Надежность системы электронной индикации самолета Ту-204

Надежность самолета определяется надежностью планера, силовой установки и функциональных систем. Функциональные системы можно разделить на две большие группы: системы, непосредственно влияющие на обеспечение возможности полета, и системы, оказывающие косвенные влияния. К первой группе следует отнести топливную систему, гидравлическую, систему управления полетом и средствами механизации планера, электросистему При отказе этих систем полет не возможен. Косвенное влияние на безопасность полетов оказывает система кондиционирования воздуха, системы навигационного комплекса, радиосвязное оборудование, система электронной индикации и т. п. Степень влияния этих систем на безопасность полета различна и зависит от условий и этапа полета. Например, отказ системы кондиционирования после взлета на малых высотах не может привести к тяжелым последствиям и будет классифицирован как инцидент, связанный с посадкой на аэродром вылета. Отказ на эшелоне полета 10 000.. .11 000 м может привести к крайне тяжелым последствиям. Отказ пилотажнонавигационного комплекса при хорошей видимости, в том числе и земли - это одна ситуация, а при заходе на посадку в сложных метеоусловиях - совсем другая.

В работе рассмотрена надежность системы электронной индикации (СЭИ-85) самолета Ту-204. Система служит для приема, преобразования и отображения пилотажно-навигационной информации на экранах многофункциональных индикаторов (ИМ). Она входит в структуру пилотажно-навигационного комплекса самолета. Функциональная схема СЭИ-85 приведена на рис. 1.

Рис. 1. Функциональная схема СЭИ-85

Цля расчета надежности системы построена структурная схема надежности, представляющая собой схему

СЭИ-85 (рис. 2) учитывающую влияние отказов блоков системы на ее работоспособность.

Характеристики надежности блоков СЭИ-85 определены по статистическим материалам авиакомпании, в которой налет парка самолетов Ту-204 составил 95 922 ч. (см. таблицу).

Рис. 2. Структурная модель надежности СЭИ-85

Расчет вероятности отказа блоков в функции времени полета выполнен по рекомендованному В. Г. Воробьевым и В. Ц. Константиновым [1] выражению

Q ( t ) = 1 — e " ^t .

Результаты оформлены в виде графиков (рис. 3).

------- ПУ СЭИ

Рис. 3. Вероятность отказа блоков СЭИ-85

Характеристики надежности блоков СЭИ-85

Блоки	Число отказов	Количество блоков на самолете	Средний налет на отказ, ч	Параметр потока отказов to , 1/ч
ИМ	131	4	2 928,9	3,41 ■ НГ
БВФ	68	3	4 231,8	2,36 ■ 1(Г
ПУСЭИ	18	2	10 658	0,94 ■ 10 4

Вестник Сибирского государственного а эрокосмического университета имени академика М. Ф. Решетнева

Сравнение приведенных показателей надежности блоков СЭИ-85 с показателями надежности [2; 3] агрегатов систем, оказывающих непосредственное влияние на безопасность полетов, таких как гидронасосы, топливные насосы, рулевые привода, говорит о том, что они существенно ниже.

Для повышения надежности в СЭИ-85 применено резервирование (рис. 2). Пульт управление резервирован однократно, блок вычисления и формирования команд -двукратно, а многофункциональный индикатор имеет трехкратное резервирование.

Вероятность отказа СЭИ-85 в целом в соответствии со структурной моделью (рис. 2), определяется в виде

Q ( t ) ={ 1 -Р п

1 -(1 -РБ-Р^ )х х{1 -Рб [ 1 -( 1 -р2 )2 ]} где РП, РБ, РИ - вероятности безотказной работы блоков ПУ СЭИ, БВФ и ИМ соответственно.

В практике расчетов на надежность подобные выражения часто называют математической моделью надежности системы.

Расчет Q(t) выполнен при использовании рекомендованного [1] экспоненциального закона распределения вероятностей и значений параметра потока отказов (см. таблицу). Зависимость Q(t) от наработки приведена на рис. 4.

Рис. 4. Вероятность отказа системы СЭИ-85

В Нормах летной годности самолетов гражданской авиации [4] требования к надежности заданы в вероятности отказа на 1ч полета, приводящей к последствиям различной степени тяжести. Для СЭИ-85 она определена как зависимость приращения Ag(t) при приращении At равном 1 ч. Поскольку Q(t) имеет S-образный вид, вероят ность отказа q(t) на 1ч полета имеет ярко выраженный максимум (рис. 5).

Отказы СЭИ-85 далеко не всегда связаны с тяжелыми последствиями. Многое в последствиях отказа этой системы определяется этапом полета и внешними условиями. Реализаций этапов полета и внешних условий являются также случайными величинами. Отказ СЭИ-85 станет опасным только на той части часов налета самолетов, когда он проявится на опасном этапе и при опасных внешних условиях. Изучение распределений этих факторов составляет предмет отдельного исследования. Его результаты совместно с приведенными в данной работе дадут возможность ответить на вопрос о достаточности надежности СЭИ-85.