Определение уровня безопасности полетов в условиях системы управления безопасностью при сохранении летной годности ВС

Актуальность темы

Основным показателем качества функционирования авиационной транспортной системы является безопасность полетов, обеспечение которой рассматривается как актуальная, наиболее сложная проблема в области эксплуатации воздушного транспорта. Ее современное состояние характеризуется созданием общей теории безопасности полетов и переходом из области анализа в область целевого управления.

Основные усилия в последние годы были направлены на обеспечение безопасности полетов (БП), поддержание устойчивого функционирования воздушного транспорта, совершенствование объектов транспортной инфраструктуры, освоение дополнительных видов деятельности, развитие маркетинга и переход на качественно новые условия хозяйствования. В связи с этим в корне изменились финансовые отношения, управленческие, организационные и информационные принципы взаимодействия внутри отрасли и вне ее. Переход к рыночным отношениям потребовал от предприятий — эксплуатантов воздушных судов (ВС) изменения основных методов управления, отдавая предпочтение экономическим факторам. Однако превалирующим фактором, оказывающим влияние на функционирование воздушного транспорта, по прежнему является обеспечение БП [43].

Основная задача обеспечения БП на воздушном транспорте Российской Федерации сводится к разработке мер по предотвращению аварийности в гражданской авиации путем создания постоянно действующей государственной программы обеспечения БП. Методология этих мер предполагает, что решение задач, связанных с обеспечением требуемого уровня БП, зависит, прежде всего, от правильной организации системы сохранения летной годности (ЛГ) ВС и управления БП в авиапредприятии. Такая система должна располагать арсеналом средств технического и экономического анализа и использовать все научные достижения в области целевого управления сложными системами.

В настоящее время в области обеспечения БП и ЛГ ВС имеется большое количество работ отечественных и зарубежных специалистов. Из этих работ решению задач разработки методов анализа и оценки уровней БП и JIT посвящены исследования Барзиловича Е. Ю., Болыиедворского Г. А., Громова М. С., Зубкова Б. В., Ицковича А. А., Люлько С. В., Майорова А. В., Неймарка М. С., Никулина Н. Ф., Рухлинского В. М., Сакача Р. В., Смирнова Н. Н., Чинючина Ю. М., Шапкина B.C., Шестакова В. З. и др.

Существующие методики базируются в основном на системном подходе и позволяют успешно решать стоящие задачи по оценке уровней БП и ЛГ ВС в основном на этапах проектирования и изготовления. В меньшей степени в них проработаны вопросы оценки уровня БП, определяемой ЛГ ВС на этапах эксплуатации с использованием вероятностных критериев на уровнях федеральном, региональном и авиапредприятия.

Вместе с тем, в соответствии со Стандартами и рекомендациями ИКАО [24, 49, 50, 53, 66] в государствах — членах ИКАО должны разрабатываться и внедряться системы управления БП как на федеральном и региональном уровнях, так и на уровне авиапредприятий. В данных системах одним из важнейших компонентов, согласно требованиям ИКАО, должны быть системы управления безопасностью при сохранении ЛГ ВС. Разработка таких систем является в настоящее время первоочередной задачей для всех эксплуатантов и Организаций по ТО и Р.

Система управления БП предполагает наряду с анализом достигнутых значений показателей (абсолютных и относительных) устанавливать заданные (приемлемые) уровни БП на ближайшую перспективу, отражающие цели эксплуатанта и Организации по ТО и Р, которые должны быть достигнуты. При определении приемлемого уровня БП при сохранении ЛГ ВС учитываются такие факторы, как вероятность возникновения и степень опасности отказных состояний изделий и уровни риска.

С учетом изложенного, возникает необходимость решения задач поиска и совершенствования действующих и разработки новых критериев и методов определения уровня БП ВС на этапах эксплуатации, наиболее полно отвечающих требованиям системы управления БП.

Решение этих задач остается сложной и актуальной научной проблемой. В диссертации исследуются лишь отдельные ее аспекты, в частности, решается задача определения уровня БП в рамках системы управления безопасностью при сохранении летной годности ВС.

Исходя из изложенного, целью диссертации является повышение БП на основе применения новых критериев и методов ее оценки и совершенствования процедур сохранения JIT ВС в условиях эксплуатации.

Для достижения поставленной цели в работе исследуются и решаются следующие основные задачи: анализ динамики абсолютных и относительных показателей БП, в том числе определяемых ЛГ ВС, методов их анализа и оценкисовершенствование методов определения уровня БП с применением новых критериев, отвечающих современным требованиямразработка методики определения уровня БП, зависящей от JIT ВС, на уровне авиапредприятия с использованием вероятностных критериевразработка процедур и мер по сохранению ЛГ ВС для достижения заданных приемлемых уровней безопасности полетов.

Объектом исследования является система управления БП и сохранения летной годности ВС при техническом обслуживании.

Предметом исследования являются процессы технической эксплуатации и сохранения ЛГ ВС, критерии и методы определения уровня БП, зависящей от ЛГВС.

Методы исследования основаны на применении системного анализа, методов математической статистики, теории надежности, статистического регулирования, теории экспертных оценок и информатики.

