Определение сроков выполнения работ по контролю технического состояния конструкции воздушного судна при обеспечении требуемого уровня летной годности тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.22.14, кандидат технических наук Волков, Алексей Владимирович

• Волков, Алексей Владимирович
• кандидат технических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат технических наук Волков, Алексей Владимирович

Введение

1. Анализ существующих способов установления сроков начала контроля конструкции ВС и периодичности его выполнения.

1.1 Анализ способов и подходов к установлению сроков начала контроля планера и функциональных систем ВС и периодичности его выполнения.

1.2 Оценка эффективности выполнения работ по контролю конструкции воздушного судна.

1.3 Проблемы обеспечения предприятий-эксплуатантов воздушных судов изменениями и дополнениями в эксплуатационно-техническую документацию.

2. Обоснование начала и периодичности выполнения работ по контролю конструкции ВС с учетом требований ЛГ ВС.

2.1 Цели и задачи обоснования.

2.2 Статистическая обработка данных по трещинам, обнаруженным в процессе эксплуатации самолета ИЛ-62М.

2.3 Анализ долговечности и живучести верхней панели крыла самолета Ил-62М в р-не установки чаши под датчик топ-ливомера.

2.4 Метод определения оптимального правила эксплуатации конструкции ВС по состоянию с контролем параметров.

3. Использование полетной информации для корректировки периодичности выполнения регламентных работ при обеспечении заданного уровня летной годности. 64 3.1 Принципы построения и реализации информационной системы обработки и анализа полетной информации.

3.2. Задачи, связанные с использованием полетной информации. 72 3.3 Методические рекомендации по использованию полетной информации для контроля технического состояния систем ВС.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Определение сроков выполнения работ по контролю технического состояния конструкции воздушного судна при обеспечении требуемого уровня летной годности»

Актуальность темы. Безопасность полетов (БП), определяемая свойством авиационно транспортной системы (АТС) осуществлять воздушные перевозки без угрозы для жизни и здоровья людей, зависит от многих факторов и в первую очередь от летной годности ВС, требования к которой изложены в Федеральных авиационных правилах (ФАП) для всех этапов создания и эксплуатации ВС. Одно из направлений работы по сохранению и поддержанию ЛГ ВС - непрерывное совершенствование программ технического обслуживания и ремонта самолетов и двигателей. Совершенство той или иной программы определяется степенью взаимодействия между существующим процессом изменения технического состояния объекта и процессом его технической эксплуатации, направленным на сохранение летной годности ВС.

В настоящее время все работы, направленные на поддержание летной годности, выполняются согласно регламента технического обслуживания конкретного типа ВС. Работы выполняются с определенной периодичностью и не всегда начало выполнения той или иной работы совпадает с началом эксплуатации ВС. К настоящему моменту времени накоплены большие объемы статистических данных об отказах, повреждениях ВС, выявленных при его эксплуатации. Большой поток информации, характеризующий техническое состояние ВС, накапливается и в течении полета на бортовых средствах регистрации параметров полета ВС. Вся эта информация может позволить производить корректировку сроков выполнения работ по поддержанию летной годности ВС, что позволит скорректировать временные и экономические затраты на техническое обслуживание самолета.

Большой вклад в решении указанной проблемы внесен специалистами КБ, НИИ, учебных заведений и предприятий ГА: Барзиловичем Е.Ю., Воробьевым В.Г., Далецким C.B., Зубковым Б.В., Ицковичем A.A.,

Смирновым H.H., Сакачом Р.В., Уриновским Б.Д., Чинючиным Ю.М. и 2 другими учеными. Разработке методов, позволяющих производить корректировку сроков выполнения работ по поддержанию летной годности ВС, автор диссертации и посвятил свои научные исследования.

Целью диссертационной работы является совершенствование программы технического обслуживания с учетом статистических данных об отказах и повреждениях ВС и полетной информации. Для достижения поставленной цели необходимо было решение следующих задач:

1. Исследование статистической информации для обоснования корректировки сроков начала выполнения работ по контролю конструкции ВС с целью обеспечения ее ЛГ в условиях эксплуатации.

2. Разработка метода определения оптимального правила эксплуатации конструкции ВС по состоянию с контролем параметров.

3. Разработка принципов и структуры информационной системы поддержания летной годности ВС с использованием полетной информации.

4. Разработка нового подхода к использованию полетной информации для корректировки периодичности выполнения регламентных работ. Методы исследования. В настоящей работе в зависимости от решаемых задач использовались методы математической статистики и теории вероятностей, численные методы решения дифференциальных уравнений, методы исследования закономерностей циклической повреждаемости легких сплавов, а также методы инженерного анализа и др.

Трудоемкие численные расчеты выполнялись с помощью программного обеспечения Excel и MathCAD.

Научная новизна исследований заключается в следующем

1. На основании анализа статистических данных о повреждениях конструкции ВС и сопоставления их с данными теоретического расчета повреждаемости ВС предложен метод для определения сроков начала контроля конструкции ВС.

