СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ИЗДЕЛИЙ АТ

При формировании ЭТХ ВС в системе ТЭ для оценки параметров, опреде­ляющих управляемое воздействие на ВС для поддержания и восстановления его эксплуатационных качеств, необходимо решить оптимизационную задачу соот­ветствия работ ТОиР фактической потребности изделий АТ в их выполнении. Такое соответствие определяется реализацией эффективной стратегии ТОиР ка­ждого изделия ВС в реальных условиях эксплуатации. Формально стратегия ТОиР может быть эффективной для одиночного ВС, группы ВС или всего парка, однако требования норм летной годности ВС по безопасности полетов по на­дежности АТ устанавливаются для всего парка ВС данного типа, что является ограничением и для формирования режимов ТОиР отдельных изделий комплек­тации ВС.

С другой стороны, режимы ТОиР определяются состоянием изделий АТ в эксплуатации, а изменение состояния обусловлено действием эксплуатационных факторов, классифицированных качественно в предыдущем разделе. Ниже рас­сматриваются особенности решения задачи количественной оценки состояния изделий АТ в реальных условиях эксплуатации ВС статистическими методами Статистическая связь условий эксплуатации и технического состояния изделий АТ эффективно определяется известными методами планирования эксперимента [23,24,25], особенности применения которых для изделий АТ следующие.

Статистический эксперимент для изделий АТ, находящихся в эксплуатации, всегда является пассивным, т. к. изменить условия эксплуатации или установить заданные уровни эксплуатационных факторов (кроме технических) невозможно из-за действующих директивных и функциональных ограничений, указанных в предыдущем разделе. Значения эксплуатационных факторов статистически ус­тойчивы относительно аэропортов базирования ВС [17].

Техническое состояние конкретного типа изделий АТ должно характеризо­ваться обобщенным параметром оптимизации, объективно отражающим изме­нение состояния изделия в процессе эксплуатации и обладающим следующими свойствами:

image18

Разрушение от

Разрушение от

Механический

Старение

Механические

повторных

нерасчетных

ИЗНОС

материалов

повреждения

Коррозия

нагрузок

нагрузок

image19

Рис. 3.7. Схема возникновения неисправностей различного характера от действия различных эксплуатационных факторов

■ иметь устойчивые монотонные или дискретные закономерности изменения в

процессе эксплуатации;

■ объективно отражать условия эксплуатации;

■ иметь количественные характеристики, измеряемые или рассчитываемые с

требуемой достоверностью существующими методами и средствами.

Таким требованиям удовлетворяют показатели безотказности изделий или определяющий (диагностический) параметр.

При выборе параметра оптимизации для оценки условий эксплуатации необ­ходимо определить, является ли различие в значениях параметра оптимизации при разных уровнях эксплуатационных факторов существенным относительно случайных разбросов значений параметра оптимизации при одинаковых услови­ях эксплуатации исследуемых изделий.

Очевидно, что изменение значений параметра оптимизации может быть обу­словлено не только уровнями эксплуатационных факторов, но и длительностью их воздействия, поэтому план эксперимента рандомизируется относительно на­работки (срока службы) каждого изделия или однородных групп изделий. При таких условиях задача оценки различий в значениях параметра оптимизации от случайных факторов и условий эксплуатации решается методом двухфакторного дисперсионного анализа, дающим хорошие результаты, если оцениваемые вели­чины нормально распределены, а их дисперсии однородны. Проверка гипотез о нормальности распределения оцениваемых величин выполняется количественно

по критериям согласия (у22 и др.) в зависимости от объема выборки и тре­буемого уровня значимости или качественно, на основе инженерного анализа физических процессов изменения анализируемых явлений, а проверка однород­ности дисперсии выполняется по G-критерию Кохрана или 5-критерию Бартлет­та. Для количественной оценки различимости дисперсии оцениваемых факторов применяется F-критерий Фишера. План дисперсионного анализа выбирается в зависимости от объема выборки и однородности результатов наблюдений в различных условиях эксплуатации [26,27].

Если дисперсионным анализом установлена значимая статистическая связь параметра технического состояния изделия с условиями эксплуатации, для ко­личественной оценки такой связи строится регрессионная модель и проводится ее анализ.

Соответствие между ожидаемыми значениями параметра оптимизации и факторами эксплуатации определяется функцией отклика

y=f{Xx, Xi,…,Xi), (3.3)

где у — оценка параметра оптимизации;

Xt — независимые факторы эксплуатации.

Полагается, что для каждых j-x условий эксплуатации изделий АТ факторы Xі принимают точные значения, равные оценкам м. о. их величин в этих услови­
ях. Известно, что для решения подобной задачи обычно достаточно системы уравнений второй степени вида

f^Xjf]biXi=fjyXj, (3.4)

7=1 i*0 7*1

где у — м. о. значений параметра в данных условиях эксплуатации;

Xt, Xj — м. о. значений факторов эксплуатации в данных условиях; bt — коэффициенты модели;

К — количество независимых факторов.

Отбор независимых факторов по статистическим данным об условиях экс­плуатации сводится к вычислению коэффициентов парной корреляции и их сравнению с табличным: ггР/2 при принятом уровне значимости Р. Систему

(3.4) целесообразно решать матричным методом. Тогда в матричной форме сис­тема (3.4) запишется в виде

Подпись: (3.5)[М][В] = [ум],

где [М]=[Хх]Х];

[У«] = [АГХ][Я;

[X] — матрица факторов;

[Xх] — транспонированная матрица факторов;

[М ] — информационная матрица;

[у] — вектор параметра оптимизации;

[5] — вектор коэффициентов Ь/.

