Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Обеспечение эксплуатационной надежности бортовых систем генерирования электроэнергии при эксплуатации по состоянию Майская Елизавета Романовна

Обеспечение эксплуатационной надежности бортовых систем генерирования электроэнергии при эксплуатации по состоянию
<
Обеспечение эксплуатационной надежности бортовых систем генерирования электроэнергии при эксплуатации по состоянию Обеспечение эксплуатационной надежности бортовых систем генерирования электроэнергии при эксплуатации по состоянию Обеспечение эксплуатационной надежности бортовых систем генерирования электроэнергии при эксплуатации по состоянию Обеспечение эксплуатационной надежности бортовых систем генерирования электроэнергии при эксплуатации по состоянию Обеспечение эксплуатационной надежности бортовых систем генерирования электроэнергии при эксплуатации по состоянию Обеспечение эксплуатационной надежности бортовых систем генерирования электроэнергии при эксплуатации по состоянию Обеспечение эксплуатационной надежности бортовых систем генерирования электроэнергии при эксплуатации по состоянию Обеспечение эксплуатационной надежности бортовых систем генерирования электроэнергии при эксплуатации по состоянию Обеспечение эксплуатационной надежности бортовых систем генерирования электроэнергии при эксплуатации по состоянию Обеспечение эксплуатационной надежности бортовых систем генерирования электроэнергии при эксплуатации по состоянию Обеспечение эксплуатационной надежности бортовых систем генерирования электроэнергии при эксплуатации по состоянию Обеспечение эксплуатационной надежности бортовых систем генерирования электроэнергии при эксплуатации по состоянию
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Майская Елизавета Романовна. Обеспечение эксплуатационной надежности бортовых систем генерирования электроэнергии при эксплуатации по состоянию : диссертация ... кандидата технических наук : 05.22.14 / Майская Елизавета Романовна; [Место защиты: Моск. гос. техн. ун-т гражд. авиации].- Москва, 2009.- 124 с.: ил. РГБ ОД, 61 09-5/2024

Содержание к диссертации

Введение

Глава 1. Применение современных методов технической эксплуатации для бортовых. систем генерирования электроэнэргии 11

1.1. Поддержание требуемого уровня надежности бортовых систем генерирования электроэнергии с помощью современных методов технической эксплуатации 11

1.2. Выбор показателей надежности для изделий авиационного электрооборудования 19

1.3. Классификация изделий электрооборудования по степени влияния на безопасность полетов 31

1.4. Достоверность контроля технического состояния изделий авиационного электрооборудования 37

1.5. Метод назначения оптимальных допусков на контролируемые параметры при обслуживании по состоянию 41

Выводы по главе 1 51

Глава 2. Анализ статистических данных из эксплуа тации и оценка поїсазателеи надежности агрегатов бортовых систем генерирования электроэнергии 52

2.1. Организация системы сбора и обработки эксплуатационных данных о надежности АЭО в современных условиях 52

2.2. Анализ статистических данных об отказах агрегатов СГ по данным эксплуатации 67

2.3. Оценка показателей надежности агрегатов СГ 71

2.3.1. Исходные данные для оценки показателей надежности изделий АЭО 71

2.3.2. Оценка показателей надежности агрегатов СГ классическим методом 73

2.3.3. Оценка показателей надежности агрегатов СГ методом .перевыборок .. 75

Выводы по главе 2 [. 83

Глава 3. Оценка необходимой периодичности восстановления отказавшего канала сг в процессе эксплуатации 84

3.1. Введение избыточности в систему и роль ее своевременного восстановления 84

3.2. Анализ бортовой системы генерирования электроэнергии с точки зрения отказов и неисправностей в системе 89

3.3. Определение максимально допустимой продолжительности эксплуатации СГ без восстановления 96

3.4. Методика экономического обоснования стратегии восстановления отказавшего канала 102

Выводы по главе 3 105

Общие выводы по работе 106

Список использованной литературы

Введение к работе

Актуальность проблемы. Обеспечение безопасности полетов (БП) было и остается основной проблемой в сфере воздушных перевозок. При этом 20% авиационных происшествий обусловлено отказами авиационной техники.