2. Предложен метод определения оптимального правила эксплуатации конструкции ВС по состоянию с контролем параметров.

3. Определены основные принципы построения системы информационного обеспечения авиапредприятия для поддержания требуемого уровня летной годности ВС на основании полетной информации.

4. Предложены методы повышения использования полетной информации для корректировки периодичности выполнения регламентных работ при обеспечении заданного уровня летной годности ВС.

5. Предложена информационная система, позволяющая поддерживать эксплуатационно-техническую и ремонтную документацию ВС экс-плуатантов в актуализированном виде.

Достоверность и обоснованность полученных результатов, научных положений, выводов и практических рекомендаций подтверждается строгим теоретическим обоснованием и корректным применением разработанных методов, проверкой теоретических положений на достаточно представительном материале, накопленном в процессе эксплуатации ВС.

Практическая значимость работы. Полученные в работе теоретические и практические результаты позволили применить разработанные методы для решения задач обеспечения и сохранения летной годности на этапе эксплуатации ВС; повысить эффективность использования полетной информации; разработать структуру информационной системы авиапредприятия для поддержания ЛГ ВС.

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Метод использования статистических данных по повреждениям планера самолета для обоснования увеличения сроков начала выполнения работ по контролю конструкции ВС.

2. Метод определения оптимального правила эксплуатации конструкции ВС по состоянию с контролем параметров.

3. Структура информационной системы поддержания ЛГ ВС с использованием полетной информации.

4. Методика использования полетной информации для корректировки периодичности выполнения регламентных работ.

Внедрение результатов. Основные результаты диссертационной работы внедрены в Закрытом Акционерном Обществе «АТБ Домодедово» и Авиационном Комплексе им. C.B. Ильюшина

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на «Научных чтениях по авиации, посвященных памяти Н.Е. Жуковского» (Москва, 1998г.) и Международной научно-технической конференции «Современные научно-технические проблемы ГА» (Москва, 1999г.).

Публикация результатов. Основные результаты диссертации опубликованы в семи печатных работах.

Структура и объем диссертации.

Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка использованных источников.

Заключение диссертации по теме «Эксплуатация воздушного транспорта», Волков, Алексей Владимирович

Заключение.

На основании выполненных автором исследований предложены правила определения оптимальных сроков выполнения работ при контроле конструкции ВС в целях обеспечения требуемого уровня ЛГ, которые сводятся к следующим результатам.

1. Предложен метод корректировки начала выполнения работ по контролю конструкции ВС с учетом требований ЛГ ВС, базирующийся на использовании статистической информации о дефектах возникших в процессе эксплуатации и расчетах кинетики роста усталостных трещин.

2. На примере панели крыла (черт.№2.20.1011.017.001) самолета ИЛ-62М показана возможность существенного увеличения сроков начала выполнения работ по контролю панели в зоне выреза под чашу датчика топливомера 2/3-4. Обоснована возможность дальнейшей эксплуатации самолета при наличии в указанной зоне сквозных усталостных трещин размером до 30 мм, что может дать значительный экономический эффект.

3. На примере верхней панели крыла (черт.№2.20.1011.017.001) самолета ИЛ-62М предложен метод технической эксплуатации по состоянию с контролем параметров при образовании в панели трещины.

4. На примере самолета ИЛ-62М, предложен способ корректировки сроков выполнения работ по контролю работоспособности систем ВС, базирующийся на использовании информации о состоянии систем ВС, накопленной в полете.

5. Разработана информационная система обеспечения предприятий-эксплуатантов ВС сведениями об изменениях в эксплуатационно-технической документации.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Волков, Алексей Владимирович, 2003 год

1. Сакач Р.В Предупреждение авиационных происшествий в гражданской авиации. М.: Воздушный транспорт, 1982.

2. Хамракулов И.В., Зубков Б.В. Эффективность использования полетной информации. М.: Транспорт, 1991.

3. Данко П.Е., Попов А.Г., Кожевникова Т.Я. Высшая математика в упражнениях и задачах. М.: Высшая школа, 1986.

4. Дьяконов В.П., АбраменкоИ.В. Mathcad 7 в математике, физике и в Internet, М: Нолидж, 1998.

5. Отчет НТО ЦАГИ № 5044. Оценка долговечности в зоне вырезов и отверстий стенки заднего лонжерона крыла самолета Ил-96-300, 1992.

6. Отчет НТО ЦАГИ № 780. Расчетные характеристики конструкционных авиаматериалов. 1985.

7. Отчет НТО ЦАГИ № 2921. Справочные данные по концентрации напряжений элементов авиационных конструкций. 1977.

8. Р.Петерсон Коэффициенты концентрации напряжений. М.: Мир, 1977.

9. Отчет НТО ЦАГИ №5235. Автоматизированная система расчета живучести «Алтай». 1995.

10. Ю.Расчет "АК им. С.В.Ильюшина" № 62.3.6. Обоснование возможности отработки ресурса до списания самолетов Ил-62(М), 1988.

