Надежность авиационной техники реферат

Обновлено: 06.07.2024

С первых же шагов по пути массового освоения воздушного пространства ещё в начале ХХ века стало очевидным, что от надёжности ЛА непосредственно зависит как их целостность, так и жизнь лётчиков и пассажиров. В то время надёжность АТ на один - два порядка была ниже надёжности других (наземных, морских) видов транспорта, именно поэтому на первых порах проблема надёжности поставила вопрос о самой возможности существования массовой авиации и воздухоплавания.

Однако, в конце концов, барьер ненадёжности самолётов был преодолён. К середине 40-х годов надёжность самолётов стала сопоставимой с надёжностью наземного транспорта. Что же обусловило этот успех? Прежде всего, – создание основ теории надёжности, внедрение новых конструкционных материалов, накопление опыта разработки, производства и эксплуатации АТ.

С новой силой проблема надёжности АТ проявилась в период создания и бурного роста реактивной, а в последующем – сверхзвуковой авиации, когда появились принципиально новые авиационные двигатели, системы и узлы ЛА, когда существенно усложнились условия работы АТ, возросли действующие на неё нагрузки, когда в определённой степени устарел накопленный опыт разработки, производства и эксплуатации АТ.

Особую значимость приобретает надёжность для современной АТ. Из-за низкой надёжности АТ в последние годы возросли затраты на техническую эксплуатацию, и особенно на ремонт АТ, увеличивается время освоения новой АТ, не в полной мере используются лётно – технические характеристики самолётов и вертолётов.

формирование у специалистов-эксплуатационников глубоких знаний по вопросам надёжности АТ и путям её поддержания на высоком уровне в эксплуатации;

обеспечение грамотной эксплуатации АТ;

проведение достоверного и своевременного диагностирования АТ;

прогнозирование технического состояния АТ;

массовый сбор и систематизация данных о надёжности АТ в интересах выполнения своевременных корректировок конструкции и правил эксплуатации АТ.

5.1. Основные положения теории надёжности

5.1.1. Основные положения теории надёжности

Надёжность – это свойство АТ сохранять во времени в установленных пределах все параметры, обеспечивающие выполнение требуемых функций в заданных условиях эксплуатации, ремонта, хранения и транспортирования.

Надёжность является комплексным свойством, включающим в себя частные свойства:

Ремонтопригодность - это свойство, заключающееся в приспособленности АТ к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов и повреждений, а также поддержанию восстановлению работоспособности путем проведения технического обслуживания и ремонтов.

Ремонтопригодность наиболее полно проявляется при подготовках АТ к применению (к полётам), при проведении регламентных работ и при ремонтах, то есть на таких этапах эксплуатации, когда осуществляется оценка технического состояния АТ и устраняются обнаруженные отказы и повреждения.

Безотказность - это свойство АТ непрерывно сохранять работоспособность в течение заданного времени или наработки, то есть в течение определённого ресурса. Безотказность наиболее полно проявляется при применении АТ (в полёте), а также при подготовках к применению.

Долговечность – это свойство АТ длительно сохранять работоспособность до придельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. По существу, долговечность определяет длительность эксплуатационной стадии, поэтому это свойство проявляется в течение всей стадии эксплуатации.

Сохраняемость - это свойство сохранять неизменными все надежностные свойства АТ (ремонтопригодность, безотказность, долговечность) в течение и после хранения и транспортирования. Сохраняемость наиболее полно проявляется после хранения и транспортирования АТ.

При определении перечисленных выше частях свойств надежности используется стандартизованные понятия – состояния АТ и события, связанные с эксплуатацией АТ.

Среди состояний АТ принято различать:

состояние готовности к применению (боеготовое состояние);

не боеготовое состояние;

исправное состояние (иначе - исправность);

Среди событий, связанных с эксплуатацией АТ, принято различать:

подготовку к применению;

применение по назначению;

выявление (или наступление) повреждения;

выявление (или наступление) отказа;

устранение отказа или повреждения;

достижение предельного состояния.

Применительно к ЛА состоянию готовности к применению (боеготовому состоянию) соответствует исправный ЛА, подготовленный к полету и снаряженный в соответствии с заданием на полет с оформленной установленной документацией.

Состоянию неисправности соответствует комплексный ЛА, имеющий остаток ресурса и срока службы, на котором выполнены установленные операции технического обслуживания, устранены последствия повреждений и отказов в соответствии с требованиями эксплуатационной документации.