Переход на рыночную экономику повлек за собой возникновение новых подходов к вопросу эксплуатации воздушных судов (ВС). Появление но-. вой авиационной техники (AT), старение парка самолетов, утрата существовавшей системы обеспечения БП, базировавшейся на системе сбора эксплуатационной информации, отсутствие нормативной базы, отвечающей современным требованиям, определяет необходимость пересмотра сложившихся концепций разработки, производства, и эксплуатации AT и проведения новых исследований, направленных на совершенствование процесса жизненного цикла изделий AT.

Среди основных функционально значимых систем ВС, надежность которых непосредственно влияет на безопасность полетов воздушного судна в целом, важное место занимает система электроснабжения (СЭС). Система электроснабжения играет все большую роль в эксплуатации самолета в целом по мере увеличения на борту количества аппаратуры, потребляющей электроэнергию, поэтому поддержание её эксплуатационной надежности очень важно для обеспечения требуемого уровня безопасности полетов ВС.

Важнейшей частью СЭС является система генерирования (СГ), состоящая, как правило, из нескольких независимых или параллельно работающих каналов, что обеспечивает высокую степень избыточности относительно возникающих в процессе эксплуатации неисправностей.

Система генерирования электрической энергии разделена на несколько независимых или параллельно работающих каналов, каждый из которых включает источник электроэнергии и аппаратуру управления, регулирования, контроля и защиты, обеспечивающую поддержание основных параметров

вырабатываемой электроэнергии в заданных пределах, и участок сети от генератора до центрального распределительного устройства (ЦРУ). Работа посвящена исследованию эксплуатационной надежности бортовых систем генерирования и методам ее обеспечения с использованием современного математического аппарата и программного обеспечения.

В настоящее время системы генерирования различных типов ВС переведены на метод технической эксплуатации по состоянию и включены в Главный перечень минимального оборудования (ГПМО). Эхо позволяет по-; высить эффективность использования самолета путем предотвращения задержек вылета с выявленными неисправностями в системе при условии сертифицированного уровня безопасности полетов за счет соответствующей степени их резервирования и дублирования.

ГПМО позволяет эксплуатировать самолет с неисправным оборудованием в течение определенного времени и с соблюдением условий и ограничений, указанных в ГПМО. В перечне указаны процедуры, выполняемые наземным инженерно-техническим персоналом при техническом обслуживании (ТО) и летным экипажем для обеспечения безопасности полета. Возможность эксплуатации СГ по методу технической эксплуатации по состоянию подразумевает под собой необходимость назначать время эксплуатации, в течение которого отказавший канал должен быть восстановлен.

Проблема состоит в необходимости разработки методов количественной оценки влияния наличия неисправностей в СГ на уровень эксплуатационной надежности. Эту проблему усугубляет отсутствие достоверной статистики по отказам в эксплуатации.

Объект исследования - бортовые системы генерирования электроэнергии.

Предмет исследования — эксплуатационная надежность бортовых систем генерирования электроэнергии.

Цель и задачи исследования

Целью работы является разработка методов и средств обеспечения эксплуатационной надежности бортовых систем генерирования электроэнергии при эксплуатации по состоянию.

В диссертации поставленная цель достигается путем решения следующих научно-исследовательских и инженерно-технических задач:

выбора показателей,, определяющих. эксплуатационную надежность авиационного электрооборудования и поддающихся текущему контролю в процессе эксплуатации;

проведения анализа существующих методов технической эксплуатации с обоснованием выбора метода технической эксплуатации для СГ и ее агрегатов;

разработки метода расчета оптимальных допусков на контролируемые параметры по критерию вероятности ложного или необнаруженного отказа;

проведения анализа статистических данных об отказах агрегатов систем генерирования;

проведения оценки показателей надежности агрегатов СГ по ограниченным данным эксплуатации;

разработки метода определения максимально допустимого с точки зрения БП интервала времени эксплуатации бортовой системы генерирования с отказами каналов (в соответствии с ГПМО), обеспечивающего выполнение заданных требований по безопасности полетов;

разработки метода экономического обоснования стратегии восстановления отказавшего канала генерирования.