Научная новизна работы состоит в следующем: предложены новые подходы к выбору критериев и определению уровня БП в условиях системы управления безопасностью при сохранении летной годности ВСопределены виды и источники информационного обеспечения для определения в условиях авиапредприятия уровня БП, зависящего от ЛГ ВСразработана методика определения уровней БП ВС в условиях авиапредприятия с использованием вероятностных критериевпредложен новый обобщенный критерий БП ВСпредложена концепция формирования программы сохранения целостности конструкции планера ВС и определения режимов контроля на этапах выносливости и живучести конструкции.

Практическая значимость работы состоит в том, что полученные в ней результаты позволяют: использовать предложенный обобщенный критерий БП ВС на федеральном, региональном уровнях и на уровне авиапредприятия с целью своевременного выявления доминирующих событий и принятия мер по предотвращению аварийности в гражданской авиацииразработанную для авиапредприятий методику использовать для определения достигнутых значений показателей БП, установления заданных (приемлемых) уровней БП, определяемых JIT ВС, и разработки мер для достижения этих уровнейусовершенствовать процедуры периодической проверки каждого экземпляра ВС на предмет соответствия требованиям сертификационного базиса по техническим и летным характеристикам с целью подтверждения готовности ВС к безопасной эксплуатациииспользовать в авиапредприятиях автоматизированную систему документирования технического состояния ВС для осуществления мониторинга их ЛГ с учетом возраста и условий эксплуатации ВС.

Достоверность результатов исследований, обоснованность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждается достаточным объемом и корректностью обработки собранных статистических материалов с применением математического аппарата системного анализа, теории надежности, математической статистики, статистического регулирования, а также успешным применением отдельных положений диссертации в авиапредприятиях ГА, в частности, ОАО «Аэрофлот», ОАО «Аэрофлот Дон».

Апробация результатов работы. Основные результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на 3-х международных научно-технических конференциях МГТУГА (2006, 2007, 2008 г. г.), 4 докладана 2-х МНТК МАИ (2005, 2006 г. г.), 3 докладана пятой МНТК «Чкаловские чтения», 2007 г. г. Егорьевск, ЕАТКна НТС кафедры ТЭЛА и АД (2007, 2008 г. г.).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 10 работ, из них 3 статьи в Научном вестнике МГТУ ГА, рекомендованном ВАК России для опубликования материалов диссертационных работ, 7 тезисов докладов на МНТК.

Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения, четырех.

Общие выводы по работе.

1. Результаты выполненного анализа позволяют констатировать, что используемые в настоящее время на практике статистические показатели и методы оценки уровней безопасности полетов и летной годности ВС дают возможность выявить отдельные факторы, приводящие к ИН и АП, однако этого недостаточно для управления безопасностью полетов в свете современных требований.

2. Показано, что основной объем информации об отказах и неисправностях AT, обнаруженных в полетах и при выполнении технического обслуживания, собирается, обрабатывается и хранится в авиапредприятиях. С учетом этого разработана методика оценки уровня летной годности и безопасности полетов ВС в условиях авиапредприятия, позволяющая определять вероятности возникновения отказных состояний и степень их опасности с целью своевременной разработки предупреждающих мероприятий.

3. На безопасность полетов оказывает множество факторов, в том числе: отказы и неисправности техники, ошибки летного состава, внешняя среда. В работе предложены метод и процедуры определения уровня БП и ЛГ ВС в условиях авиапредприятия дифференцировано по каждому из факторов с использованием взаимосвязей между статистическими и вероятностными показателями безопасности полетов.

4. При ограниченных объемах исходных данных (например, о наработках до катастрофической ситуации) зачастую становится невозможным определить закон распределения этих наработок, что не позволяет осуществить проверку соответствия уровня БП заданным требованиям. Исходя из этого, для решения подобных задач в работе предлагается метод оценки показателей БП и ЛГ ВС при ограниченных исходных данных.

5. Разработана концепция определения обобщенного критерия оценки уровня БП и ЛГ ВС. Данный критерий рекомендуется использовать на федеральном и региональном уровнях для сравнительной оценки уровня БП и ЛГ ВС, эксплуатируемых в различных регионах и авиакомпаниях, по общему парку и типам ВС.

6. На основе проведенных исследований разработаны организационно-технические мероприятия по сохранению летной годности ВС в рамках системы управления безопасностью полетов:

— предложена концепция формирования программы сохранения целостности конструкции планера ВС;

— разработана методика формирования плана выборочного контроля технического состояния опасных зон конструкции планера;

— даны рекомендации по совершенствованию процедур периодической оценки соответствия летной годности экземпляра ВС требованиям сертификационного базиса.

7. Предложена автоматизированная система документирования технического состояния ВС в авиапредприятиях, разработанная в Научном центре поддержания летной годности ВС Гос НИИ ГА с участием автора диссертации, которая позволяет на новом уровне решать задачи анализа, оценки технического состояния ВС и разработки профилактических мероприятий по сохранению их летной годности и обеспечению безопасности полетов.