5.4. Раздел a0. Общие требования летной годности

самолета при отказах функциональных систем

События, возникающие при эксплуатации, делятся на функциональные отказы (отказные состояния), внешние воздействия, ошибки и другие (рис. 5.1).

Под отказным состоянием (функциональным отказом) понимается неработоспособное состояние системы в целом, характеризуемое конкретным нарушением ее функций независимо от причин, вызывающих это состояние. Отказное состояние определяется на уровне каждой системы самолета через последствия, оказываемые на ее функционирование.

Внешние воздействия (явления) – это события, источник происхождения которых не связан с конструкцией самолета: атмосферные условия (порыв ветра, температурная инверсия, обледенение, удар молнии и др.), состояние ВПП, пожар в кабине или багажном отсеке. В этот перечень не

Рис. 5.1. Иллюстрация к тексту

входят диверсионные акты.

Ошибка – это событие, заключающееся в неправильных действиях экипажа или персонала служб по техническому обслуживанию или УВД.

По частоте возникновения события (отказные состояния, внешние воздействия, ошибки и др.) делятся на следующие категории: вероятные, редкие, практически невероятные. Вероятные события подразделяются на частые и умеренно вероятные. Редкие подразделяются на маловероятные и крайне маловероятные.

Вероятное может иметь место один или несколько раз в течение срока службы каждого самолета данного типа. Маловероятное вряд ли произойдет на каждом самолете в течение его срока службы, но может случиться несколько раз, если рассматривать большое количество самолетов этого типа. Крайне маловероятное вряд ли возникнет за весь срок эксплуатации всех самолетов данного типа, но все же его нужно рассматривать как возможное. Практически невероятное событие настолько невероятно, что нет необходимости считать возможным его возникновение.

Количественные границы вероятностей возникновения названных типов событий характеризуются следующими значениями:

– вероятные – более 10 ^{- 5};

– частые – более 10 ^{- 3};

– умеренно вероятные – в диапазоне 10 ^{- 3}...10 ^{- 5};

– редкие – в диапазоне 10 ^{- 5}...10 ^{- 9};

– маловероятные – в диапазоне 10 ^{- 5}...10 ^{- 7};

– крайне маловероятные – в диапазоне 10 ^{- 7}...10 ^{- 9};

– практически невероятные – менее 10 ^{- 9}.

Изложенная классификация событий и их вероятности отражены на рис. 5.2.

Вероятности должны устанавливаться как средний риск на час полета, продолжительность которого равна среднему времени полета по типовому профилю. В тех случаях, когда отказ критичен для определенного этапа полета, вероятность его возникновения на этом этапе может быть также усреднена на час полета по типовому профилю.

События могут приводить к особым ситуациям. Особая ситуация возникает в полете в результате воздействия неблагоприятных факторов или их сочетания и приводит к снижению безопасности полета. Исходя из

Рис. 5.2. Иллюстрация к тексту

характера воздействия на конструкцию, ее характеристики, экипаж, людей на борту особые ситуации подразделяются на катастрофические, аварийные, сложные, усложнения условий полета (УУП):

– при катастрофической ситуации предотвратить гибель людей практически невозможно;

– аварийная ситуация характеризуется: 1) значительным ухудшением характеристик самолета и / или достижением (превышением) предельных ограничений или 2) физическим утомлением или такой рабочей нагрузкой экипажа, что уже нельзя быть уверенным, что он выполнит свои задачи точно или полностью;

– сложная ситуация характеризуется: 1) заметным ухудшением характеристик самолета и / или выходом одного или нескольких его параметров за эксплуатационные ограничения, но без достижения предельных ограничений, или 2) уменьшением способности экипажа справиться с неблагоприятными условиями как из-за увеличения рабочей нагрузки, так и из-за условий, понижающих эффективность его действий;

– при усложнении условий полета незначительно ухудшаются характеристики самолета или незначительно увеличивается рабочая нагрузка на экипаж (например, при изменении плана полета).

Под предельными ограничениями понимаются ограничения режимов полета, выход за которые недопустим ни при каких обстоятельствах. Эксплуатационные ограничения – это условия, режимы и значения параметров, преднамеренный выход за пределы которых недопустим в процессе эксплуатации самолета.