Методические и теоретические основы исследования

Основы теории надежности в нашей стране разработаны Гнеденко Б.В., Беляевым Ю.К., Соловьевым А.Д. Научные изыскания в области надежности авиационной техники продолжили Барзилович Е.Ю., Северцев Н.А. и другие. Большой вклад в развитие теории технической эксплуатации авиационного

оборудования внесли Воробьев В.Г., Константинов В.Д. Кузнецов СВ. и другие ученые, подкрепив теоретические исследования практической базой. Исследованиям в области обработки статистических данных посвящены труды Шора Я.Б., Козлова Б.А., Ушакова И.А., Савинкова М.В. и с использованием компьютерной статистики - Бецкова А.В., Лончакова Ю.В. и др.

Вопросы эффективного функционирования СЭС освещены в трудах Синдеева И.М., Кривенцева В.И., Федосеева А.Ф. и др.

Методы исследования связаны с применением статистики, теории управляемых случайных процессов, теории надежности, методов математического программирования и др.

Научная новизна работы состоит в следующем:

разработан метод расчета оптимальных допусков на контролируемые параметры при обслуживании по состоянию, позволяющий определить значения допуска, минимизирующие значение вероятности ложного отказа при заданной вероятности необнаруженного отказа и наоборот;

предлагается использовать метод перевыборок для оценки показателей надежности изделий АЭО по ограниченным исходным данным;

разработан метод расчета максимально допустимого интервала времени эксплуатации бортовой системы генерирования без восстановления (в соответствии с главным перечнем минимального оборудования), обеспечивающего требуемый уровень безопасности полетов;

разработан метод экономического обоснования стратегии восстановления отказавшего канала генерирования СГ.

Достоверность результатов работы обоснована применением современных методов математического аппарата и подтверждается практикой эксплуатации.

Практическая ценность работы состоит в том, что полученные результаты позволяют:

определять значения допусков на контролируемые параметры при эксплуатации по состоянию, минимизирующие значения ошибок первого или второго рода;

использовать интегрированную систему сбора данных эксплуатации (ИССДЭ)для получения статистической информации об отказах и неисправностяхдсделийАЭО;

. проводить оценку показателей эксплуатационной надежности агрегатов АЭО с использованием разработаной методики и программы оценки показателей эксплуатационной надежности изделий на основании метода перевыборок;

оценивать надежность бортовых систем генерирования электроэнергии;

оценивать значение максимально допустимого интервала времени эксплуатации бортовой системы генерирования без восстановлений и обосновывать возможность разрешения вылета ВС из базового аэропорта с одним отказавшим каналом генерирования, исходя из требований по безопасности полетов;

обосновывать выбор места проведения восстановительных работ по устранению неисправностей в системе генерирования (в базовом или промежуточном аэропорту).

Внедрение результатов работы

На предприятиях ГА:

разработанная автором диссертации «Методика оценки и подтверждения показателей безотказности изделий авиационного электрооборудования по данным эксплуатации» [86] внедрена на предприятии ОАО «Аэроэлектромаш». Данная методика использована для обработки полученных автором статистических данных об отказах и неисправностях комплектующих изделий авиационного электрооборудования разработки ОАО «Аэроэлектромаш». По результатам апробации методики составлен отчет № 2Н-ОЭМ-08-06 «Анализ эксплуатационной

надежности изделий разработки/изготовления ОАО «Аэроэлектромаш» для объекта Ил-96-300 за 2006г. и 2007г.».

разработанная автором диссертации на основании материалов научно-исследовательской работы «Методика назначения оптимальных допусков на контролируемые параметры при обслуживании по состоянию» [85] внедрена на предприятии ОАО «Аэроэлектромаш» и применена для нахождения оптимальных допусков на контролируемые в процессе эксплуатации параметры блока БРЗУ115В02с для обеспечения-заданных требований по вероятностям ложного и необнаруженного отказа.

Апробация результатов исследования.

Материалы исследования докладывались и получили положительную оценку на Международных научно-технических конференциях в МГТУ ГА «Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники, общества» 18-19 мая 2006г. и 22-23 апреля 2008г.

Основные результаты диссертации содержатся в семи научных трудах. Из них - три статьи в Научном вестнике МГТУ ГА, рекомендованном ВАК России для опубликования материалов диссертационных работ, тезисы двух докладов на международных конференциях в МГТУ ГА в 2006г. и 2008г.

Структура и объем работы. Диссертация изложена на 124 страницах машинописного текста и состоит из введения, трех глав, выводов по работе, списка использованной литературы и приложений. Диссертация иллюстрирована 20 рисунками и 20 таблицами, содержит 3 приложения.

Выбор показателей надежности для изделий авиационного электрооборудования

Надежность — комплексное понятие, отражающее целый спектр свойств изделия. По ГОСТ 27.002-83 [48] - это сочетание свойств безотказности, долговечности, ремонтопригодности и сохраняемости. Даже одно свойство - безотказность - может быть охарактеризовано целым набором различных показателей, каждый из которых оценивает какую-то одну сторону этого свойства из многих.

Надежность изделия должна обеспечиваться на всех этапах жизненного цикла (ЖЦ) изделия: проектирования, изготовления, эксплуатации и хранения.

При разработке изделия авиационного электрооборудования (АЭО) следует руководствоваться уровнями безопасности и надежности, которые нужно обеспечить в эксплуатации, поэтому большое внимание нужно уделить набору показателей надежности изделия, которые будут записаны в техниче-ском задании (ТЗ).

В настоящее время нет единого подхода к выбору показателей надежности АО при задании требований на разработку и подтверждении уровня надежности в процессе эксплуатации.

Задаваемые в ТЗ показатели при всем их разнообразии (вероятность безотказной работы за час полета, за максимальное время полета - при условии полной исправности к началу полета, вероятность возникновения отказов, приводящих к определенным видам особой ситуации, различного вида наработки и т.д.) не могут быть оценены по результатам эксплуатации. Условия, при которых они рассчитаны, не соответствуют современным методам технической эксплуатации. Возникает вопрос выбора таких показателей надежности, которые отражали бы уровень текущей эксплуатационной надежности. Для вновь создаваемых изделий авиационного электрооборудования в ТЗ задаются требования по надежности с учетом дальнейшего метода технической эксплуатации, которые должны обеспечить необходимый уровень безопасности полетов.

Задавая в ТЗ тот или иной показатель надежности, мы прямо влияем на качество будущего изделия. Разработчик должен обеспечить надежность в требуемом в ТЗ смысле. При этом изделие может не удовлетворять заказчика в другом, возможно не менее важном качестве. Электромеханизм может быть работоспособен с высокой вероятностью за счет дублирования электродвигателей, но именно вследствие этого иметь недопустимо высокую вероятность рассоединения выходного вала с нагрузкой.

Наиболее распространенной недоработкой в ТЗ является отсутствие разъяснения, что вкладывается в содержание понятия «отказ» при данном конкретном применении изделия на объекте. Например, электромеханизм имеет различные виды отказов - заклинивание, рассоединение, невключение, неотключение в крайнем положении и т.д. — которые в зависимости от условий применения в разной степени влияют на надежность объекта применения.

В соответствии с АП-25 [2] требования к безотказности бортовой системы генерирования целесообразно задавать по каждому виду особой ситуации. В ГОСТ 19705-81 [52] рассматриваются три категории отказов — они соответствуют по АП-25: «А» - катастрофической, «В» - аварийной и опасной ситуациям, «С» - усложнению условий полета.

Требования по категориям «А» и «В» непосредственно связаны с безопасностью полетов и должны быть жестко заданы заказчиком. Требования по категории «С» также задаются заказчиком, но могут согласовываться между заказчиком и разработчиком в процессе разработки, исходя из соображений минимальных затрат на эксплуатацию системы, т.к. эта категория отказов больше связана с экономической стороной вопроса.

В ТЗ зачастую не проводится дифференциация понятия «отказ» по последствиям для объекта (четыре особых ситуации [2]): разработчик комплектующего изделия (КИ) удовлетворяется анализом его видов отказов, оставляя анализ последствий отказов для объекта разработчику объекта. При всей формальной правильности такого подхода это приводит к тому, что разработчик вместо наиболее рационального построения структуры объекта реализует неоправданно завышенные требования по отдельным видам отказов, что усложняет конструкцию разрабатываемого изделия.

Достоверность контроля технического состояния изделий авиационного электрооборудования

Условные вероятности РИ1И и Рн/Н называют соответственно досто-верностями по каналам «исправен» и «неисправен». Вероятности ошибок Рн/И и Ри/Н есть соответственно доли неисправных объектов среди признанных исправными и исправных объектов среди признанных неисправными.

Учитывая, что объект контроля может находиться в различных состояниях, достоверность можно характеризовать математическим ожиданием вероятности правильного результата контроля по всем возможным при контроле состояниям.

Все указанные величины характеризуют достоверность результата контроля.

Различают методическую составляющую достоверности, определяемую качеством метода контроля, и инструментальную составляющую достоверности, определяемую качеством средств контроля - надёжностью средств контроля, их точностью, степенью автоматизации.

Методическая составляющая определяется полнотой контроля, характеризуемой вероятностью выявления происшедшего элементарного повреждения кп. При этом предполагается, что средства контроля «идеальны», то есть не имеют погрешностей и абсолютно надёжны.

В частности, если вероятность возникновения любого из п независимых элементарных повреждений qm а при выбранном методе контроля обнаруживается только часть элементарных повреждений т п, вероятность возникновения которых qm, то коэффициент полноты контроля равен:

Методическая достоверность зависит от состава контролируемых параметров и от алгоритма принятия решения (соответствия контрольного режима рабочему, достоверности математических методов обработки измерительной информации и т.п.).

Инструментальная достоверность зависит от надёжности работы средств контроля, определяемой внезапными и постепенными отказами, "а также «сбоями» в работе. Влияние увеличения степени автоматизации также проявляется через показатели надёжности: уменьшается вероятность неправильных решений оператора, но увеличивается вероятность отказов аппаратуры.

Большое значение при оценке достоверности контроля придаётся погрешностям измерения. Погрешность средств контроля складывается из погрешностей датчиков, преобразователей, линий связи, средств обработки. Знание соотношений между погрепшостью измерений и достоверностью контроля даёт возможность решать различные метрологические задачи.

Для систем и изделий АЭО, эксплуатирующихся по методу технической эксплуатации по состоянию достоверность контроля имеет огромное значение: в случае эксплуатации по методу ТЭП — определение предотказно-го состояния объекта контроля, в случае метода ТЭО — назначение контрольных допусков, определяющих отказ изделия.

Например, большое значение имеет назначение контрольных допусков, определяющих понятие «отказ» для блока регулирования, защиты и управления в системе генерирования переменного тока.

Оценка технического состояния изделий авиационной техники в про цессе эксплуатации производится средствами контроля. При этом возможны ошибки первого рода и второго рода.

Уменьшение вероятностей необнаруженного и ложного отказа является одной из основных задач повышения эффективности технической эксплуатации. Это достигается за счет повышения надежности изделий, снижения погрешности измерений и рационального назначения контрольных допусков. Как один, так и другой вид ошибок возникает из-за неправильного назначения поля допуска и выбора точности измерения [8]. В литературе [8, 66] были предложены пути решения задачи уменьшения вероятностей ложного и необнаруженного отказов: когда требуется снизить значение вероятности существования необнаруженных отказов, наиболее целесообразно увеличивать поле допуска, при том же самом значении погрешности измерения; чтобы снизить вероятность появления ложных отказов, необходимо уменьшать погрешность измерения. Показано с помощью графиков в [8], что при изменении поля допуска от 0 до За вероятность необнаруженного отказа уменьшается в 103 раз, в то время как при изменении погрешности измерения в 15 раз вероятность необнаруженного отказа изменяется всего лишь в 1,7 раза. При тех же изменениях поля допуска вероятность ложного отказа увеличивается в 10 раз, а при уменьшении погрешности измерения в 15 раз вероятность ложного отказа уменьшается в 400 раз.

Представляется целесообразным определить оптимальные допуски на контролируемые параметры при обслуживании по состоянию. В зависимости от заданных требований, возможны два варианта постановки задачи.

Вариант 1. Для заданной вероятности ложного отказа определить контрольные допуски, минимизирующие значение вероятности необнаруженного отказа.

Вариант 2. Для заданной вероятности необнаруженного отказа определить контрольные допуски, минимизирующие значение вероятности ложного отказа.

Пусть исправное состояние изделия определяется нахождением контролируемого параметра х,- внутри поля, допуска А х( В. Если измеряемый параметр имеет плотность распределения /( ), а плотность распределения погрешности измерения есть ф(х), то величина фиксируемого средством контроля параметра ух = хх + 8Х может оказаться вне поля допуска, хотя значение самого параметра лежит в области допустимых пределов А х,. В (рис. 1.2).

