требованиями руководства по технической эксплуатации ЛА (РТЭ).

Техническое состояние при этом понимается как совокупность подверженных изменению в процессе производства или эксплуатации свойств ЛА, характеризуемых в определенный момент времени признаками, установленными нормативно-технической документацией на данный тип ЛА. Признаками ТС могут быть определенные значения количественных и качественных характеристик свойств ЛА, для которых определены допустимые области существования. В зависимости от фактических значений этих признаков различают следующие виды технического состояния ЛА: исправное, работоспособное, неисправное, правильное функционирование, неправильное функционирование.

Следует всегда помнить, что в гражданской авиации к исправному состоянию ЛА предъявляются особые требования. Так, в соответствии с НТЭРАТ ГА ЛА считается исправным, если выполнены следующие условия: планер, двигатели и комплектующие изделия имеют остаток ресурса и срока службы, полностью укомплектованы согласно перечню пономерной документации (формулярах, бортовых журана-лах и др.); на ЛА выполнено очередное ТО, предусмотренное регламентом, устранены все отказы и неисправности, их последствия; оформлена производственно-техническая и пономерная документация; исправность ЛА подтверждена подписями соответствующих должностных лиц в карте-наряде.

Существуют определенная система и порядок контроля AT и качества ТО. На АТБ он возлагается на должностных лиц, предусмотренных эксплуатационной документацией, указаниями НАК "Узбекистон хаво йуллари" руководителей авиапредприятий, начальников АТБ. Осуществляется контроль (рис. 10.1) при использовании ЛА по назначению, т.е. в полете, при их техническом обслуживании, при специальных видах осмотров и контрольных полетах. Контроль необходим также при передаче AT между сменами ИТС в АТБ с незаконченными работами. В каждой АТБ имеется отдел технического, контроля (ОТК), на который возложена ответственность за организацию и проведение контроля состояния AT и качество ее ТО.

Рис. 10.1

Деятельность ОТК определяется Типовым положением об авиационно-технической базе авиапредприятия. Должностные лица, обеспечивающие контроль AT, как и исполнители работ, несут ответственность за качество подготовки ЛА к полету, качество проведенного ТО и устранение обнаруженных при этом неисправностей и отказов. При этом уделяется внимание и дефектам, которые могут внести исполнители при выполнении работы.

К объекту эксплуатации прилагается эксплуатационная документация, в которой предусматриваются периодичность, объем и технология контроля технического состояния, а также применяемые при этом методы и средства. В отдельных случаях могут назначаться дополнительные виды осмотров с соответствующими специальными указаниями должностных лиц, организующих осмотр. После выполнения того или иного вида контроля контролирующее лицо делает запись в карте-наряде на ТО, наряде на дефектацию на устранение неисправностей и отказов или другом документе. В случае специальных видов осмотра контролирующие и ответственные лица дают общую оценку состояния AT.

Важным этапом контроля является последующий анализ причин выявленных неисправностей и отказов, а также степени их влияния на безопасность полетов. При этом назначаются мероприятия по выявлению их на других ЛА и предупреждению повторного появления их в полете. Если выявлены неисправности и отказы, угрожающие безопасности полетов, то начальник АТБ обязан немедленно сообщить об этом главному инженеру АТК, который докладывает в НАК "Узбекистон хаво йуллари" и при этом обосновывает целесообразность осмотра всего парка ЛА данного типа. Все должностные лица и руководители АТБ должны постоянно обобщать опыт и изучать причины повреждений и отказов, выявленных при контроле состояния AT и качества проведения ТО, принимать меры по совершенствованию системы контроля и повышению его эффективности. В условиях научно-технического прогресса и постоянного совершенствования AT особо важными задачами становятся разработка и внедрение прогрессивных методов и средств контроля, совершенствование системы управления качеством ТО, эксплуатационной надежностью AT и уровнем безопасности полетов.

10.2 Методы и средства контроля

Под контролем или техническим контролем понимается проверка соответствия объекта установленным техническим требованиям. Каждое техническое состояние характеризуется совокупностью значений параметров, описывающих состояние AT, и качественных признаков, для которых не применяют количественные оценки. Номенклатура этих параметров и признаков, а также пределы допустимых их изменений устанавливают в НТД на каждый конкретный объект.

