4.3 Стратегия технического обслуживания по наработке

Стратегия ТО по наработке определяется как стратегия, согласно которой перечень и периодичность выполнения операций по профилактике определяются значением наработки изделия с начала эксплуатации или после капитального или среднего ремонта. Использование данной стратегии предусматривает единые для всех однотипных элементов определенных систем перечень и периодичность выполнения работ по ТО.

Анализ отказов современной РЭА показывает, что в конструкции многих типов оборудования имеется сравнительно небольшое число элементов с повышенной интенсивностью отказов (магнитроны, клистроны, антенные переключатели и др.).

Обычно число таких элементов невелико по сравнению с общим числом элементов радиосистемы. Отказы их носят внезапный характер и, в конечном итоге, приводят к увеличению времени ремонта, ухудшению коэффициента готовности, снижению других показателей надежности.

В современных условиях единственным способом предотвратить отказы системы за счет выхода из строя слабых по надежности элементов является их своевременная замена.

Правило замены элементов должно быть таким, чтобы обеспечить наименьшие в среднем потери при эксплуатации и повысить надежность АРЭО в целом. Успешное решение задачи обеспечивается разработкой стратегии ТО по наработке.

В качестве показателя системы ТО, на основе которого решается задача определения оптимального времени наработки, по истечении которого элемент заменяется при эксплуатации системы, принимается коэффициент оперативной готовности элемента. Физический смысл коэффициента состоит в вероятности застать элемент в исправном состоянии в момент времени t и проработать после этого времени в течение .

Решение задачи ТО по наработке подробно представлено в технической литературе [4]. В настоящее время для любого средства обеспечения полетов, находящегося в эксплуатации, разработаны регламенты технического обслуживания по наработке, которые являются обязательными при эксплуатации радиооборудования и средств связи на авиапредприятиях.

4.4 Прогнозирующий контроль технического состояния авиационного радиооборудования как основа стратегии технического обслуживания по состоянию

Как указывалось ранее, наиболее прогрессивным способом технического обслуживания, в отличие от регламентного способа, является обслуживание по состоянию. При этом крайне эффективным средством улучшения апостериорных показателей надежности обслуживаемых объектов является применение прогнозирующего контроля (ПК), основной задачей которого является определение остатка времени жизни контролируемого объекта.

В самом общем виде задачу прогноза применительно к проблеме прогнозирующего контроля можно сформулировать следующим образом.

Задана допусковая область [a, b] такая, что при выполнении неравенства a < y < b объект считается работоспособным. На временном интервале осуществляется наблюдение за состоянием конкретного объекта с номером j, в результате чего становится известным отрезок реализации случайного процесса изменения значения его определяющего параметра на этом интервале . Требуется оценить остаток времени жизни данного объекта, т.е. время, в течение которого параметр будет находиться в допуске после момента времени . Естественным путем решения этой задачи является продолжение отрезка реализации , в область t > и определение искомого остатка времени жизни как наименьшего из корней уравнения или где - продолжение исследуемой реализации в область t > t.

Таким образом, необходимым элементом прогноза в данной постановке является экстраполяция известной части реализации в область будущих значений. В случае, когда для принятия решения используется время жизни, говорят о прогнозировании надежности. Если используется непосредственно будущее значение реализации, говорят о прогнозировании технического состояния.

Различают математические и аппаратурные методы прогноза. Математические методы основаны на применении различных теорий: численного анализа, случайных функций, вероятностей, распознавания образов и игр. При техническом обслуживании авиационного РТО наиболее целесообразно использовать прогнозирующий контроль постепенных отказов средств обеспечения полетов, ибо доля такого вида отказов в этих средствах значительна. Здесь мы имеем дело с монотонно возрастающими или монотонно убывающими во времени значениями параметров. В этом случае целесообразно применять аппарат численного анализа, когда вместо контролируемой функции параметра y(t) выбирают достаточно простую для вычисления интерполирующую функцию таким образом, чтобы ее значения были равны значениям функции y(t) в одинаковые моменты времени. Чаще всего функцию отыскивают в виде алгебраического многочлена, получая при этом на небольших отрезках времени достаточно хорошее приближение.

В этом случае задача экстра полирования может быть сформулирована следующим образом. По данным значениям и необходимо найти многочлен степени n удовлетворяющий условиям

;

e;

где - заданные величины, а y - неизвестные значения функции y (t) в области

На рис. представлены области времени с известными и неизвестными значениями y.

При этом в интервале времени Т₁– значения параметра y известны; в интервале времени Т₂ – значения параметра y неизвестны.

По результатам измерений параметра в области известных значений проводится статистическое обработка результатов и таким образом определяется значение параметра в данной временной точке. Таким образом устанавливается закономерность изменения параметра. Эта закономерность дает возможность установить значение y в области Т₂.

Критерием отказа является время достижения границы допустимого значения параметра или установленного значения упреждающего допуска.

Многочлен Вобычно имеет вид

В

где неизвестные значения, анаходятся решением системы из п+1 уравнений с п+1 неизвестными.

В зависимости от вида многочлена на практике могут быть использованы различные формулы: Лагранжа, Ньютона, наименьших квадратов и др.

Аппаратурные методы прогнозирования могут быть двух видов:

• прогнозирование при нормальном режиме работы РТО,

• прогнозирование при специальных режимах работы аппаратуры.

В первом случае предполагается, что параметры РТО изменяются линейно. При этом легко определяется отрезок времени, через который предполагается, что параметры РТО изменяются необходимо произвести профилактические работы по результатам двух предыдущих измерений.

Во втором случае аппаратура должна работать в специальном режиме, который создается изменением режимов питания аппаратуры или другими способами. Специальный режим приводит к изменению определяющего параметра, по которому можно определить время безотказной работы системы.

Реализация прогнозирующего контроля на базе АСКДУ является сложной инженерной задачей. Вопросы прогнозирующего контроля подробно изложены в специальной литературе.