Динамика развития предотказового состояния объектов эксплуатации воздушного транспорта и разработка рекомендаций по продлению сроков их работоспособности

Значительная часть проблем и задач, стоящих перед гражданской авиацией России, так или иначе, связаны с тем, что большинство из находящихся сегодня на эксплуатации воздушных судов давно выработало установленный им при изготовлении свой срок летной эксплуатации и находятся в состоянии «продленного ресурса», что дает все основания в очень многих случаях говорить о предотказовом в широком смысле этого слова состоянии эксплуатируемой техники. Сказанное в равной мере относится и к бортовому, и к наземному оборудованию, обеспечивающему полет воздушных судов и его сопровождение. Естественный износ и деградация практически всех систем, узлов и элементов авиационной техники, вызванный их старением, породили ряд принципиально новых теоретических и практических задач, связанных с динамикой предотказового состояния и ее влиянием на работоспособность этих систем, т. е. в конечном счете, на безопасность полетов воздушных судов. С перечисленным кругом задач приходится сталкиваться не только в технике, но и в далеких от нее областях таких, как медицина, биология и т. д. Совершенно очевидно, что сложность проблемы не дает надежды в обозримом будущем даже предположить возможность разработки некой единой общей универсальной теории поведения эксплуатируемых, в широком смысле этого слова, технических систем и особенно тех из них, которые находятся в предотказовом состоянии. Именно поэтому еще очень долгое время решение рассматриваемой проблемы будет связано с разработкой новых частных методов и подходов, направленных на получение конкретных рекомендаций, пригодных для применения на конкретной технике в конкретных условиях. Сказанное определяет актуальность настоящей работы, целью которой является разработка статистических методов анализа динамики развития предотказового состояния элементов объектов эксплуатации воздушного транспорта, определения статистических закономерностей этого процесса и разработка рекомендаций по продлению сроков их работоспособности.

Поставленная цель достигается путем решения следующих основных задач:

1.Разработки методов анализа предотказового состояния элементов объектов эксплуатации воздушного транспорта.

2.Разработки вероятностно-статистических и квазидетерминированных моделей для анализа динамики развития предотказового состояния элементов объектов эксплуатации.

3.Определения основных статистических закономерностей развития предотказового состояния элементов объектов эксплуатации.

4.Анализа динамики предотказового состояния совокупности и отдельных элементов объектов эксплуатации.

5.Оценки предотказового состояния элементов объектов эксплуатации.

6.Разработка принципов расчета характеристик элементов объектов эксплуатации воздушного транспорта на этапе их разработки.

Научная новизна работы состоит в том, что в ней:

1.Определены статистические закономерности развития предотказового состояния объектов эксплуатации.

2.Разработаны вероятностно-статистические модели развития предотказового состояния, представленного в виде набора дискретных переходов с уровня на уровень.

3.Показана возможность использования квазидетерминированных моделей для описания предотказового состояния объектов эксплуатации.

4,Определена зависимость вероятности нахождения элементов объектов эксплуатации в работоспособном состоянии от времени при различном характере развития их предотказового состояния.

5.Определены статистические характеристики времени работоспособности элементов объектов эксплуатации при различном характере развития их предотказового состояния.

Практическая значимость работы состоит в том, что ее результаты позволяют:

1.Проводить статистическое описание развития предотказового состояния элементов объектов эксплуатации воздушного транспорта.

2.Вырабатывать рекомендации по определению эксплуатационных характеристик элементов объектов эксплуатации воздушного транспорта на этапе разработки.

3.Прогнозировать развитие предотказового состояния отдельных элементов объектов эксплуатации воздушного транспорта.

4.Оценивать вероятность нахождения элементов объектов эксплуатации воздушного транспорта в работоспособном состоянии во времени при различных характерах протекания процесса эксплуатации.

5.Оценивать время работоспособности элементов объектов эксплуатации.

