Некоторые аспекты технической эксплуатации агрегатов и систем самолета

В процессе эксплуатации самолета проявляются такие его свойства, как надежность, безотказность и живучесть (см. раздел 8.7).
Моральный и материальный ущерб от отказов наиболее остро проявляется при авариях и катастрофах самолетов. Ущерб от недостаточной надежности проявляется и в неготовности самолетов к полету.
Задержка или отмена вылета из-за неисправности военных самолетов приводит к невыполнению запланированной боевой операции, неготовность к полету по расписанию пассажирских самолетов наносит большой финансовый ущерб авиакомпаниям.
Условия готовности и набор наземных средств для подготовки самолета к полету рассмотрен в разделе 3.3.2.

Для выявления неисправностей, влияющих на эксплуатацию, их устранения и допуска самолетов к дальнейшей эксплуатации перед каждым полетом выполняется визуальный осмотр, который проводится по определенному маршруту (рис. 17.1): передняя часть фюзеляжа, передняя стойка шасси и ее ниша, средняя часть фюзеляжа снизу, правая нога шасси и ее ниша, правая половина крыла снизу, правый борт фюзеляжа, гондола правого двигателя, хвостовая часть фюзеляжа, хвостовое оперение, левая сторона самолета (осматривается аналогично правой), верх фюзеляжа и крыла.

Рис. 17.1. Схема маршрута предполетного осмотра пассажирского самолета

При осмотре оценивается техническое состояние конструкции самолета, его агрегатов и систем: обшивки, узлов навески рулей, триммеров и взлетно-посадочной механизации, амортизаторов и пневматиков шасси, крышек грузовых отсеков, конструкции мотогондол, системы крепления двигателей, выхлопных систем двигателей, отсека ВСУ, эксплуатационных люков, входных дверей и аварийных люков, остекления кабины, защитных стекол проблесковых маяков и аэронавигационных огней, отсутствие течей из топливной системы и из баков-отсеков, гидросистемы, масляной системы и т. д.
Через эксплуатационные люки и изнутри кабины осматриваются агрегаты, механизмы и элементы конструкции системы управления, гидравлической и пневматической систем, электротехнического и радиоэлектронного оборудования, жгуты, кабели, пульты управления, электрощитки, состояние монтажа, монтажных деталей и т. д.
Схема расположения эксплуатационных люков пассажирского самолета приведена на рис. 17.2.

Рис. 17.2. Схема расположения эксплуатационных люков пассажирского самолета

Уровень надежности самолета, запланированный при проектировании, в процессе эксплуатации можно обеспечить за счет наземного обслуживания двумя принципиально различными методами технического обслуживания и ремонта (ТОиР):
- по наработке (по ресурсу);
- по фактическому состоянию.
Стратегии ТОиР по наработке (стратегии по наработке или по ресурсу) существенно отличаются от стратегий ТОиР по состоянию (стратегий по состоянию). Эти отличия заключаются не только в самом характере технологических процессов ТОиР, но и в распределении ресурсов, потребных на развитие производственно-технической базы, соответствующей требованиям той или иной стратегии.
При техническом обслуживании по наработке (по ресурсу) перечень и периодичность выполнения операций ТО определяются значением наработки изделия с начала эксплуатации или после капитального (среднего) ремонта.
При проведении ремонта по наработке объем разборки изделия и дефектации его составных частей назначается единым для парка однотипных изделий в зависимости от наработки с начала эксплуатации и (или) после капитального (среднего) ремонта, а перечень операций восстановления определяется с учетом результатов дефектации составных частей изделия.
Таким образом, метод ТОиР по наработке (ресурсу) предполагает проведение через заранее запланированные интервалы наработки (налета) самолета заранее заданных работ по ремонту или замене агрегатов и систем вне зависимости от их фактического состояния. Предполагается при этом, что в пределах установленного заранее времени эксплуатации гарантирована безотказная работа агрегатов и систем и необходимый уровень их выходных параметров. Ресурс в этом случае устанавливается из опыта эксплуатации аналогичных самолетов и на основании специальных ресурсных испытаний создаваемого самолета, его агрегатов и систем в естественных и лабораторных условиях. Разработанные ускоренные методы наземных ресурсных испытаний тем не менее требовали подтверждения в процессе летных испытаний. Работа парка новых самолетов на полную проектную производительность с первых дней эксплуатации сдерживалась возможностями подтверждения надежности в полетах самолетов-лидеров, имеющих опережающий налет, т. е. больший, чем у любого самолета, находящегося в эксплуатации. Однако и в этом случае практически не представляется возможным достаточно надежно назначить ресурс, поскольку для большинства агрегатов и систем самолета распределение отказов по наработке имеет случайный характер и невозможно установить четкие зависимости интенсивности отказов по наработке.
Следовательно, стратегия ТОиР по наработке предполагает развитие экспериментальной базы предприятий промышленности и обеспечение на этой основе обоснованных ресурсов до ремонта для каждой совокупности однотипных объектов.
Метод обслуживания по ресурсу широко применялся и применяется в авиации, поскольку только сравнительно недавно начали появляться технические возможности надежного контроля фактического состояния агрегатов и систем самолета в процессе эксплуатации.
При техническом обслуживании по состоянию перечень и периодичность выполнения операций ТО определяются фактическим техническим состоянием изделия в момент начала ТО.
При проведении ремонта по состоянию перечень операций, в том числе разборки, определяется по результатам диагностирования изделия в момент начала ремонта, а также по данным о надежности этого изделия и однотипных изделий.
Таким образом, метод ТОиР по состоянию предполагает проведение работ по ремонту или замене агрегатов и систем в соответствии с их фактическим техническим состоянием на данный момент эксплуатации по результатам непрерывного или периодического контроля параметров на предмет выявления предотказного состояния агрегатов и систем с учетом статистических данных по всему парку самолетов об отказах агрегатов и узлов, не влияющих на безопасность полета. Это позволяет с самого начала эксплуатации обеспечивать расчетную производительность самолета, непрерывно поддерживая в процессе эксплуатации запланированный ресурс. Естественно, что при таком методе основной проблемой, решение которой позволит эксплуатировать самолет до предотказного состояния, является контроль для выявления ранних признаков опасных отказов, создающих аварийную или катастрофическую ситуацию.
Следовательно, стратегия ТОиР по состоянию предполагает обеспечение высокого уровня эксплуатационно-ремонтной технологичности конструкций, создание в достаточных объемах эффективных средств диагностирования и неразрушающего контроля, развитие производственно-технической и экспериментальной базы эксплуатационных и ремонтных предприятий.
Выбор метода технической эксплуатации должен производиться на самых ранних стадиях проектирования самолета, поскольку это оказывает серьезное влияние на параметры агрегатов и систем самолета, от которых в конечном счете зависит эксплуатационная технологичность - совокупность свойств самолета, определяющих его приспособленность к выполнению всех видов работ по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту. В условиях интенсивной эксплуатации самолета в качестве показателя эксплуатационной технологичности выступает время подготовки к повторному вылету (при заданном уровне материальных затрат на эту подготовку), поскольку увеличение доли самолетов, не готовых к вылету в данный момент времени, снижает боевую или экономическую эффективность парка самолетов, определенную в процессе проектирования.