11. Альбом Карт Контроля №70/62/М/-Р для самолетов ИЛ-62(М) (приложение к бюллетеню №1430-БЭ).М.: МГА, 1990.

12. Единые нормы летной годности транспортных самолетов стран членов СЭВ (ЕНЛГ-С). М.: Междуведомственная комиссия по нормам летной годности гражданских самолетов и вертолетов СССР, 1985.

13. Сакач Р.В. Зубков Б.В. Давиденко М.Ф. и др. Безопасность полетов. М.: Транспорт, 1986.

14. Зубков Б.В., Минаев Е.Р. Основы безопасности полетов. М.: Транспорт, 1987.

15. Воробьев В.Г., Зубков Б.В., Уриновский Б.Д. Технические средства и методы обеспечения безопасности полетов. М.: Транспорт, 1989.

16. Отчет НТО ЦАГИ №2496. Оценка характеристик живучести регулярной зоны крыла проектируемых пассажирских самолетов. 1979.

17. Г. Корн, Т. Корн. Справочник по математике. М.: Наука, 1974.

18. Зубков Б.В. Методологические основы анализа и оценки безопасности полетов и летной годности воздушных судов. Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. М.: 1997.

19. Группа руководства ТО Американской Ассоциации ВТ. Принципы разработки программ техобслуживания самолета. М.: ОКБ им. С.В. Ильюшина, 1982.

20. Барзилович Е.Ю., Воскобоев В.Ф. Научно-методические материалы по вопросам эксплуатации РЭО самолетов ВВС по состоянию. М.: ВвиА им. проф. Н.Е. Жуковского, 1978.

21. Методика построения программы технического обслуживания и ремонта планера транспортного самолета, (отв. испол. Б.Д. Уриновский) М.: МИИГА, 1983.

22. Разработка рекомендаций по формированию комплексной программы технического обслуживания и ремонта самолетов типа ТУ-154. Отчет. М.: МИИГА, 1980.

23. Airline/ manufacturer maintenance program planning document. MSG-3: ATA, 1980.

24. Предварительное проектирование самолетных конструкций на основе требований работоспособности при повреждении. Техническая информация. М.: НАГИ, 1974.

25. Свищева Г.П., Селиханова А.Ф. Проектирование, испытания и производство широкофюзеляжных самолетов. Прочность самолетных конструкций. М.: Машиностроение, 1984.

26. Соломонов ПА. Надежность планера самолета. М.: Машиностроение, 1974.27.3айцев В.Н., Нечеткин Г.Н., Рудаков В.Л., Черненко Ж.С. Конструкция и прочность самолета. Киев: Вища школа, 1974.

27. Методические рекомендации по переводу планера самолетов на техническую эксплуатацию по состоянию. М.: ГосНИИ ГА, 1983.

28. Методика определения ресурса планера самолета на стадии эксплуатации. М.: ЦАГИ, 1976.

29. Наземные испытания и техническое обеспечение эксплуатации пассажирских самолетов./ Под ред. Г.В. Новожилова, М.: Машиностроение, 1980г.

30. Методика определения ресурса планера самолета на стадии эксплуатации. М.: ЦАГИ, 1983.

31. Моломин В.П. Модели управления надежностью авиационной техники. М.: Машиностроение, 1981.

32. Основы автоматизированного проектирования двигателей летательных аппаратов/ Под ред. Хронина Д.В. М.: Машиностроение, 1980.

33. Теория и практика проектирования пассажирских самолетов/ Под ред. Новожилова Г.В. М.: Наука, 1976.

34. Акимов В.М. Основы надежности газотурбинных двигателей. М.: Машиностроение, 1981.

35. Биргер И.А. Техническая диагностика. М.: Машиностроение, 1978.

36. Косточкин В.В. Надежность авиационных двигателей и силовых установок. М.: Машиностроение, 1976.

37. Волков Л.И. Управление эксплуатацией летательных комплексов. М.: Высшая школа, 1981.

38. Смирнов H.H., Ицкович A.A. Обслуживание и ремонт авиационной техники по состоянию. М.: Транспорт, 1987.

39. Уайлд Д. Оптимальное проектирование. М.: Мир, 1981.

40. Смирнов H.H. Техническое обслуживание и ремонт авиационной техники по состоянию. М.: ВИНИТИ, 1983.

41. Уриновский Б.Д. Разработка и исследование метода формирования программы технического обслуживания и ремонта планера самолета при его эксплуатации по состоянию Диссертация на соискание ученой степени к.т.н. М.: МИИГА, 1984.

42. Далецкий C.B. Проектирование систем технического обслуживания и ремонта воздушных судов гражданской авиации. М.: МАИ, 2001.

43. Далецкий C.B., Дергач О .Я., Петров А.Н. Эффективность технической эксплуатации самолетов гражданской авиации. М.: Воздушный транспорт, 2002.

44. Смирнов H.H., Чинючин Ю.М. Эксплуатационная технологичность летательных аппаратов. М.: Транспорт, 1994.