Работоспособному состоянию соответствует АТ, у которой значение всех параметров, характеризующих способность выполнять задание для АТ функции, соответствуют требованиям эксплуатационной документации на всех режимах работы АТ.

Предельному состоянию соответствует такая АТ, дальнейшее применение которой по назначению недопустимо или не целесообразно, либо восстановление исправного или работоспособного состояния – невозможно или не целесообразно.

Небоеготовному, неисправному или неработоспособному состоянию соответствует такая АТ, для которой не выполняется хотя бы одно из требований, предъявляемых, соответственно, к боеготовой, исправной или работоспособной АТ.

Переходы АТ из одного состояния в другое происходит лишь после свершения определённых событий. Определим некоторые понятия, характеризующие такие события.

Повреждение – это событие, заключающееся в нарушении исправного состояния АТ при сохранении её работоспособности.

Принято различать эксплуатационные повреждения и боевые повреждения. К эксплуатационным относятся повреждения, вызванные воздействием эксплуатационных факторов (температуры, влаги, неграмотная эксплуатация и т.д.). К боевым относятся повреждения, вызванные воздействием оружия противника и сопутствующих факторов.

Отказ – это событие, заключающееся в нарушении работоспособности АТ. К отказам чаще всего приводят разрушения или разрегулировки элементов изделия как по конструктивно – производственным причинам, так и по эксплуатационным причинам.

В эксплуатационной практике всю АТ принято условно делить на две группы – восстанавливаемую и невосстанавливаемую.

Восстанавливаемой считается такая АТ, для которой при потере ее работоспособности в эксплуатационной документации предусматривается восстановление (ремонт, регулировка и т.д., осуществляемые в условиях эксплуатирующей части).

Невосстанавливаемой считается такая АТ, для которой при потере ее работоспособности в эксплуатационной документации не предусматривается восстановление (однако ремонтной документацией может быть предусмотрен ремонт, осуществляемый в специализированных ремонтных предприятиях).

5.1.2. Показатели надежности

Для количественной характеристики одного или нескольких свойств, составляющих надежность, используются показатели надежности. Различают единичные и комплексные показатели надежности. Единичный показатель надежности – это такой ее показатель, который относится к одному из свойств, составляющих надежность объекта (безотказность, ремонтопригодность и т.д.). Комплексный показатель надежности - это такой ее показатель, который относится к нескольким свойствам, составляющим надежность объекта.

Безопасность и регулярность полетов, экономические показатели использования летательных аппаратов во многом определяются их надежностью. Проблема обеспечения надежности стала особенно актуальной в настоящее время. Это объясняется в основном двумя факторами, продолжающимися усложнениями авиационной техники и увеличением объема воздушных перевозок. Современные летательные аппараты все больше оснащаются средствами автоматики, радиоэлектронной аппаратурой, сложными системами и агрегатами, состоящими из большого числа элементов, блоков и узлов. При этом, несмотря на повышение надежности отдельных элементов, надежность систем, а следовательно, и летательных аппаратов в целом не только не. повышается, но иногда даже понижается. Недостаточная надежность снижает уровень исправности, а следовательно, и готовность летательных аппаратов к полету, что вызывает понижение эффективности их использования и повышение эксплуатационных расходов.

Надежность — свойство объекта выполнять заданные функции, сохраняя во ‘Времени значения установленных эксплуатационных показателей в. заданных пределах, соответствующих заданным режимам и условиям использования, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования.

Надежность является комплексным свойством, которое в зависимости от назначения объекта и условий его эксплуатации может

включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость как для объекта, так и для его частей.

Под объектом понимается предмет определенного целевого назначения, рассматриваемый в периоды проектирования, производства, эксплуатации, исследования и испытания на надежность. Объектом может быть деталь, узел, агрогат, подсистема, ‘система или летательный аппарат в целом

Безотказность — свойство объекта непрерывно сохранять работоспособность в течение ‘некоторого времени или некоторой наработки

Долгощечно сть — свойство объекта сохранять работоспособность до наступления предельного состояния три установленной системе технического обслуживания и ремонта. Признаки (критерии) предельного состояния устанавливаются нормативно-технической документацией на данный объект.

Предельное состояние—такое состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация должна быть прекращена из-за неустранимого ухода заданных параметров за установленные пределы или неустранимого снижения эффективности эксплуатации ниже допустимой

Ремонтопригодность — свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения его отказов, повреждений я устранению их последствий путем проведения ремонта и технического обслуживания.

