К вопросу о терминологии живучести авиационных конструкций

Цель. Рассмотрены существующие определения живучести и эксплуатационной живучести авиационных конструкций. Сделана попытка дать однозначное определение живучести авиационных конструкций, которое в дальнейшем можно будет распространить и на летательный аппарат в целом и на другие сложные технические объекты. Основная задача настоящей работы состоит в том, чтобы четко разделить понятия надежности и живучести. Для обеспечения эффективности эксплуатации и безопасности полетов летательный аппарат должен обладать летной годностью – комплексной характеристикой летательного аппарата, определяемой реализованными в его конструкции принципами и решениями, позволяющей совершать безопасные полеты в ожидаемых условиях и при установленных методах эксплуатации. Ожидаемые условия эксплуатации описаны в Авиационных правилах – Нормах летной годности. Несмотря на то, что выполнение требований Норм летной годности обеспечивает достаточно высокий уровень безопасности полетов, особо ответственные элементы конструкции выполняют так, чтобы они оставались работоспособны даже в экстремальных условиях, выходящих за рамки ожидаемых условий эксплуатации. Но надежность не может отвечать за работоспособность вне ожидаемых условий эксплуатации. Напрашивается вывод о том, что в экстремальных условиях, выходящих за рамки ожидаемых условий эксплуатации, за работоспособность должно отвечать другое свойство, а именно живучесть.

Методы. При проведении настоящего исследования были использованы логический и вероятностный подходы. Были исследованы литературные источники, посвященные в основном проблемам надежности и живучести авиационных конструкций, а также других сложных технических объектов. Для наилучшего понимания различий и взаимосвязи понятий надежности и живучести был использован вероятностный подход.

Результаты. После проведенного анализа литературных источников было сформулировано определение живучести как свойства объекта сохранять во времени способность выполнять требуемые функции в экстремальных условиях, выходящих за рамки ожидаемых условий эксплуатации, при установленных методах технического обслуживания, хранения и транспортирования. Кроме того, было предложено определение эксплуатационной живучести как свойства объекта сохранять во времени способность выполнять требуемые функции в экстремальных условиях, выходящих за рамки ожидаемых условий эксплуатации, в зависимости от методов технического обслуживания, хранения и транспортирования. При рассмотрении вероятностного подхода к разделению понятий надежности и живучести авиационных конструкций был использован известный ранее показатель реальной эффективности транспортного летательного аппарата, который представляется в виде математического ожидания показателя эффективности. Летательный аппарат может находиться либо в ожидаемых условиях эксплуатации, либо в экстремальных условиях, выходящих за рамки ожидаемых условий эксплуатации, третьего не дано. Тогда сумма вероятностей попадания летательного аппарата в эти условия должна равняться единице. Вероятность безотказной работы можно вычислить через вероятность противоположного события – вероятность отказа, которую можно представить в виде произведения вероятности попадания летательного аппарата в соответствующие условия эксплуатации и вероятности отказа в данных условиях. Для экстремальных условий, выходящих за рамки ожидаемых, можно использовать доработанные автором известные понятия поражаемости и уязвимости.

Выводы. Получено определение живучести, имеющее четкое отличие от понятий надежности и отказобезопасности. Кроме того, предложено понятие эксплуатационной живучести, которое введено по аналогии с ранее введенным понятием эксплуатационной надежности.

1. Черкесов Г.Н. Анализ функциональной живучести структурно-сложных технических систем [Текст] / Г.Н. Черкесов, А.О. Недосекин, В.В. Виноградов // Надежность. – 2018. – №18(2). – С. 17-24. DOI:10.21683/1729-2646-2018-18-2-17-24

2. Черкесов Г.Н. Описание подхода к оценке живучести сложных структур при многоразовых воздействиях высокой точности [Текст] / Г.Н. Черкесов, А.О. Недосекин // Надежность. – 2016. – № 16(2). – С. 3-15. DOI:10.21683/1729-2646-2016-16-2-3-15

3. Зарубский В.Г. Особенности организации процесса функционального диагностирования управляющего компьютера повышенной живучести [Текст] / В.Г. Зарубский // Надежность. – 2016. – № 16(3). – С. 35-38. DOI:10.21683/1729-2646-2016-16-3-35-38

4. Юркевич Е.В. Особенности информационной поддержки в обеспечении живучести космического аппарата при электрофизических воздействиях [Текст] / Е.В. Юркевич, Л.Н. Крюкова, С.А. Салтыков // Надежность. – 2016. – № 16(4). – С. 30-35. DOI:10.21683/1729-2646-2016-16-4-30-35

5. Климов С.М. Методика повышения отказоустойчивости сетей спутниковой связи в условиях информационно-технических воздействий [Текст] / С.М. Климов, С.В. Поликарпов, А.В. Федченко // Надежность. – 2017. – № 17(3). – С. 32-40. DOI:10.21683/1729-2646-2017-17-3-32-40

6. Смирнов Н.Н. Сохранение летной годности воздушных судов [Текст] / Н.Н. Смирнов Н.Н., Ю.М. Чинючин, С.П. Тарасов. – М.: МГТУ ГА, 2005. – 78 с.

7. Авиационные правила. Часть 25. Нормы летной годности самолетов транспортной категории: утв. Постановлением 23-ей сессии Совета по авиации и использованию воздушного пространства 5 сентября 2003 года. – М.: ОАО «Авиаиздат», 2004. – 237 с.

8. ГОСТ 27.002-2015. Надежность в технике. Термины и определения [Текст]. – Введ. 2016–06–21. – М.: Стандартинформ, 2016. – IV, 27 с.

9. ГОСТ 27.002-89. Надежность в технике. Термины и определения [Текст]. – Введ. 1990-07-01. – М.: ИПК Издательство стандартов, 1990. – 38 с.

10. Арепьев А.Н. Вопросы эксплуатационной живучести авиаконструкций [Текст] / А.Н. Арепьев, М.С. Громов, В.С. Шапкин. – М.: Воздушный транспорт, 2002. – 424 с.

11. Бутушин С.В. Обеспечение летной годности воздушных судов гражданской авиации по условиям прочности [Текст] / С.В. Бутушин, В.В. Никонов, Ю.М. Фейгенбаум, В.С. Шапкин. – М.: МГТУ ГА, 2013. – 772 с.

12. Смирнов Н.Н. Основы теории технической эксплуатации летательных аппаратов [Текст]: Часть 2 / Н.Н. Смирнов. – М.: МГТУГА, 2003. – 87 с.

13. Авиация: энциклопедия / Гл. ред. Г. П. Свищев. – М.: Большая Российская энциклопедия, 1994. – 736 с.

14. ГОСТ Р 56079-2014. Изделия авиационной техники. Безопасность полета, надежность, контролепригодность, эксплуатационная и ремонтная технологичность. Номенклатура показателей [Текст]. – Введ. 2014-07-14. – М.: Стандартинформ, 2014. – II, 14 с.

15. Анцелиович Л.Л. Надежность, безопасность и живучесть самолета [Текст] / Л.Л. Анцелиович. – М.: Машиностроение, 1985. – 296 с.

16. Герасимова Е.Д. Эксплуатационная надежность и режимы технического обслуживания ЛА и АД [Текст] / Е.Д. Герасимова, Н.Н. Смирнов, И.Ф. Полякова. – М.: МГТУГА, 2002. – 58 с.

17. Шейнин В.М. Весовое проектирование и эффективность пассажирских самолетов. Т. 2. Расчет центровки и моментов инерции самолета. Весовой анализ [Текст] / В.М. Шейнин, В.И. Козловский. – М.: Машиностроение, 1977. – 208 с.