Файл: Учебник для высших учебных заведений гражданской авиации по дисциплине Безопасность полетов.pdf

3
Предисловие
В 1989г. был выпущен первый учебник для высших учебных заведений гражданской авиации по дисциплине «Безопасность полетов».За прошедшие полтора десятка лет произошли коренные преобразования в нашей стране и в мире, затронувшие деятельность, как национальной гражданской авиации, так и в целом мировой гражданской авиации. Это потребовало пересмотра ряда его положений с учетом современных материалов, особенно законодательно-организационного и научно- технического характера.
Этим изменениям и посвящено настоящее учебное пособие.
Для ориентации материалов учебного пособия на конкретные дисциплины, в которых в соответствии с учебными планами рассматриваются вопросы, нашедшие освещение в учебном пособии, весь текст разделен на 3 части.
В первой части пособия рассматриваются вопросы общей организации работ в области обеспечения безопасности полетов. Подробно представлен материал об основном механизме государственного регулирования безопасности полетов, основанном на процедурах сертификации продукции и услуг.
Во второй части пособия рассмотрен ряд аспектов решения проблемы безопасности полетов, основанных на анализе летной годности ВС. В этом же разделе дано подробное описание современных бортовых систем эксплуатационного контроля, нашедших широкое применение в ГА РФ как для решения ряда задач сохранения летной годности ВС, так и для обеспечения основной функциональной направленности регистраторов – информационной поддержки расследований авиационных происшествий и инцидентов.
В третьей части пособия излагается методология предотвращения авиационных происшествий, в том числе на основе эффективного государственного контроля за деятельностью организаций и предприятий ГА в области безопасности полетов.
Написание учебника осуществлено коллективом авторов: профессором
Сакачом Р.В., профессором Зубковым Б.В. и доцентом Костиковым В.А. под общей редакцией профессора Сакача Р.В. Все главы учебника обсуждены авторами коллегиально.
Рассмотренные вопросы обеспечения безопасности полетов авторы старались излагать на основе системного подхода, уделяя особое внимание эффективности рассматриваемых мероприятий. Учебник может быть использован не только студентами высших учебных заведений, но и инженерно-техническим составом предприятий гражданской авиации.

4
Глава 3. ИНЖЕНЕРНО-АВИАЦИОННОЕОБЕСПЕЧЕНИЕ
БЕЗОПАСНОСТИПОЛЕТОВ
3.1. Основыгосударственногорегулированиявобластитехнического обслуживаниявоздушныхсудов
Целью системы государственного регулирования в области технической эксплуатации
ВС является достижение наилучших результатов в сфере сохранения летной годности и эффективности использования парка ВС на основе реализации единой законодательной, нормативно-технической и нормативно-правовой базы.
Достижение данной цели способствует успешному решению проблемы более высокого уровня - обеспечению безопасности полетов.
Государственное регулирование, как система, представляет собой ряд взаимосвязанных звеньев, главными из которых являются: нормативно-техническая документация (НТД), система её изменений, контроль за использованием НТД, комплекс управляющих воздействий.
Основными принципами системы государственного регулирования в области технической эксплуатации ВС являются:
•
строгая законодательная и нормативно-техническая регламентация деятельности всех эксплуатантов, связанных с задачами сохранения лётной годности ВС при их эксплуатации;
•
создание необходимых условий для решения задач сохранения лётной годности ВС при эксплуатации и повышения эффективности их использования;
•
действенный надзор и контроль за выполнением требований НТД в части сохранения лётной годности ВС;
•
невмешательство в хозяйственную деятельность эксплуатантов;
•
приоритет экономических методов воздействия на эксплуатантов в сфере сохранения лётной годности ВС;
•
использование в решении задач сохранения летной годности ВС и повышения эффективности их использования достижений науки, техники, передового отечественного и зарубежного опыта.
В документах Международной организации гражданской авиации, в материалах Приложений 6 и 8 ИКАО, Технического руководства ИКАО по летной годности авиационной техники появились разделы по поддержанию лётной годности ВС. Дальнейшее развитие этих работ привело к появлению отдельного «Руководства по сохранению летной годности». При этом под сохранением летной годности понимаются все мероприятия, которые гарантируют, что в любой момент своего срока службы обеспечивается соответствие воздушных судов действующим требованиям летной годности и их состояние обеспечивает безопасную эксплуатацию.
Особую актуальность проблема сохранения летной годности ВС

5
приобретает в современных условиях работы воздушного транспорта
России. Эти условия характеризуются образованием большого числа негосударственных авиакомпаний, часть из которых не имеет своей производственно-технической базы; значительным удельным весом в парке ГА ВС, имеющих большую наработку или срок службы, отсутствием бюджетного финансирования на сохранение летной годности и отсутствием инвестиций на обновление парка ВС. Наличие этих проблем определяет высокую актуальность стандартов и рекомендаций ИКАО в области летной годности.
В отечественной и международной практике к числу основных эксплуатационно-технических характеристик (ЭТХ) ВС, подлежащих обеспечению и контролю на всех этапах их создания и эксплуатации, относятся характеристики надежности (безотказности, долговечности, живучести, эксплуатационной и ремонтной технологичности, модульности, контролепригодности). Обеспечение указанных ЭТХ в процессе создания ВС на основе современных принципов конструирования может создавать необходимые предпосылки для достижения наилучших результатов по сохранению лётной годности и повышению эффективности использования ВС в процессе их последующей эксплуатации. Вместе с тем, повышение ЭТХ отечественных типов ВС является комплексной межотраслевой проблемой.
Успешное её решение определяется совершенством научно-технической базы авиационной промышленности и гражданской авиации, развитием организационно-технических и экономических взаимоотношений в новых условиях хозяйствования, а также полнотой и качеством новой законодательной, нормативно-правовой и нормативно-технической базы.
3.2. Основныепринципыорганизациитехнического обслуживанияВС
При создании ВС обычно могут использоваться два основных принципа решения проблемы обеспечения надёжности и эффективности технической эксплуатации ВС: безопасного ресурса и безопасной повреждаемости.
Принцип безопасного ресурса предусматривает установление для создаваемой конструкции такого ресурса до ремонта, в течение которого в ней не появятся опасные повреждения.
Ресурс до ремонта устанавливается обычно расчетом или экспериментом по аналогии с ранее известными и испытанными конструкциями. По истечении установленного ресурса изделие заменяется независимо от того, имеет оно опасные повреждения или нет.
Принцип безопасной повреждаемости характеризуется тем, что создаваемая конструкция допускает появление отдельных повреждений, в том числе и опасных, без ущерба для безопасности и регулярности полётов
ВС до очередной формы периодического ТО. Принцип безопасного ресурса, занимавший в течение многих лет при конструировании ВС