Работоспособность—состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных нормативно-технической документацией.

Исправность — состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям, установленным нормативно-технической документацией.

В зависимости от типа эксплуатируемого объекта в качестве характеристик, определяющих его исправность или работоспособность в определенных (заданных) условиях, принимаются один илн несколько’параметров (время выпуска закрылков, подача насоса или давление, им создаваемое, и др.).

Под заданными условиями эксплуатации объекта понимаются как внешние (температура воздуха, его влажность, запыленность среды и т д.), так н режимные условия (непрерывный илн периодический характер работы, частота проведения регламентных работ, условия хранения и т п.). С изменением условий эксплуатации изменяется и надежность изделий.

На надежность авиационной техники оказывает влияние большое число различных факторов, определяемых условиями проектирования, производства и эксплуатации (рис. 2.1).

При несоблюдении соответствующих требований, изложенных в нормативно-технической документации, не исключено появление отказов, неисправностей и повреждений в процессе эксплуатации авн шюниой техники.

Рис. 2 1 Основные факторы, влияющие на надежность

Под отказом понимается событие, заключающееся в нарушении работоспособности объекта. Отказы могут возникать постепенно и внезапно. Постепенные отказы вызываются износом или старением материала, длительным воздействием повышенных нагрузок, разрегулированием устройств. Они возникают в результате постепенного изменения одного или нескольких заданных параметров (зазоров, люфтов и т. д.). Внезапные отказы возникают неожиданно, без видимых признаков их приближения. Они вызываются обычно механическими повреждениями (поломками, трещинами, обрывами, пробоями изоляции и г. д.).

Под неисправностью понимается состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований, устаиовлеииых нормативно-технической документацией. Сама по се-

бе неисправность не означает отказа изделия, т е. нарушения его работоспособности. Неисправности можно разделить на несущественные, которые не требуют перерыва в эксплуатации самолета и могут быть устранены при очередных регламентных работах, и существенные, которые могут привести к летным происшествиям и требуют, как правило, срочного устранения.

Под повреждением подразумевается событие, заключающееся в нарушении исправности объекта или его составных частей вследствие влияния внешних воздействий, превышающих уровни, установленные в нормативно-технической документации на объект.

Время появления отказов, неисправностей и повреждений следует рассматривать как случайную величину, которая в зависимости от условий эксплуатации может принимать различные значения Поэтому для учета явлений случайности при определении надежности используется теория вероятностей и математическая статистика, позволяющие определить некоторые количественные характеристики надежности конкретных объектов авиационной техники. Следует отметить, что эти характеристики будут разными для восстанавливаемых и невосстанавливаемых объектов.

Неиосстанавливаемыми называются объекты, работоспособность которых в случае возникновения отказа ие подлежит •восстановлению При определении характеристик надежности таких объектов учитываются только деэ их состояния: полностью исправное или полностью неисправное К невосстанавливаемым объектам можно отнести клапаны, камеры и покрышки колес, отдельные агрегаты летательных аппаратов.

Восстанавливаемыми называются объекты, работоспособность которых в случае возникновения отказа подлежит восстановлению К таким изделиям можно отнести двигатели, многие агрегаты и системы летательного аппарата. Для оценки надежности этих объектов фиксируют их наработку до первого отказа, наработку между первым и вторым отказами и т. д.

Для более точной оценки вероятностей отказа и безотказной работы изделий определим границы доверительного интервала для генеральной характеристики q, т. е. получим выражение: ?*= Р (qн?q? qв), где ?* — двусторонняя доверительная вероятность, qн и qв — соответственно нижняя и верхняя доверительные границы характеристики. Т. е. построим функцию правдоподобия L (?, ?), зависящую от результатов… Читать ещё >

Надёжность авиационной техники ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )

Надёжность авиационной техники

1. Задача 1

Выполнить анализ данных эксплуатационных наблюдений за отказами изделий СКВ парка ЛА, для чего:

— определить вид случайных величин наработки изделий (реализаций);

— построить ранжированную временную диаграмму;

— выбрать размах и число интервалов временной диаграммы.

Проведённые крайние сечения ранжированной диаграммы левее минимального значения t=1025 ч. и правее максимального значения t=1088 ч. дают значение размаха ?=1900;1000=900 (ч), полученное значение которого разбиваем на L=9 неравных интервалов? t_i с сечениями, соответствующими границам интервалов, из которых первые 6 интервалов с шагом 75 ч, а последние 3 — с шагом 150 ч. Правое крайнее сечение диаграммы будем считать также границей периода эксплуатационных наблюдений Т=1900 ч.