Таким образом, контроль технического состояния представляет собой контроль ЛА, всех его систем для получения информации о фактическом значении параметров, характеризующих техническое состояние ЛА, сопоставление ее с заранее установленными требованиями в ТУ, эксплуатационной и ремонтной документации и определение вида технического состояния.

Переход AT из одного состояния в другое может осуществляться скачкообразно вследствие повреждения или отказа или постепенно вследствие износа, старения, т. е. постепенного или параметрического отказа.

Внезапный отказ, обусловленный повреждением или усталостным разрушением элемента, обычно легко выявляется при визуальном контроле. Значительно сложнее бывает выявить параметрический отказ. В этом случае, если отсутствуют индикаторы отказа, приходится осуществлять проверку работоспособности системы, в процессе которой выявляется предотказовое состояние или сам отказ, если таковой имеет место. Правильно и своевременно организованный контроль исключает функциональные отказы систем в полете.

Каждый из указанных выше видов отказа требует своих методов и средств контроля. Ввиду этого составными элементами контроля могут быть: измерение контролируемых параметров объекта и сравнение их значений с допустимыми; исследование физического состояния и последствий износа, старения, коррозии усталостных процессов; анализ полученной информации для распознавания вида технического состояния и последствий износа, старения, коррозии, усталостных процессов; анализ полученной информации с целью распознавания вида технического состояния, определения места появления неисправности или отказа с требуемой детализацией и, конечно же, оценка степени утраты работоспособности при этом. Для этой цели при эксплуатации AT используют бортовые и наземные средства контроля (рис. 10.2).

Совокупность средств контроля, исполнителей, взаимодействующих с объектом контроля по установленным в документации правилам, и действующей нормативно технической документации (ГОСТов, инструкций, положений, технологических указаний и т.д.) называют системой контроля.

Рис. 10.2

Изменение технического состояния ЛА в процессе эксплуатации обусловлено воздействием различных эксплуатационных факторов, которые в свою очередь обусловливают протекание физико-химических процессов в элементах конструкции ЛА и его функциональных системах. Обилие разновидностей этих процессов, скорости их протекания и степени утери работоспособности объектом вынуждает на практике применять почти все известные науке методы и средства контроля ТС ЛА.

Различают физические и параметрические методы контроля ТС AT. Так, физические методы основаны на исследовании физического состояния. Параметрические методы базируются на контроле основных выходных и входных параметров, а также внутренних параметров, характеризующих правильное или неправильное функционирование объекта.

Среди методов неразрушающего контроля известны визуальный, магнитный, электрический, вихретоковый, радиоволновой, тепловой, оптический, радиационный, акустический, проникающими веществами, например капиллярный и течеискания. Чаще других методов при ТО используют акустические, магнитные, оптические, радиационные, вихретоковые, проникающими веществами.

Визуальный метод является наиболее простым и доступным. Он позволяет выявить неисправности, которые могут быть обнаружены невооруженным глазом (трещины, дефекты элементов конструкций, нарушение контровки или ослабления крепления агрегатов, узлов, деталей, течь топлива или специальных жидкостей и т.д.). При этом виде осмотра успешно применяют увеличительное стекло, микроскоп или перископический дефектоскоп. Визуальному контролю могут

подвергаться лишь детали, узлы и агрегаты функциональных систем, исправность которых, состояние монтажа, работоспособность и правильность функционирования могут быть определены без применения каких-либо инструментальных средств.

Применяется также контроль по органолептическим признакам. Органолептические средства, как правило, эффективны только при внешнем появлении неисправности от отказа. В процессе технического обслуживания, а в ряде случаев и при подготовке к полету, работоспособность некоторых агрегатов, систем и механизмов проявляется в действии, т. е. при включении их в работу. В процессе выполнения крупных форм ТО такая проверка функциональных систем предусмотрена регламентом ТО. Однако с усложнением функциональных систем и оборудования все большее внимание уделяется объективным методам контроля с применением специального оборудования, а также полуавтоматических и автоматических средств. Номенклатура методов и средств контроля предусматривается эксплуатационной документацией. Более сложными и трудоемкими являются методы инструментального контроля технического состояния AT.

Инструментальные методы базируются на применении при контроле различных приспособлений, стендов, устройств, контрольно-измерительной аппаратуры. При этом наряду с широко известными в технике инструментами и приборами (манометры, динамометры, тензометры) широко применяют и более сложные приборы и аппаратуру, основанную на использовании физических методов и дающую возможность обнаружить скрытые от невооруженного глаза дефекты.

