1. Ситуация.

По опыту эксплуатации авиационных газотурбинных двигателей статистические данные показывают, что 2 -3 % выведенных из эксплуатации двигателей имеют несоответствие эксплуатационным нормам по причине повышенных вибраций, возникающих при зацеплении шестерен редуктора. Принято решение о введении нормы, определяющей допустимые качественные показатели годности к эксплуатации. Нормирование следует производить руководствуясь двумя соображениями: число снимаемых с эксплуатации двигателей должно существенно превышать ожидаемое число дефектных двигателей; принимаемое значение гарантии безотказности не должно нарушать нормальную эксплуатацию и приводить к чрезмерным экономическим потерям.

2. Объект.

Нормативные документы на выполнение оперативной оценки показателей качества авиационного газотурбинного двигателя и методики оценки.

3. Задача.

3.1.Экспертным методом определить наиболее важные показатели качества.

3.2.Установить наличие или отсутствие взаимосвязи между наиболее значимыми факторами, определяющими годность к эксплуатации.

3.3. Рассчитать вероятность ложной дефектации, пропуска дефектов и среднего риска, методами: минимального риска; минимального числа ошибок; минимакса; Неймана - Пирсона; наибольшего правдоподобия (допускается расчет по одному из методов с обоснованием его применения).

3.4. Обосновать применение метода п.3.3. в нормативном документе.

3.5. Составить план нормативного документа на проведение оперативной оценки качества двигателя.

4. Исходные данные.

4.1. Группой экспертов выделены шесть возможных причин нарушения работоспособности редуктора газотурбинного двигателя: 1 - увеличение фланка шестерен; 2 - деформация валов; 3 - выработка подшипников; 4 - выработка посадочных мест подшипников; 5 - деформации корпуса редуктора; 6 - несоответствие качества смазки.

Результаты попарного сравнения значимости причин сведены в таблицу 1.

4.2. Наиболее значимые факторы изучались в 13 различных климатических зонах и выражались в безразмерной форме. Их значения представлены в таблице 2.

4.3. Предполагается, что диагностика состояния трансмиссии газотурбинного двигателя, кроме анализа вибраций, включает определение содержания железа в масле, наличие которого обусловливается как выработкой зубьев шестерен, так и выработкой подшипников. Для исправного состояния среднее значение содержания железа ₁= ( г железа на 1 тонну масла) и среднеквадратичное отклонение ₁= . При наличии дефектов подшипников и других деталей (неисправное состояние) эти показатели равны X₂ = , ₂ = . Распределения предполагаются нормальными.

5. Порядок решения.

5.1. Произвести обработку табличных данных результатов экспертного анализа. Установить ранжированный ряд по весомости факторов.

5.2. Рассчитать коэффициент корреляции по данным таблицы пункта 4.2.

5.3.Определить предельное содержание железа в масле, выше которого двигатель подлежит выводу из эксплуатации во избежание опасных последствий (считать, что неисправность трансмиссий наблюдается у 10% двигателей).

5.4.Обосновать применение расчетного метода определения среднего риска.

5.5. Составить примерный план нормативного документа, определяющего порядок проведения диагностики состояния двигателя, а также предложить физические принципы для регистрации вибраций и количества железа в масле.