Введение к работе
Актуальность. В настоящее время в реестр гражданской авиации включено 315 аэродромов, и это количество ежегодно убывает. 117 из них составляют национальную аэродромную сеть, состояние которой вызывает серьёзную озабоченность. Износ инфраструктуры аэродромов в среднем по стране достиг 75%. В связи с этим разработана и реализуется Федеральная целевая программа "Развитие транспортной системы России (2010 - 2015 годы)", которая ставит задачу создания новой аэропортовой сети, отвечающей современным требованиям к безопасности полетов.
Тема диссертационной работы актуальна, поскольку связана с оценкой и прогнозированием эксплуатационно-технического состояния (ЭТС) аэродромных покрытий. Методы оценки в разных странах имеют существенные различия, а в Российской Федерации разработаны недостаточно. Рекомендуемая нормами методика определения ЭТС поверхности покрытий не учитывает динамику развития дефектов и не содержит количественных оценок. Исследования, направленные на совершенствование методики оценки и прогнозирования ЭТС покрытий, позволяют увеличить срок их службы и планировать ремонтные работы, и поэтому являются актуальными.
Цель работы - разработка и совершенствование научных методик по оценке и прогнозированию состояния аэродромных покрытий, обоснование основных показателей и принципов разработки стратегии по поддержанию ЭТС покрытий аэродромов для обеспечения их нормативного срока службы.
Задачи исследования:
1. Усовершенствовать имеющееся в дорожной отрасли оборудование передвижных диагностических лабораторий для автоматизированного обследования аэродромных покрытий.
-
Создать новые методики и алгоритмы для решения конкретных задач по оценке, прогнозированию ЭТС аэродромного покрытия с целью обеспечения его нормативного срока службы.
3. Обосновать основные показатели и принципы разработки стратегий поддержания ЭТС аэродромных покрытий и их комплексной оценки для выбора оптимального варианта.
Научная новизна работы заключается в следующем:
1. Проведены широкие натурные исследования по определению типов и динамики накопления дефектов жестких аэродромных покрытий, дефекты классифицированы по трем группам с определением степеней опасности.
2. Предложен критерий оценки ровности аэродромных покрытий.
3. Созданы новые методики по оценке и прогнозированию состояния аэродромных покрытий.
Достоверность и обоснованность полученных результатов и выводов, изложенных в работе, подтверждаются корректным использованием апробированных классических методов проведения научных исследований (теории вероятности, теории надежности, теории рисков сложных систем), статистическими исследованиями и экспертными оценками, системно-целевым подходом к организации управления состоянием аэродромных покрытий, положительными результатами внедрения разработанных стратегий в крупнейших аэропортах Российской Федерации.
На защиту выносятся:
1. Классификация дефектов жестких аэродромных покрытий, градированных по степени опасности для воздушных судов (ВС).
2. Методики оценки и прогнозирования состояния аэродромных покрытий:
методика оценки ровности покрытий искусственных взлетно-посадочных полос (ИВПП) с использованием дефектовочных данных об их состоянии;
методика оценки долговечности цементобетонных (армобетонных) покрытий по критерию образования трещин с прогнозированием влияния количества взлетно-посадочных операций;
комплексная методика определения величины рисков повреждения покрытия и возникновения авиационного инцидента в зависимости от состояния покрытия ИВПП.
3. Основные показатели и принципы разработки стратегий поддержания ЭТС аэродромных покрытий и их комплексной оценки для выбора оптимального варианта.
Практическая ценность заключается в совершенствовании управления ЭТС аэродромных покрытий с научно обоснованных позиций с четко определенными показателями и стратегией поддержания покрытий в рабочем состоянии в течение заданного периода времени, а также в решении задачи по повышению уровня безопасности в авиационной отрасли в результате снижения эксплуатационных рисков по состоянию аэродромных покрытий. Предложенная методика оценки ровности может использоваться для прогнозирования ремонтных мероприятий на отдаленных аэродромах Крайнего Севера или Дальнего Востока, куда проблематично доставить передвижную автомобильную лабораторию для автоматизированного обследования состояния покрытий.
Реализация результатов работы выполнена при обследовании покрытий и разработке стратегий поддержания ЭТС и продления ресурса ИВПП аэродромов России: Красноярск (Емельяново), (2010г.), Шереметьево (2011г.), Якутск (2012г.), ИВПП-2 аэропорта Сочи (2012г.). Разработаны четыре отчета по НИР для аэропортов Шереметьево, Красноярска, Светлогорска, Кубинки, в которых автор являлся ответственным исполнителем.
Апробация. Основные результаты исследований докладывались и получили одобрение на 39-й Московской международной конференции “Инновации как способ повышения конкурентоспособности аэропортов” (2011 г.); 3-й Международной конференции “Россия - Евросоюз: материалы и инженерные системы аэродрома – современный взгляд” в г. Туле (2011 г.); 68, 69 и 70-й научно-методических и научно-исследовательских конференциях МАДИ (2010-2012 гг.); 11-м Всероссийском дорожном конгрессе (2010г.), научно-практических конференциях Ассоциации стран СНГ «Аэропорт ГА» в Астрахани и Санкт-Петербурге (2010 г.), Нижневартовске (2011 г.), Красноярске (2012 г.).
Публикации. По результатам исследования опубликованы тринадцать печатных работ, в том числе четыре в изданиях, включенных в перечень ВАК.
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 170 страницах, включает в себя введение, четыре главы, заключение, 35 рисунков, 33 таблицы, список литературы из 120 наименований (из них 25 – иностранные).
