Введение к работе
Актуальность темы. Отказы газотурбинных двигателей (ГТД) при совершении воздушным судном рейса происходят редко, но последствия такого происшествия приносят значительный моральный и материальный урон аЕизпредлриятияги гражданской авиации (ГА). Отсутствие летных происшествий к предпосылок к ним, в том числе благодаря надежности силовых установок, характеризует уровень организации, качества выполнения и обеспечения полетов в ГА.
В настоящее время на авиапредприятиях техническое обслуживание авиационной техники осуществляется по состоянию и по наработке. Техническое обслуживание по состоянию осуществляется с контролем параметров. Целью применения технического обслуживания и ремонта авиационной техники по состоянию является повышение качества и достоверности контроля технического состояния воздушного судна, снижение (по сравнению с обслуживанием по наработке) эксплуатационных расходов при обеспечении необходимого уровня безопасности и регулярности полетов. Техническое обслуживание и ремонт авиационной техники по состоянию выполняет задачу диагностирования технического состояния на данный момент времени, при этом заключение о тем, что в последующий интервал времени отказа не произойдет, носит эвристический характер.
Составить обоснованное заключение о сохранении двигателем своей работоспособности на последующем отрезке времени выполнения полетов можно лишь прогнозируя его техническое состояние.
Вопросам разработки методов прогнозирования параметров технических систем посвящены многое работы. Это работы Чуева Ю.В., Лукашина Ю.П., Гаскарова Д.В., Сиротина Н.Н. и др. Их принципиальным недостатком является то , что они позволяют получить представление о надежности системы в среднестатистическом смысле. Безопасность каждого полета определяется состоянием отдельных экземпляров двигателей, поэтому актуальной является задача разработки метода индивидуального прогнозирования безотказности двигателя.
Все это определяет актуальность диссертационной работы.
Тематика диссертационных исследований соответствует плану НИР УГАТУ по теме ЭФ-УА-11-95-ХГ , Федеральной программе повышения безопасности полетов в ГА.
Цель работы. Разработка автоматизированной системы индивидуального прогнозирования безотказности самолетных газотурбинных двигателей на основе информации об уровне температуры выходящих газов.
Для достижения указанной цели в работе поставлены и решены следующие основные задачи:
-
Выбор и обоснование прогнозируемой меры безотказности ГТД в течение заданного числа предстоящих рейсов.
-
Разработка методики оценки меры "родства" изменений температуры протезируемого двигателя с динамикой других.
-
Определение оптимального числа предшествующих измерений температуры для ее прогнозирования.
-
Разработка методики определения индивидуальной меры безотказности ГТД в течение заданного числа рейсов.
-
Разработка алгоритмического и программного обеспечения автоматизированной системы предупреждения отказов авиационных двигателей.
Методы исследования. В процессе исследований и решения сформулированных задач использованы методы теории вероятностей и математической статистики, системного анализа, теории распознавания образов, теории решения экстремальных задач, теории надежности.
Все основные расчеты выполнены на ПЭВМ.
Научная новизнз.
-
Разработан метод прогнозирования уровня температуры выходящих газов, позволяющий оценить индивидуальную меру безотказности газотурбинного двигателя за заданное число предстоящих рейсов.
-
Разработана методика использования метода "родства" для прогнозирования уровня температуры выходящих газов за несколько рейсов вперед.
-
Предложен подход к определению разумного числа предшествующих измерений, используемых для оценки меры "родства" динамики температуры выходящих газов различных двигателей.
-
Предложен алгоритм индивидуальной оценки меры безотказности газотурбинного двигателя за заданное число предстоящих рейсов.
-
Предложена процедура выбора для каждого эксплуатируемого двигателя участка измеренных температур, наиболее "родственного" с последним участком прогнозируемого двигателя.
Практическая значимость результатов работы состоит в том, что разработанный программный комплекс прогнозирования индивидуальной меры безотказности двигателей на основе предложенного метода оценки "родства" позволяет:
оперативно получить информацию о техническом состоянии двигателя по температуре выходящих газов за заданное число рейсов;
повысить надежность принимаемых решений о дальнейшей эксплуатации ГТД.
Практическая значимость работы подтверждена внедрением и использованием разработанного комплекса в лаборатории диашостики авиационно-техническои базы авиакомпании "БАЛ" в соответствии с Федеральной программой повышения безопасности полетов в ГА.
На защиту выносятся:
1. Методика использования метода "родства" для прогнозирования уровня
температуры выходящих газов ГТД.
2. Методика оценки индивидуальной меры безотказности ГТД за заданное
число предстоящих рейсов.
3. Профаммный комплекс автоматизированной системы предупреждения отка
зов авиационных двигателей.
Апробация работы.
Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на Всероссийской молодежной научно-технической конференции "Информационные и кибернетические системы управления и их элементы", г. Уфа, 1995 г.; 1-ой Всероссийской научно-практической конференции "Безопасность поле-
T08 й ГОСуДЗрСТВЄННОб регулирование ДбЯТЄЛЬНОСТй Б ГА", Г. СЗККТ-ПеТериурГ, 1S95 Г. J
Международной научно-технической конференции 'Современные научно-технические проблемы ГА", г. Москва, 1996 г.
Публикации. Основные результаты исследований отражены в 3 статьях, отчете о НИР, в тезисах докладов.
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из 147 страниц машинописного текста, включающего в себя введение, четыре главы, заключение, иллюстрации, список литературы из 104 наименований и приложения.