Оценка показателей надежности агрегатов СГ

Исходной информацией для оценки количественных показателей надежности агрегатов СГ СПЗС4Б60Б являются результаты обработки статистики об отказах и неисправностях в системе в период за 2004 - 2007 гг.

Статистические данные получены автором диссертации из интегрированной системы сбора даны эксплуатации (ИССДЭ) [124] и откорректированы с помощью «Машинограммы сообщений эксплуатирующих организаций (ЭО) об отказах и неисправностях агрегатов разработки/производства ОАО «Аэроэлектромаш», зарегистрированных при эксплуатации парка самолетов Ил-96-300 за период с 1.01.1995 по 30.08.2007г.» [87] и «Ведомостей технических актов» ОАО «Аэроэлектромаш», оформленных по результатам исследований причин отказов изделий при эксплуатации парка ВС типа Ил-96-300.

Статистическая информация из ИССДЭ [124] по отказам и съемам блоков БРЗУ 115В02с системы генерирования ВС типа Ил-96-300 за 2004.. .2007г.г. представлены в приложении 2.

Исходной информацией .по налету самолетов являются данные, пред-7. JV ставленные в системе ИССДЭ.

Оценка показателей эксплуатационной надежности агрегатов СГ производится на основе анализа данных по отказам и съемам в эксплуатации.

На основании расчета делается вывод о соответствии полученных данных требованиям ТЗ. Обработанные автором работы статистические данные по отказам и съемам блоков БРЗУ 115В02с и данные по налету парка ВС типа Ил-96-300 представлены в таблице 2.3.

На примере блоков БРЗУ115В02с произведем оценку значения показа телей надежности в соответствии с разработанной автором диссертации «Ме тодикой оценки и подтверждения показателей безотказности изделий авиа . ционного электрооборудования но данным эксплуатации» [86]. , і

В соответствии с [86] показатель безотказности оценивается средней наработкой на отказ (То) или на съем (Тс) изделия с борта. Среднестатистические значения показателей надежности вычисляются по формулам (1.16) -точечная оценка наработки на отказ ТЬ и (1.19) - средняя наработка на съем Тс): Т= ТЕ m/n, где ТЕ - суммарный налет парка за рассматриваемый период (ч.), m - количество блоков данного типа на самолете, п - суммарное количество событий (отказов или съемов) блоков за рассматриваемый период.

Если суммарное количество событий (отказов или съемов) блоков за рассматриваемый период п= 0, то Т=ТЕ -т/0,69 (по ГОСТ В 20.57.404).

Показатели надежности блоков БРЗУ115В02с и их интервальные оценки представлены в таблицах 2.4 и 2.5.

Оценка точности и достоверности полученного результата проведена согласно методике [86].

Для принятия решения о соответствии уровня эксплуатационной надежности заданным требованиям, производится определение границ доверительного интервала с заданной доверительной вероятностью.

Границы, за пределы которых определяемый параметр, полученный по ограниченному числу наблюдений, не выйдет с наперед заданной вероятностью при неограниченном возрастании числа наблюдений определяются при помощи таблиц [73]. При числе отказов (съемов) больше нуля нижняя и верхняя границы показателей надежности определяются по формулам: TH=R2 T, TB=R1, где Тц - нижняя граница показателя, Тв— верхняя граница показателя, „Г.- среднестатистическое: значение показателя.-надежности (точечная оценка наработки:на отказ,(То) или на съем (7с)), коэффициенты Rl, R2 определяются по таблицам [73] по известному значению числа событий (отказов/съемов) и выбранной доверительной вероятности. Значение доверительной вероятности принимаем равным 0,9

Проведем оценку соответствия уровня эксплуатационной надежности заданным требованиям. Полученные значения нижней границы доверительного интервала значительно превышают заданное в ТЗ значение показателя надежности.

На основании полученных результатов, представленных в таблицах 2.4 и 2.5 можно сделать вывод о том, что полученные значения показателей надежности блоков БРЗУ115В02с удовлетворяют заданным требованиям. ,

Для определения показателей надежности агрегатов первичной системы генерирования при ограниченной статистике об отказах применим новейшую теорию перевыборок [129]. Теория перевыборок находит все более широкое применение в гражданской авиации. В [128] методика была применена для оценивания показателей безопасности полетов в авиакомпании по статистике об инцидентах, в [ 32 ] для оценивания показателей безопасности полетов при управлении воздушным движением.

