CC BY
25
Секция
«ЭКСПЛУАТАЦИЯ И НАДЕЖНОСТЬ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ»
УДК 629.7.017.1
ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОГО ПРОЦЕССА ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ТОПЛИВНОЙ СИСТЕМЫ САМОЛЕТОВ СЕМЕЙСТВА BOEING CLASSIC
С. Ю. Букатова, В. Ж. Журавлев, С. В. Леонов, С. А. Ткаченко Научный руководитель - О. Г. Бойко
Сибирский государственный университет науки и технологий имени академика М. Ф. Решетнева Российская Федерация, 660037, г. Красноярск, просп. им. газ. «Красноярский рабочий», 31
E-mail: [email protected]
Приведен алгоритм формирования оптимальных режимов технического обслуживания топливной системы самолетов семейства Boeing Classic на основании статистических данных процесса технической эксплуатации.
Ключевые слова: процесс, техническая эксплуатация, топливная система, формы регламента, стратегии технического обслуживания.
DESIGN OF EFFECTIVE PROCESS OF TECHNICAL OPERATION OF FUEL SYSTEM OF PLANES OF THE BOEING CLASSIC FAMILY
S. Ju. Bukatova, V. Zh. Zhuravlev, S. V. Leonov, S. A. Tkachenko Scientific Supervisor - O. G. Boyko
Reshetnev Siberian State University of Science and Technology 31, Krasnoyarsky Rabochy Av., Krasnoyarsk, 660037, Russian Federation E-mail: [email protected]
The algorithm of formation of the optimum modes of maintenance of fuel system of planes of the Boeing Classic family on the basis of statistical data of process of technical operation is given.
Keywords: process, technical operation, fuel system, forms of regulations, strategy of maintenance.
Совершенствование процессов технической эксплуатации сложных функциональных систем самолетов семейства Boeing Classic, является актуальной задачей для авиапредприятий Российской Федерации, так как позволяет снижать простои и трудозатраты при техническом обслуживании и ремонте (ТОиР) и повышать экономическую эффективность.
Целью данной работы является выполнение анализа статистических данных об отказах и неисправностях топливной системы самолетов семейства Boeing Classic по данным авиакомпании Ютейр за период с 2011 по 2015 гг., расчет параметров затрат и построение эффективного процесса технической эксплуатации.
Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:
1. Определение показателей безотказности топливной системы на основании статистических данных авиакомпании Ютейр за период с 2011 по 2015 гг.
2. Определение обобщенных показателей эксплуатационной технологичности топливной системы.
Актуальные проблемы авиации и космонавтики - 2018. Том 2
3. Выбор рациональных стратегий ТОиР.
4. Формирование оптимального регламента ТОиР.
При формировании оптимального режима диагностирования и замены изделий следует учитывать, что чем больше величины упреждающего допуска и периодичности проверок, тем меньше затраты на контроль и больше на замену и ремонт, и наоборот [1; 2].
Определение оптимального режима технического диагностирования изделия выполняют по критерию минимизации затрат по выражению [2; 3]:
с, = 1
J r = 1
W X Ц iК i
i=1
m . . r n
с H X % J + Vе 3 + С р h к + с п X % i + с ф X % к Ц к i=1 i=1 к=1
(1)
где Сп, С3, Ср - стоимость проверки, замены и ремонта; СН - убытки связанные с возникновением отказов; Сф - плата за фонды; W - среднегодовая наработка.
После решения задач определения режима диагностирования и замены по каждому изделию, решалась задача группировки многочисленных локальных периодичностей ТО изделий в оптимальные формы регламента.
Все формы ТОиР изделий функциональной системы должны быть сгруппированы таким образом, чтобы они были распределены по всем формам регламента. Задача группировки решается в виде нахождения плана, минимизирующего общие потери. Если затраты неизвестны, то группировка изделий в оптимальные формы регламента может быть выполнена по критерию минимальных потерь от недоиспользования наработки изделий между обслуживаниями [3].