Метод магнитной дефектоскопии основан на свойстве магнитных силовых линий деформироваться при прохождении в местах изменения магнитной проницаемости материала. В монолитных участках металла, обладающих постоянной магнитной проницаемостью, магнитные силовые линии проходят без деформации. В тех местах, где имеются дефекты, например трещины, инородные включения, непровары, магнитная проницаемость понижена. Это вызывает деформацию магнитных силовых линий. При этом часть из них даже выходит за пределы детали, образуя над областью дефекта неоднородное поле. Этой неоднородностью поля и фиксируется дефект. Магнитное поле рассеивания обнаруживается с помощью ферромагнитного порошка в виде суспензии. Данный метод применим для контроля деталей, изготовленных только из ферромагнитных материалов. Метод позволяет обнаруживать поверхностные дефекты, трещины шириной более 0,001 мм, а также поверхностные дефекты на глубине до 1 мм. Для выявления дефектов намагниченную деталь покрывают магнитной суспензией. Цвет магнитного порошка должен обеспечить достаточный контраст с поверхностью проверяемой детали. Широкое применение нашли магнитные суспензии, представляющие смесь трансформаторного масла и керосина в соотношении 1:1 или чистого керосина с магнитным порошком следующей концентрации: 20-30 г/л для темного и 10-20 г/л для светлого магнитного порошка. Осмотр деталей следует выполнять при достаточно контрастном освещении, при необходимости применяют подсвет переносной лампой. Вероятные места дефектов осматривают с помощью лупы 10-кратного увеличения. Дефект выявляется по резко выделяющейся области осевшего магнитного порошка. По завершении контроля деталь подлежит размагничиванию, что исключает вредное влияние намагниченности на бортовые приборы ЛА.

Метод проникающих красок основан на свойстве некоторых красителей хорошо смачивать металлы и проникать в мельчайшие трещины, раковины и другие поверхностные дефекты. Метод применим для контроля деталей, изготовленных из любых материалов. Он позволяет выявить поверхностные трещины непосредственно на ЛА. Перед контролем методом красок деталь обезжиривается бензином Б-70, ацетоном или каким-либо другим легколетучим растворителем. Не рекомендуется применять керосин, поскольку он легко заполняет полости дефектов и не пропускает в них основную проникающую жидкость.

После обезжиривания на контролируемый участок наносят жесткой кисточкой цветную проникающую жидкость. Избыток ее удаляют тампоном, смоченным масляно-керосиновой смесью. Затем деталь протирают чистой сухой ветошью и сразу же наносят мягкой кисточкой или пульверизатором тонкий слой белой проявляющей краски. Через 4-6 мин из трещины на белую краску проникает краситель, указывающий на наличие трещины. Для обнаружения трещин применяют также дефектоскопические аэрозоли, представляющие собой распыленные мельчайшие частицы твердого или жидкого вещества в газе. Баллоны с аэрозолями используют комплексно из трех составов: очищенного, индикаторного и проявляющего лаков.

Метод вихревых токов применяется для выявления в механических деталях трещин, раковин и других дефектов. Процесс контроля осуществляется следующим образом. На контролируемую деталь накладывают соответствующий датчик, имеющий электромагнитную катушку, питаемую током высокой частоты. При пропускании тока под , катушкой в определенном объеме металла возбуждаются вихревые токи. Поскольку между индуктивным и активным сопротивлением обмотки катушки, а также между возбуждающимися токами существует определенная зависимость, она и фиксируется приборами. Для токовихревого контроля обычно применяют дефектоскопы со специальными искательными головками.

Ультразвуковой метод основан на свойстве ультразвуковых колебаний распространяться в виде направленных пучков или лучей и почти полностью отражаться от границы раздела двух сред, резко отличающихся значением акустического сопротивления. С этой целью применяют специальные дефектоскопы. Дефектоскоп настраивают по эталонной детали с известным дефектом. Для создания акустического контакта наносят масло на контактную площадь искательной головки.

