CC BY
74
УДК 629.7.017.083
В. Б. Краснопеев, О. Г. Бойко
АНАЛИЗ ОТРАБОТКИ РЕСУРСОВ СИСТЕМАМИ САМОЛЕТА ТУ-154М ПРИ ДЛИТЕЛЬНОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ
Рассмотрены вопросы надежности систем радио-, при длительной эксплуатации.
При исследовании надежности функциональных систем использована статистическая информация авиакомпании, эксплуатирующей 16 самолетов Ту-154М [1].
Рассматривается процесс старения (отработки ресурсов) агрегатами функциональных систем летательного аппарата (ЛА) в функции наработки (налета часов) самолета в целом, который определяется налетом часов планера. Степень отработки ресурса агрегатами функциональной системы предложено оценивать средним значением отработки ресурсов [2] в виде
п
В
Тср = ^ , (1)
п
где (і - относительная обработка ресурса г-м агрегатом; п - число агрегатов в системе.
Рассмотрены те значения по оси абсцисс (налета планера), которым соответствует налет на рассматриваемый момент эксплуатации экземпляров ЛА в авиакомпании. Этим объясняется неравномерность распределения точек по оси абсцисс на приведенных зависимостях.
Для более полного анализа рассматриваются три системы: самолетный дальномер СД-75 (радиооборудование), основная система электроснабжения СП3С3Б40 (электрооборудование), автомат углов атаки и перегрузок АУАСП-12ВРИ (приборное оборудование).
Радиодальномеры СД-75 предназначены для измерения наклонной дальности от радиомаяков систем DME. При полете по совмещенным маякам VOR-DME дальномеры совместно с навигационно-посадочной системой «Курс-МП» используются для определения местоположения самолета в полярных координатах (азимут и дальность).
Графическая зависимость средней относительной отработки ресурсов агрегатами СД-75 от налета представлена на рис. 1.
Ч.
Рис. 1. Зависимость относительной наработки СД-75 самолета Ту-154М
Наиболее отказным блоком СД-75 является запросчик ЗСД-75. Значения отработки ресурсов ЗСД-75 в функции налета планера приведены на рис. 2.
Так, процесс старения комплектующих изделий СД-75 завершается при налете планера самолета
электро-, приборного оборудования самолета Ту-154М
25-30 тыс. ч. На одном экземпляре ЛА в системе могут работать одновременно как агрегаты новые с относительной отработкой ресурса, равной 0,05, так и агрегаты, имеющие относительную отработку ресурса 0,5и более.
Ч.
Рис. 2. Зависимость относительной наработки запросчиками ЗСД-75
Основная система электроснабжения СП3С3Б40 предназначена для питания электрифицированных систем самолета и отдельных потребителей, обеспечения электроэнергией систем электроснабжения (вторичных) переменного тока 36 В и постоянного тока 27 В (рис. 3).
Рис. 3. Зависимость относительной наработки агрегатов основной системы электроснабжения переменным током самолета Ту-154М от налета
Значения / , рассчитанные по выражению (1) для агрегатов основной системы электроснабжения по наработкам с начала эксплуатации и назначенным ресурсам для 16 экземпляров ЛА (бортов) приведены на рис. 3.
Основная система электроснабжения переменным током ЛА Ту-154М включает в свой состав агрегаты, отказы которых не наблюдались в течение всего рассматриваемого периода эксплуатации. Вместе с этим представляет отдельный интерес отработки ресурса отказывающих агрегатов в функции наработки планера ЛА. Для блоков БРН-208М7А и БЗУ-376СБ эти зависимости приведены на рис. 4, 5.
Так, в течение первых 20-25 тыс. ч налета ЛА происходит увеличение средней относительной отработки агрегатами основной системы электроснабжения назначенных ресурсов, т. е. система стареет. Далее процесс стабилизируется на уровне 0,5-0,55 отработки агрегатами на-
значенного ресурса в исследуемом диапазоне отработки планером 30 тыс. летных часов. Стабилизация процесса старения агрегатов системы, оцененная по назначенному ресурсу, связана отчасти с заменой их по неисправностям и отказам и отчасти с заменой по выработке ресурса до первого ремонта и межремонтного обслуживания.
Рис. 4. Зависимость относительной наработки блока БРН-208М7А от налета
10000 15000 20000 25000 30000
Рис. 6. Зависимость относительной наработки агрегатов АУАСП-12ВРИ самолета Ту-154М от налета
АУАСП-12ВРИ - важная система, отвечающая за безопасность полета. Замена агрегатов и узлов осуществляется строго в соответствии с регламентом технического обслуживания по неисправностям и отработке ими ресурсов. Очевидно, в связи с этим суммарная относительная отработка ресурсов агрегатами АУАСП-12ВРИ при налете близком к 30 000 ч стремится к значению 0,5 назначенного ресурса.
Приведенные результаты показывают, что агрегаты, имеющие отказы и эксплуатирующиеся на рассматриваемый момент в парке самолетов, имеют относительную отработку назначенных ресурсов не более 45-55 %, так как происходит обновление авиационного оборудования по причине ремонта и отработки им назначенного ресурса.
Графически значения относительных отработок ресурсов агрегатов, имеющих максимальное число отказов, приведены на рис. 7, 8. Приведенные результаты убедительно показывают, что агрегаты, имеющие отказы и эксплуатирующиеся на рассматриваемый момент в парке самолетов, имеют относительную отработку назначенных ресурсов не более 45-55 %.