Рассмотрим приведенный алгоритм формирования режимов ТОиР на примере топливной системы самолета Боинг 737 Classic. Для этого в работе рассматривались функциональные задачи, выполняемые системой; определялись показатели безотказности основных изделий; определялись показатели безотказности блоков и всей системы. Далее определялись обобщенные показатели эксплуатационной технологичности по выражениям (2) и (3): Удельная суммарная оперативная продолжительность ТОиР
^ОП + % + ^PEM.C +__*CM "Р
^PEC.C ^РЕС.Д " (1 _ КД )
ОП П PEM.C CM КОП =---+ —-т;—, (2)
где ¿ОП, ¿П - суммарная оперативная продолжительность выполнения всех форм оперативного и периодического обслуживания, соответственно, за межремонтный ресурс (ремонтный цикл) самолета ТРЕС.С, ч; ¿РЕМ.С - средняя оперативная продолжительность ремонта самолета или суммарная средняя оперативная продолжительность всех ремонтных форм за ТРЕС.С, ч; ¿СМ - средняя оперативная продолжительность замены двигателя, ч; ТРЕС.д - межремонтный ресурс двигателя, ч; Кд - коэффициент досрочных замен двигателей; р - коэффициент, учитывающий количество замен двигателей, которые не совмещаются по времени с проведением периодических форм ТОиР на самолете.
Удельная суммарная оперативная трудоемкость ТОиР:
Кот = ТОП + ТП + ТРЕМ.С + (ТСМ + ТРЕМ.Д) ' ПД + ^ ТРЕМ.И, ' ПИ, (3)
ТРЕС.С ТРЕС. Д ' (1 _ КД ) /=1 ТРЕС.Иг- ' (1 ~а И; )
где ТОП - суммарная оперативная трудоемкость всех форм оперативного технического обслуживания, включая работы по устранению отказов и повреждений за ТРЕСС. чел.-ч; Тп - суммарная оперативная трудоемкость всех форм периодического обслуживания за ТРЕСС, чел.-ч; ТРЕМС, Трем.д, ТРЕМ.И/ - трудоемкость ремонта самолета, двигателя, /-го изделия соответственно, чел.-ч; ТСМ - трудоемкость замены двигателя, чел.-ч; ТРЕСИ/ - межремонтный ресурс /-го изделия, ч; аИ/ - коэффициент досрочных замен /-го изделия; пд, пи/ - число двигателей и изделий каждого типа на самолете, заменяемых в пределах ТРЕС.д и ТРЕСС соответственно; Ши - число типов изделий, заменяемых на самолете в пределах ТРЕСС.
Секция «Эксплуатацияи надежность авиационной техники»
Следующим шагом являлась оценка вероятности выполнения внепланового текущего ремонта по выражению (4):
Py (г < tз) = 1 - (4)
где ц - интенсивность текущего ремонта; ^ - время, заданное для устранения отказа. После этого выбирались рациональные стратегии технического обслуживания. Так, для системы трубопроводов, крана кольцевания, системы индикации количества топлива, подкачивающего насоса и перекрывного крана выбрана стратегия технического обслуживания по наработке (ТОНАР), а для датчика температуры топлива - техническое обслуживание по состоянию с контролем уровня надежности (ТОСКУН) (см. таблицу).
Результаты выбора стратегий технического обслуживания изделий топливной системы
№ Наименование изделия Влияет отказ Влияет отказ Возможно Выбранная
п/п изделия на изделия на определение стратегия
безопасность полета? регулярность полетов? предотказового состояния? использования изделия
1 Система трубопроводов ТС да да нет ТОНАР
2 Кран кольцевания да да нет ТОНАР
3 Система индикации количества топлива да да нет ТОНАР
4 Датчик температуры топлива нет нет нет ТОСКУН
5 Подкачивающий насос да да нет ТОНАР
6 Перекрывной кран да да нет ТОНАР
На основании выбранных стратегий ТО был сформирован оптимальный регламент ТО для топливной системы и определены периодичности для её изделий. Таким образом, получена группировка операций ТО изделий в оптимальные формы регламента
Таким образом, в работе по статистическим данным авиакомпании Ютейр за период с 2011 по 2015 гг., были рассчитаны следующие значения оптимальной периодичности ТО:
1. Для системы трубопроводов - в форме Weekly check (70 л. ч.).
2. Для крана кольцевания и системы индикации кол-ва топлива - каждый второй Weekly check (140 л. ч.).
3. Для подкачивающих насосов - в форме Month check (300 л. ч.).
4. Для перекрывных клапанов - в форме 2A (500 л. ч.).
Библиографические ссылки
1. Смирнов Н. Н. Основы теории технической эксплуатации летательных аппаратов. Ч. 1, 2. М. : МГТУ ГА, 2001, 2003.
2. Смирнов Н. Н. Научные основы построения системы технического обслуживания и ремонта самолётов ГА. М. : МГТУ ГА, 1994.
3. Техническая эксплуатация летательных аппаратов : учебник для вузов / под ред. Н. Н. Смирнова. М. : Транспорт, 1990.
© Букатова С. Ю., Журавлев В. Ж., Леонов С. В., Ткаченко С. А., 2018