Импедансный акустический метод применяется для контроля клеевых, паяных и термодиффузионных соединений. Он основан на принципе определения силы реакции клеевого соединения элементов конструкции на контактирующий с ним колеблющийся стержень. Если совершающий продольные колебания стержень соприкасается с участком изделия, где нет дефекта, то вся конструкция колеблется как единое целое и механическое сопротивление (или механический импе-данс), оказываемое изделием стержню, определяется жесткостью всей конструкции. Возникающая сила реакции может иметь большое значение. Если стержень окажется над участком обшивки, имеющим дефекты, то в силу ослабления жесткости конструкции в данном месте сила реакции уменьшается, что и фиксируется индикатором.

Рентгеновский метод позволяет выявлять поверхностные трещины, ориентированные вдоль направления луча, раковины, рыхлости, неметаллические и шлаковые включения и другие дефекты. В этом методе для индикации внутренних дефектов в материалах и изделиях, их местонахождения, форм и размеров используется рентгеновское излучение, которым просвечивается объект. Рентгеновская аппаратура дает возможность выявить дефекты тремя способами: фотографическим, визуальным и ионизационным. При контроле объект просвечивается узким пучком излучения, который последовательно перемещается по контролируемому участку. Промышленность выпускает несколько типов аппаратуры. К наиболее распространенным следует отнести аппарат РАП 150/300, являющийся стационарным, передвижные РИ-10Ф, РЦП-100-10, полевой рентгеновский флюорограф РИ-10ФП и др. При применении этого типа аппаратуры необходимо строго соблюдать правила техники безопасности. Они включают в себя защиту от тока высокого напряжения, ионизирующего излучения и т.д.

Метод гамма-дефектоскопии основан на эффекте ослабления излучения, проходящего через бездефектные участки просвечиваемого объекта и участки, где имеются какие-либо дефекты: трещины, раковины, поры, включения, и при наличии указанных дефектов изображение имеет теневые участки, характерные для соответствующего дефекта. В случае использования радиографического метода изображение может быть зафиксировано на радиографической пленке, чувствительной к ионизирующему излучению или к излучению усиливающих экранов, находящихся с ней в контакте. В гамма-дефектоскопии в качестве средств испытания используют излучение радиоактивных изотопов. Источник излучения выбирается в зависимости от материала объекта контроля и его толщины. Так, для стали при толщине 1-15 мм это может быть тулий-170, а при толщине 40-80 мм -- цезий-137, для алюминиевых сплавов -- тулий-170 и иридий-192 и т.д. Работа гамма-дефектоскопа основана на выпуске рабочего пучка излучения на время просвечивания и последующего его перекрытия на нерабочее время. В целях безопасности в дефектоскопе применяют закрытый источник излучения, где помещен применяемый радиоактивный изотоп. Радиационная головка заключена в герметическую металлическую оболочку, исключающую непосредственный контакт радиоактивного вещества с внешней средой и вредное действие на окружающих людей.

Например, состояние некоторых узлов и деталей самолета Ил-62М контролируется неразрушающими методами (табл.10.1). Для каждого объекта контроля составляют карты, которые являются руководящими документами для инженерно-технического состава АТБ и удобны при приведений форм ТО и других профилактических работ на AT.

Таблица 10.1

Наряду с наземными методами и средствами на современных ЛА все чаще применяют бортовые средства контроля технического состояния и работоспособности, функциональных систем, которые постоянно совершенствуются. В них широко используются магнитные самописцы для регистрации параметров полета и работы систем (МСРП). Так, на самолете Ил-86 установлен сдвоенный комплект типа МСРП-256-1В. Он предназначен для сбора и регистрации в полете измерительной информации, которая фиксируется на магнитных лентах бортовых накопителей. Эта система позволяет не только собирать необходимую информацию о полете и работе экипажа, но и сигнализирует экипажу о повреждениях и отказах, возникающих в полете и угрожающих безопасности полета. Эксплуатация переносных, передвижных и стационарных средств неразрушающего контроля, предназначенных для контроля технического состояния элементов конструкции планера, двигателей, а также лабораторного оборудования, применяемого для анализа рабочих тел, масел, спецжидкостей для обнаружения в них продуктов изнашивания, возлагается на структурные подразделения АТБ и специалистов по профилю или на специалистов, назначаемых начальником АТБ. При контроле состояния применяются только средства, прошедшие метрологическую проверку и аттестацию, на которые в установленном порядке оформлена соответствующая документация: формуляры, паспорта и т. д. Ответственность за применение неисправных или просроченных проверкой средств несут должностные лица метрологической службы, начальники цехов, участков, лабораторий, отделов и лица, непосредственно использующие эти средства.