Самолет должен быть спроектирован и построен таким образом, чтобы в ожидаемых условиях эксплуатации при действиях экипажа в соответствии с руководством по летной эксплуатации:

– каждое отказное состояние, приводящее к возникновению катастрофической ситуации, оценивалось как практически невероятное, а суммарная вероятность возникновения подобной ситуации для самолета в целом не превышала 10 ^{- 7} на час полета;

– суммарная вероятность возникновения аварийной ситуации, вызванной отказными состояниями, для самолета в целом не превышала 10 ^{- 6} на час полета. Рекомендуется, чтобы любое отказное состояние, приводящее к подобной ситуации, оценивалось как событие крайне маловероятное;

– суммарная вероятность возникновения сложной ситуации, вызванной отказными состояниями, для самолета в целом не превышала 10 ^{- 4} на час полета. Рекомендуется, чтобы любое отказное состояние, приводящее к сложной ситуации, оценивалось как событие маловероятное;

– любое отказное состояние, приводящее к усложнению условий полета, не могло быть отнесено к частым событиям. Все УУП и отказные состояния, приводящие к их возникновению, подлежат анализу с целью отработки соответствующих рекомендаций по действиям экипажа в полете.

При анализе особой ситуации, вызванной отказным состоянием, необходимо учитывать факторы, которые могут усугубить последствия начального отказного состояния. В их число следует включить условия на самолете, которые связаны с отказом и могут влиять на способность экипажа справиться с прямыми последствиями (например, наличие дыма, перегрузка, прерывание связи, изменение давления в кабине и т.п.).

Соответствие указанным требованиям следует доказывать с помощью анализа и расчета вероятностей возможных видов отказов функциональных систем и оценки влияния этих отказов на безопасность полета самолета. Оценивание нужно проводить для каждой системы и во взаимосвязи с другими системами и, при необходимости, подкреплять наземными и / или летными испытаниями, испытаниями на пилотажном стенде или другими видами стендовых испытаний, расчетами или моделированием.

Необходимо учитывать, является ли внезапным для экипажа возникновение отказного состояния, а также требуемые действия по его парированию, возможность обнаружения отказа, процедуры контроля состояния и обслуживания самолета. Может быть учтен опыт эксплуатации аналогичных систем.

В анализе должен быть учтен разброс характеристик системы (систем). Допускается использование статистического распределения указанных характеристик.

В случае, если отказное состояние приводит к возникновению аварийной ситуации и не отнесено к категории практически невероятных, РЛЭ должно содержать рекомендации, позволяющие экипажу принять все возможные меры для предотвращения перехода аварийной ситуации в

катастрофическую.

Желательно, чтобы указанные рекомендации были проверены в летных испытаниях. В тех случаях, когда летная проверка связана с повреждениями самолета, с особо высокой степенью риска или заведомо нецелесообразна, разработанные рекомендации следует подтвердить результатами анализа опыта эксплуатации других самолетов, близких по конструкции к сертифицируемому, а также результатами соответствующих лабораторных и / или стендовых испытаний, моделирования, расчетов.

В случае, если отказное состояние приводит к возникновению сложной ситуации и не отнесено к категории практически невероятных, РЛЭ должно содержать указания экипажу по завершению полета в этом случае.

Указания РЛЭ по действиям в сложных ситуациях нужно проверить в летных испытаниях. Эти указания не должны требовать от экипажа чрезмерных усилий и необычных приемов пилотирования. В отдельных случаях, когда конструкция самолета и его систем не обеспечивает возможности имитации в летных испытаниях какого-либо вида отказа, допускается проверка соответствующих указаний РЛЭ в испытаниях на пилотажном стенде, аттестованном для проведения таких испытаний, или пересчет результатов испытаний на неблагоприятные условия.

В случае, если отказное состояние приводит к усложнению условий полета, РЛЭ должно содержать указания экипажу по продолжению полета, методам эксплуатации систем и парированию неисправностей в полете. Если при этом отказное состояние влияет на пилотирование, то рекомендации РЛЭ должны быть проверены летными испытаниями или испытаниями на пилотажном стенде.