Покажем применение алгоритма из [86] для оценки показателей надежности агрегатов АЭО на примере блоков БРЗУ115В02с системы генерирования СПЗС4Б60Б самолета типа Ил-96-300. Проведем оценку математического ожидания времени наработки на отказ блоков.

Анализ бортовой системы генерирования электроэнергии с точки зрения отказов и неисправностей в системе

Система генерирования электрической энергии, как правило, разделена на несколько независимых или параллельно работающих каналов, каждый из которых включает источник электроэнергии и аппаратуру управления, регулирования, контроля и защиты, обеспечивающую поддержание основных параметров вырабатываемой электроэнергии в заданных пределах, и участок сети- от генератора до центрального распределительного1 устройства (ЦРУ). [117, 118]. В соответствии с ГОСТ 24898-81 [49] входами системы электроснабжения приняты выходные валы коробок приводов маршевых двигателей или выходной вал коробки приводов двигателя вспомогательной силовой установки (ВСУ). Входы первичной системы генерирования совпадают со входами системы электроснабжения. Выходами первичной системы генерирования приняты центральные распределительные устройства (ЦРУ).

Автором диссертации проведен анализ бортовой первичной системы генерирования электроэнергии ВС СПЗС4Б60Б с точки зрения эксплуатации и отказов в системе [100]. В соответствии с ГОСТ 24.898-81 [49] и ОСТ 1 0032-97 [92] проведен расчет показателей надежности системы в зависимости от видов отказов, глубины контроля и вероятностей возникновения скрытых отказов в системе.

При проектировании предусмотрена достаточная избыточность, чтобы обеспечить возможность длительной эксплуатации СГ с одним отключенным каналом, пока не наступит момент, удобный для восстановления.

В состав системы входят: - четыре генератора переменного тока ГТ60НЖЧ12К в составе привод-генераторов ГП25; - генератор переменного тока ГТ40ПЧ62с (генератор ВСУ); - пять блоков регулирования, защиты и управления БРЗУ115ВО; - восемь блоков датчиков тока БДТ60К; - блок трансформаторов тока БТТ40Б; - две рамы РМ96; - блок контроля наземного питания БКНА115В; -рамаРМ-БРЗУ115ВО; - рама РМ-БКНА115В; - четыре контактора ТКС2330ДЛ для выключения генераторов на нагрузку; - два контактора ТКС2330ДЛ для объединения бортов; - два контактора ТКС2330ДЛ для подключения генератора ВСУ на сеть; - два контактора ТКС2330ДЛ для подключения наземного источника питания на сеть; - два контактора ТКС2330ДЛ для подключения шин наземного обслуживания к шинам основных каналов генерирования; - четыре контактора ТКД103ДОДБ для включения расцепителя;

В состав системы входят реле, предназначенные для формирования сигналов управления объединением бортов и сигналов в систему КИСС.

В системе предусмотрены встроенные средства автоматизированного контроля, осуществляющего контроля, осуществляющего проверку каждого канала генерирования при его включении.

Требования к надежности системы в ТЗ № 12691 формируются следующим образом: - Вероятность возникновения отказа, приводящего к отключению одного канала генерирования, не должна превышать 10 3 на 1 час полета. - Вероятность возникновения отказов, приводящих к отключению двух каналов генерирования, не должна превышать 10 б на 1 час полета. - Вероятность возникновения отказов, приводящих к отключению трех каналов генерирования, не должна превышать Ю-9 на 1 час полета. - Вероятность возникновения отказов, приводящих к отключению четырех каналов генерирования, не должна превышать Ю-12 на 1 час полета.

Для расчета показателей безотказности системы использованы показатели безотказности комплектующих изделий, полученные автором диссертации в результате анализа статистической информации по неисправностям системы СПЗС4Б60Б [100].

Показатели безотказности привода ГП-25 приведены в письме ОАО «Рубин» исх. 1691/400 от 31.03.2009. При проведении анализа повреждений межблочных связей приняты интенсивности отказов элементов, приведенные в справочнике АСРН [ 3 ].

Похожие диссертации на Обеспечение эксплуатационной надежности бортовых систем генерирования электроэнергии при эксплуатации по состоянию