6
ведущее место, в современных условиях создания новых изделий авиационной техники все более заменяется принципом безопасной повреждаемости конструкций. При этом основная задача конструкторов заключается в том, чтобы найти и осуществить на практике такие конструктивно-технологические решения отдельных элементов, узлов и конструкции ВС в целом, которые даже при наличии повреждений обеспечивают возможность безопасного выполнения одного или нескольких полетов до запланированного момента устранения этих повреждений. Свойство конструкции, заключающееся в возможности продолжения эксплуатации в течение некоторого времени с неустраненным повреждением или отказом элемента (живучесть), может быть использовано для планирования выполнения обслуживания или ремонта в удобное время. Надёжность механических систем (конструкций) должна поддерживаться в эксплуатации путём выполнения соответствующих контрольных операций. Выполняемые осмотры при техническом обслуживании и тщательная дефектация ВС в ремонте должны позволять своевременно выявлять дефекты и не допускать возникновения опасных отказов. В качестве приемлемого уровня живучести считается допустимость появления первых усталостных повреждений после отработки не менее половины назначенного ресурса изделия и их «медленное» развитие со скоростью, обеспечивающей обнаружение их при выборочном контроле и контроле опасных зон.
Учитывая вероятностную природу процесса развития усталости металлов, живучесть конструкции можно характеризовать следующими параметрами:

случайной величиной наработки до возникновения трещины
t
o
;

случайной величиной скорости распространения трещины
V
;

временем наработки конструкции в летных часах от начала появления трещины до её развития до предельно допустимого значения.
Основной характеристикой
(критерием) качества контроля технического состояния конструкции планера является вероятность обнаружения повреждений - Q
К
.
Величина
Q
K
зависит от многих факторов:
1) условия проведения контроля (днём, ночью, в ангаре, на открытом воздухе и т. п.);
2) опыта и квалификация исполнителей;
3) качества контрольно-поверочного оборудования;
4) доступности зоны и объекта контроля;
5) геометрии и материала объекта контроля.
3.3. Программныйподходкрешениюпроблемтехнической эксплуатации
Содержание и объёмы ТОиР современного ВС должны определяться не тогда, когда он уже окончательно изготовлен, и не по прототипу, как это зачастую делается. Эта задача должна решаться конструкторами ещё

7
на этапах проектирования и начала постройки ВС одновременно с решением задач обеспечения его конструктивно-эксплуатационных свойств. Именно на ранних этапах должна формироваться программа
ТОиР на длительный период эксплуатации ВС, которая, в свою очередь, служит основой при разработке эксплуатационно-технической документации. Задача разработки программ ТОиР является сравнительно новой для авиационной промышленности. Эта задача порождена потребностями эксплуатации. Успех её решения во многом зависит от того, как скоро будет разработано полное и эффективное методическое обеспечение по формированию программ и созданы необходимые информационные ресурсы.
В конечном итоге вопрос ставится так, чтобы одновременно с новым типом ВС, необходимой ЭТД заказчику передавалась и программа его
ТОиР на длительный период эксплуатации. В соответствии с данной программой заказчик обязан осуществлять своевременную подготовку потребной производственно-технической базы для эффективной технической эксплуатации
ВС.
Обеспечение потребного уровня конструктивно-эксплуатационных свойств ВС, наличие к началу их эксплуатации прогрессивных программ ТОиР и соответствующей им эксплуатационно-технической документации позволяет реализовать на практике принципиально новую технологию обслуживания и ремонта, основанную на стратегии «по состоянию». Это позволяет ввести в практику гибкие программы ТОиР, для большинства агрегатов и комплектующих изделий упразднить межремонтные ресурсы, для ряда типов ВС отказаться от проведения весьма трудоемких капитальных ремонтов. В результате можно получить без ущерба для безопасности и регулярности полетов существенное (до 30 %) сокращение расходов на
ТОиР, повысить показатели технического использования и исправности
ВС.
Научно-технический прогресс в области технической эксплуатации
ВС предполагает также радикальные изменения в развитии производственной материально-технической базы эксплуатационных и ремонтных предприятий, форм организации и управления процессами
ТОиР. Производственная база предприятий гражданской авиации, занятых
ТОиР авиационной техники, и её материально-техническое оснащение в настоящее время часто не соответствуют техническому уровню эксплуатируемых ВС. Это снижает эффективность их использования. Для изменения существующего положения требуется строительство новых и реконструкция действующих ангаров, широкое внедрение в практику
ТОиР современных средств технической диагностики и неразрушающего контроля, средств механизации и автоматизации производственных процессов. Данные задачи должны решаться с учётом проводимой работы по специализации и кооперированию производства, интеграции имеющейся производственной базы АТБ и ремонтных заводов.
В последнее время введены в действие отраслевые научно-