На защиту выносятся методы анализа динамики развития предотказового состояния элементов объектов эксплуатации воздушного транспорта и вытекающего из этого анализа рекомендации по продлению их ресурса.

Внедрение результатов работы. Результаты работы внедрены в Московском конструкторском. бюро «Компас», а также в учебный процесс Московского государственного технического университета гражданской авиации, что подтверждается соответствующими актами о внедрении.

Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на Международных научно-технических конференциях «Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники, общества» (Москва, 2008 г.), а также на межкафедральных научных семинарах в Московском Государственном техническом университете гражданской авиации (2007;2009г.г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 6 работ, из которых 4 опубликованы в изданиях, определенных ВАК РФ для публикации материалов диссертаций.

3.5. Выводы к разделу 3.

В результате исследований, проведенных в разделе 3, получены следующие основные результаты:

1 .Получены общие соотношения, характеризующие динамику развития предотказового состояния совокупности элементов объектов эксплуатации воздушного транспорта.

2.Получены общие соотношения, характеризующие динамику развития предотказового состояния совокупности элементов объектов эксплуатации воздушного транспорта при постепенных отказах.

3.Получены общие соотношения, характеризующие динамику развития предотказового состояния совокупности элементов объектов эксплуатации воздушного транспорта при внезапных отказах.

4.Определены временные характеристики динамики развития предотказового состояния совокупности элементов объектов эксплуатации воздушного транспорта.

5.0пределены зависимости вероятности нахождения совокупности элементов объектов эксплуатации в работоспособном состоянии от текущего времени при различных процессах развития предотказового состояния. б. Определены статистические характеристики времени достижения параметрами элементов объектов эксплуатации своих предельных значений, при которых наступает их отказ при различных процессах развития предотказового состояния.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

.

Целью настоящей работы являлась разработка статистических методов анализа динамики развития предотказового состояния элементов объектов эксплуатации воздушного транспорта и определения статистических закономерностей этого процесса.

Для достижения поставленной цели в работе в работе были решены следующие задачи:

1 .Разработаны методы анализа предотказового состояния элементов объектов эксплуатации воздушного транспорта.

2.Разработаны вероятностно-статистические и квазидетерминированные моделей для анализа динамики развития предотказового состояния элементов объектов эксплуатации.

3.Определены основные статистические закономерности развития предотказового состояния элементов объектов эксплуатации.

4.Проведен анализ динамики предотказового состояния совокупности и отдельных элементов объектов эксплуатации.

5.Разработаны методы оценки предотказового состояния элементов объектов эксплуатации.

6.Разработаны принципы расчета характеристик элементов объектов эксплуатации воздушного транспорта на этапе их разработки.

В ходе выполнения работы были получены следующие новые научные результаты.

1.Определены статистические закономерности развития предотказового состояния объектов эксплуатации.

2.Разработаны вероятностно-статистические модели развития предотказового состояния, представленного в виде набора дискретных переходов с уровня на уровень.

3.Показана возможность использования квазидетерминированных моделей для описания предотказового состояния объектов эксплуатации.

4.0пределена зависимость вероятности нахождения элементов объектов эксплуатации в работоспособном состоянии от времени при различном характере развития их предотказового состояния.

5.Определены статистические характеристики времени работоспособности элементов объектов эксплуатации при различном характере развития их предотказового состояния. Полученные результаты дают возможность:

1 .Проводить статистическое описание развития предотказового состояния элементов объектов эксплуатации воздушного транспорта.

2.Вырабатывать рекомендации по определению эксплуатационных характеристик элементов объектов эксплуатации воздушного транспорта на этапе разработки.

3.Погнозировать развитие предотказового состояния отдельных элементов объектов эксплуатации воздушного транспорта.

4. Оценивать вероятность нахождения элементов объектов эксплуатации в работоспособном состоянии во времени при различных характерах протекания процесса эксплуатации.

5.Оценивать время работоспособности элементов объектов эксплуатации.