2. Задача 2

Выполнить оценку показателей безотказности параметрическим методом для однократно цензурированной выборки, для чего:

а. Выполнить оценку и построение статистической плотности распределения f*(t) и статистической интенсивности отказов ?*(t);

б. Выполнить оценку параметров распределения для однократно цензурированной выборки: Т_ср.*; а* и б*; m_t* и ?_t*; (в зависимости от принятого закона распределения наработки до отказа).

в. Выполнить проверку гипотезы о законе распределения для однократно цензурированной выборки;

г. Выполнить оценку показателей безотказности для принятого закона распределения наработки до отказа.

1. Для оценки показателей безопасности параметрическим методом, выполним построение ранжированной временной диаграммы для однократно цензурированной выборки.

2. Выполним построение диаграмм плотности вероятности наработки до отказа f*(t) и интенсивности отказов ?*(t);

Искомые величины определим по формулам:

?n_i — число отказавших изделий в интервале? t_i;

N_i — число изделий, наблюдаемых в интервале? t_i;

n_i(t) — число отказавших изделий до начала i-го интервала;

N_i= N-?m_i — общее число всех реализаций гистограммы, за исключением неполных реализаций. Результаты расчётов представим в виде таблицы 1 и гистограмм.

Надёжность: - свойство самолёта непрерывно сохранять во время в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять полётные задания в расчётных режимах и условиях эксплуатации, технического (оборудования) обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования.

Надёжность включает в себя:

1) Безотказность- свойство самолёта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течении выполнения полётного задания.

2) Долговечность- свойство самолёта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. Долговечность характеризует экономическую целесообразность эксплуатации самолёта.

3) Ремонтопригодность- свойство самолёта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений, восстановлению работоспособного состояния путём проведения технического обслуживания и ремонтов.

Многие эффективные решения по мере их отработки находят применение на пассажирских и гражданских воздушных судах.

Реализация мероприятий по обеспечению требуемого уровня надёжности и живучести самолёта практически надёжно сопровождаются понижением весомого совершенства конструкции или уменьшением аэродинамического качества, снижением полезной нагрузки, уменьшением стоимости или ухудшением технологичности - в общем, ухудшением или уменьшением всего того, что в других дисциплинах рекомендуется улучшать и повышать. Эта особенность является объективной причиной выделения надёжности и живучести в отдельную дисциплину.

Улучшение надёжности и живучести ЛА – это предупреждение авиационных происшествий которым могут способствовать:

А) ошибки экипажа и диспетчерской службы;

Б) ошибки наземного обслуживающего персонала;

В) отказ и пожар двигателя, разрушения конструкций, диверсия;

Г) столкновения с возвышенностями, столкновения в воздухе.

Примерно 60% авиационных происшествий связано с ошибками экипажа, 10…20% связано с отказами жизненно важных систем самолёта, 10…15%- ошибками персонала, обслуживающих полёты.

Испытательные полёты для определения характеристик устойчивости и управляемости показали, что при достаточной путевой устойчивости М-15 был нейтрален в поперечном отношении. Для исправления потребовалось установить новые законцовки верхнего крыла – увеличенного размаха и заметно отогнутые вверх. Это привело к некоторому росту поперечной устойчивости. В тоже время, поперечная управляемость самолёта, т.е. эффективность элеронов, оставалась ниже требований – самолёт не достигал оговоренной с заказчиками угловой скорости кренения. Переделки для этого недостатка были бы слишком сложными, а на безопасность полёта или экономику его влияния сочли незначительным, поэтому всё решили оставить как есть. К испытаниям на продольную устойчивость приступили после того, как на самолёте №01-05 верхнее крыло сдвинули назад на 300 мм. Необходимость этого шага была вызвана изменением формы баков, а также размещением загрузочных горловин в их передних верхних частях.

Хуже дело обстояло со взлётно-посадочными характеристиками М-15. Вес пустого самолёта оказался на 750 кг больше, чем закладывалось в расчёты -3150 кг вместо 2400 кг. Пришлось поднять максимальный взлётный вес до 5650 кг, вес при рулении до 5750 кг. Вес химикатов при первом вылете на поле был уменьшен до 1800 кг вместо 2200 кг. В последующих вылетах без дозаправки топливом можно было увеличивать вес химикатов на величину израсходованного в предыдущем вылете топлива.

Читайте также: