2.3. Надежность двигателей в эксплуатации

Ресурс авиационных двигателей, являющийся основным технико-экономическим показателем их надежности, подразделяется на технический и назначенный.

Техническим ресурсом или ресурсом называется наработка двигателя от начала его эксплуата­ции или ее возобновления после среднего или капитального ремонта до наступления предельного состояния. В практике эксплуатации ресурс от начала эксплуатации до наступления предельной наработки принято называть гарантийным, а ресурс между двумя капитальными ремонтами—меж­ремонтным. Понятие о среднем ремонте относится обычно к двигателям модульных конструкций, у которых замена отдельных модулей (узлов) возможна непосредственно в условиях эксплуатации.

Назначенным ресурсом называется суммарная наработка двигателя, при достижении которой его эксплуатация должна быть прекращена независимо от его технического состояния.

Эффективность увеличения ресурса двигателя, как и его надежность в целом, определяется уров­нями безопасности полетов и технико-экономическими результатами его эксплуатации.

Важнейшим показателем безопасности полетов является вероятность безотказной работы двигателя в полете Р_оп и параметры ее распределения: средняя наработка до отказа Г_оп, интенсивность Х^_п и коэффициент отказов k_loooon, который представляет собой число отказов в полете, приходящихся на 1000 ч наработки парка двигателей за некоторый календарный период, т. е.

= ю³/г_оп = 1о^.^_п

ср

где А.*_ОПср—средняя интенсивность отказов.

Технико-экономические результаты эксплуатации оцениваются в основном изменениями тяги и расхода топлива, а также вероятностью досрочного снятия двигателя с самолета Q_ACA с парамет­рами распределения: средней наработкой до снятия 7"_дсд, интенсивностью А,_дсд и коэффициентом *^|000дсд- Кроме того, здесь имеет большое значение уровень вероятности появления отказов Р_оуэ, устраняемых в эксплуатации, с параметрами распределения: средней наработкой на отказ Г_оуэ, па­раметром потока отказов ш_оуэ и коэффициентом £iooo_oy3.

Коэффициенты отказов хорошо отражают динамику изменения надежности двигателей в процессе их освоения, производстве и эксплуатации. Так, например, на основе практического опыта было установлено, что коэффициенты отказов в полете в среднем изменяются обратно пропорционально срокам эксплуатации в первой степени, а коэффициенты досрочных снятий—обратно пропорционально корню квадратному из этих сроков, т. е.

*iooo_oni»*iooo_oni/i И *,0ООд_Сд,.« *|ООО_ДСД1Л\/п

где 1=1...7—срок с начала эксплуатации, г.; индекс 1 означает, что коэффициенты взяты после первого года эксплуатации.

Как видно, коэффициенты /гюоо_оп уменьшаются более интенсивно, чем £юоо_дсд- Так, через 4 г. с начала эксплуатации Люоо_оп уменьшаются примерно в четыре раза, а Аюоо_дсд—только в два.

Объяснить это можно следующими обстоятельствами,

Отказы в полете, как правило, имеют внезапный характер. Они могут быть обнаружены только методами контроля по штатным бортовым приборам и диагностированием на основе опыта и ин­туиции членов экипажа. Внезапные отказы не всегда приводят к досрочному снятию двигателя.

Досрочное снятие двигателей вызывается как внезапным, так и постепенными отказами. Послед­ние могут быть обнаружены на ранней стадии своего развития методами и средствами наземного объективного контроля и диагностирования с использованием ЭВМ.

Обеспечение безопасности полетов является первоочередной практической задачей всех служб производства и эксплуатации двигателей.

Следует заметить, что по своим последствиям отказы в полете делятся на две категории:

отказы, не локализированные внутри двигателя и его гондолы и способные вызвать пожар и раз­рушение элементов конструкции самолета и его систем (эти отказы абсолютно недопустимы);

отказы, не локализованные внутри двигателя и его гондолы и способные вызвать пожар и раз­рушение элементов конструкции самолета и его систем (эти отказы абсолютно недопустимы); ции самолета.

По причинам возникновения отказы классифицируются на конструкционные, производственные и эксплуатационные.

Конструкционные отказы возникают в результате несовершенства или нарушения установленных правил или норм конструирования объекта, занижения запасов прочности и т. д. Большая часть этих отказов выявляется, как правило, в начальный период эксплуатации.

Производственные отказы возникают в результате несовершенства или нарушения установлен­ного процесса изготовления или ремонта объекта, выполнявшегося на ремонтном предприятии, не­достаточного контроля качества изготовления, монтажа и испытаний и т. п. Они выявляются глав­ным образом в процессе контрольно-сдаточных испытаний и в начальном периоде наработки.

Эксплуатационные отказы являются следствием действия множества факторов, к которым относятся принятая система технического обслуживания и реальное качество обслуживания; квалификация и опыт летного состава; принадлежность парка двигателей к данному управлению гражданской авиации; используемые эксплуатационные режимы работы двигателя; климатические условия; химическая и ме­ханическая загрязненность атмосферного воздуха; естественное старение материалов, износ деталей и т. д.

Эксплуатационные отказы проявляются в начальном и последующих периодах эксплуатации, а вероятность их возникновения тем больше, чем больше наработка двигателя.

Учесть влияние всех перечисленных факторов на надежность и разработать мероприятия по ее повышению до заданного уровня в настоящее время невозможно без применения современных авто­матизированных средств сбора и обработки необходимой технической информации, новейших средств и методов объективного контроля и диагностирования, без разработки официально утвержденных правил принятия решений.