Анализ отработки ресурсов системами самолета Ту-154М 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 n

X t

7 - i = 1 t ср —          ^,

n где ti - относительная обработка ресурса z-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.

Цля более полного анализа рассматриваются три системы: самолетный дальномер СЦ-75 (радиооборудование), основная система электроснабжения СП3С3Б40 (электрооборудование), автомат углов атаки и перегрузок АУАСП-12ВРИ (приборное оборудование).

Радиодальномеры СЦ-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 СЦ-75 от налета представлена на рис. 1.

Рис. 1. Зависимость относительной наработки СЦ-75 самолета Ту-154М

Наиболее отказным блоком СЦ-75 является запросчик ЗСЦ-75. Значения отработки ресурсов ЗСЦ-75 в функции налета планера приведены на рис. 2.

Так, процесс старения комплектующих изделий СЦ-75 завершается при налете планера самолета

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 0,5 и более.

tHap/Tpec

Рис. 2. Зависимость относительной наработки запросчиками ЗСЦ-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 t , 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. Цля 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 Цалее 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

ч.

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 а _т, 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.).

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. 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-