Рис. 5. Зависимость относительной наработки блока БЗУ-376СБ от налета
Разброс точек на рис. 4, 5, оценивающих относительную отработку ресурсов отдельными агрегатами, существенно больше, чем по системе в целом (рис. 3). Здесь не следует искать каких-либо методических ошибок. Следует помнить, что каждой точке соответствует ресурсное состояние системы в целом, содержащей большое число агрегатов экземпляра ЛА, а на рис. 4, 5 - отдельных типов, агрегатов которых на экземпляре ЛА может быть и 1 и более, и такова для них относительная отработка ресурса в рассматриваемый момент времени.
Автомат углов атаки и перегрузок АУАСП-12ВРИ предназначен для измерения и индикации в полете текущих углов атаки ат, критических углов атаки а и вертикальных перегрузок пу; включения предупреждающей сигнализации и выдачи сигналов в систему МСРП-64-2 при подходе к критическим углам атаки или предельным перегрузкам.
По данным исследования АУАСП-12ВРИ, были получены значения относительных наработок (рис. 6.).
10000 15000 20000 25000 30000
Рис. 7. Зависимость относительной наработки блоками коммутации БК-2Р
Рис. 8. Зависимость относительной наработки указателями УАП-12ВРИ
Представленная картина отработки ресурсов агрегатами систем самолета Ту-154М довольно оптимистична. Она говорит о том, что при существующей системе технического обслуживания и ремонта ЛА в гражданской авиации старение функциональных систем не может быть фактором, ограничивающим ресурс самолета в целом, а их надежность может поддерживаться на высоком уровне, удовлетворяющем требованиям Норм летной годности самолетов. Так, агрегаты и комплектующие изделия функциональных систем по мере увеличения налета планера также увеличивают среднюю по системе отработку ресурсов, но только до величины 0,4-0,6 от назначенных им ресурсов. При дальнейшем увеличении наработки планера средняя по функциональной системе отработка ресурсов ее агрегатов не изменяется.
Полученные результаты исследования отработки ресурсов агрегатами функциональных систем дают осно-
вание рассматривать возможности продления им ресур- СПб. : Федеральная авиационная служба России. Учеб-сов либо о переводе на стратегии технического обслужи- но-тренировочный центр, 1996.
вания по фактическому техническому состоянию. 2. Воробьев, В. Г. Надежность и эффективность авиа-
ционного оборудования / В. Г. Воробьев, В. Д. Констан-
Библиографический список тшот. М. : 1995.
1. Васильев, А. А. Приборное оборудование самолета Ту-154М и его летная эксплуатация / А. А. Васильев.
V. B. Krasnopeev, O. G. Boiko
THE ANALISIS OF OUTPUT RESOURCES BY SYSTEMS OF AIRPLANE TU-154M DURING LONG EXPLOTATION
The questions of reliability during long explotation of airplane Tu-154M radio, electricity and instrument equipments are examined.
УДК: 629.78.015
В. С. Орлов
АЛГОРИТМ ФОРСИРОВАНИЯ РЕЖИМОВ УДАРНЫХ ИСПЫТАНИЙ, СФОРМИРОВАННЫХ ПО ДАННЫМ НАТУРНЫХ ИЗМЕРЕНИЙ1
Рассматривается форсирование режимов ударных испытаний, сформированных по результатам натурных измерений, на примере воздействий, возникающих при авиационном транспортировании космических аппаратов самолетами Ил-76. Форсирование проводится относительно максимальных значений уровней ударных спектров ускорений, зарегистрированных при натурном транспортировании.
Для анализа нагружения космического аппарата (КА) при авиационном транспортировании используются алгоритмы разделения воздействий на стационарные и нестационарные составляющие [1; 2].
Нестационарные воздействия, полученные после разделения исходного процесса на стационарные и нестационарные составляющие, включают в себя общее количество воздействий для всех случаев реализации (количество случаев транспортирования), а для того чтобы проводить испытания, необходимо выделить время действия нагрузки на конкретных режимах из условий дальности полета и количества взлетов и посадок.
Следует отметить, что нагрузки с максимальными амплитудами действуют на самолет только незначительную часть всего временного интервала, соответствующего конкретному режиму транспортирования. Кроме того, часть нагрузок, соответствующая, например, крейсерскому полету, не представляет опасности для сохранности транспортируемого груза ввиду их малости, а только увеличивает время загрузки испытательного оборудования при отработке таких режимов.
То есть процедура получения нагрузок по результатам обработки данных о натурном транспортировании [1], давая реальные нагрузки (спектральные плотности мощности виброускорений и величины ударных спект-
1 Работа проводилась в рамках ФЦНTП «Исследования и техники на 2ОО2-2ООб гг.» по теме 2ООб-РИ-1б.О/ОО1/О7б.
ров ускорений) для формирования режимов вибрационных и ударных испытаний, не решает проблему их оптимального проведения.
При формировании режимов отработочных испытаний на случай авиационного транспортирования таких специальных грузов, как КА, необходимо учитывать следующие параметры: условия транспортирования (тип самолета, его загруженность, типы аэродромов взлета и посадки, погодные условия и т. д.), дальность транспортирования, количество взлетов и посадок за время транспортирования. Если условия транспортирования определяют, в первую очередь, амплитудные величины нагрузок, то дальность транспортирования и количество взлетов и посадок определяют время воздействия этих нагрузок. Создание оптимальных режимов отработки грузов представляет собой нетривиальную задачу. С одной стороны испытания на повышенных режимах могут привести к отказу КА, а с другой - стоимость часа работы испытательного центра очень велика, так как приходится использовать уникальное оборудование. Поэтому испытания на режимах, не представляющих опасности для КА, необходимо обоснованно сокращать, заменяя их эквивалентными испытаниями на более жестких режимах нагружения.
Наиболее распространенным на сегодняшний день является подход к формированию эквивалентных режи-
разработки по приоритетным направлениям развития науки и
б4