Неизвестные коэффициенты bt определяются из уравнения

[В] = [Ц][ум], (3.6)

где [Д] — ковариационная матрица.

Тогда bt ~^Г, Су(і Ф j) і’ = 0,1…К, (3.7)

і=0

где Су — внедиагональные члены матрицы [Д].

Значения оценок коэффициентов определяются по методу наименьших квад­ратов. Эта задача решается по стандартным программам на ЭВМ.

Для последующего инженерного анализа закономерностей изменения пара­метра оптимизации в различных условиях эксплуатации и обеспечения приемст- вености типовых, ожидаемых и реальных условий эксплуатации при построении модели целесообразно перейти от абсолютных значений факторов эксплуатации к относительным

Подпись: ИЛИ
image20 image21
Подпись: (3.8)

таким образом, чтобы значение X’i>~(X’j>) соответствовало увеличению

воздействия данного фактора на параметр оптимизации,

где Х0 — типовое (или среднее ожидаемое) значение фактора X.

Такое нормирование отражает физический смысл связи параметра и факто­ров и упрощает вид модели (3.4).

Качества регрессионной модели, связывающей параметр ожидаемого со­стояния изделий в эксплуатации со значениями факторов эксплуатации, иссле­дуются статистическими методами в следующей последовательности:

1) определение адекватности модели;

2) определение информационной способности модели;

3) статистический анализ модели (определение ковариаций, дисперсий и выбо­рочных парных коэффициентов корреляции, коэффициентов модели);

4) определение значимых коэффициентов модели;

5) определение вклада каждого коэффициента bt в изменении параметра.

Если модель (3.3), построенная на указанных принципах, адекватна экспери­ментальным данным и обладает информационной способностью, она позволяет решать следующие задачи формирования режимов ТОиР.

Величина отношения параметра у(. в /-х условиях эксплуатации к уа в ти­повых расчетных условиях определяет обобщенное влияние функций и 0, (3.2) на изменение надежности изделий или системы при данной (^) фиксиро­ванной наработке (сроке службы), для которой построена модель, и обеспечива­ет расчет реализации функции надежности P~{t = t) для всех реальных условий

эксплуатации ВС парка. Оценка параметров распределения Ру (i =ti) для всего

парка ВС позволяет определить вероятность достижения параметром оптимиза­ции у заданной величины и соответственно определить потребность в проведе­нии работ ТОиР с целью предупреждения превышения параметром у установ­ленных в эксплуатации ограничений.

Построение ряда моделей (3.3) для фиксированных наработок t=t,ti…tn по­зволяет определить параметры реализации распределения Py(t) для каждых j-x

условий и Pt{t) для парка изделий в целом, что обеспечивает формирование ре­жимов ТОиР данного типа изделия на основе любой стратегии ТОиР с учетом условий эксплуатации каждого конкретного изделия.

Целевое исследование состояния изделий АТ для формирования режимов их ТОиР выполняется обычно на группе ВС, эксплуатирующихся с опережением по наработке по специальным программам, причем количество ВС и необходимое опережение их наработки рассчитывается статическими методами на основе распределения Pi0(t).

Применение зависимости Pt(t) облегчает данную задачу, т. к. при каждой фиксированной наработке t=t,ti…tn отношение у01у{ определяет изменение Pj(t) относительно, Poi(t) что равносильно соответствующему изменению на­работки изделия на величину At. При условии Pt{t + At) = Poi(t) вероятности появления заданного состояния изделия или системы в реальных условиях экс­плуатации будут соответствовать их расчетным значениям и принятым ограни­чениям. Этот вывод показан на рис. 3.8.

При наработке изделий в ї-х и j-x условиях эксплуатации (см. рис. 3.6) из (3.3 и 3.4) следует, что заданное ограничение PH(tо) будет достигнуто при наработ­ках /, и tj соответственно, откуда следует, что относительно расчетных усло­вий эксплуатации j-e условия более тяжелые, a i-e более легкие. Значению пара­метра оптимизации PH(tо) при наработке to соответствует фактическая нара­ботка в j-x условиях tj, а в i-х условиях t(, тогда A t = t0- tj составляет опере­жение по наработке, a At = t0 — t, отставание по наработке в j-x и i-х условиях эксплуатации относительно расчетных соответственно.

image22

Рис. 3.8. Реализация надежности изделий АТ в различных условиях эксплуатации

Определив для каждых i-x условий эксплуатации распределение у,(ґ), фак­тическую наработку любых изделий в реальных условиях эксплуатации можно получить из равенства [3,37]

Уо(0 = ?((* +ДО (3.9)

при монотонном возрастании (убывании) параметра у или из равенства 122

/ /+ Д/

Подпись: (ЗЛО)|уо(0* = Jt,(0<*

о о

при полиэкстремальном изменении y(t).

Однако метод статистической оценки условий эксплуатации по изменениям параметра оптимизации обладает и рядом недостатков.

Для построения регрессионной модели необходимо большое количество (30 — 50) наблюдений параметра оптимизации, что, учитывая высокую надеж­ность изделий АТ, возможно при большой суммарной наработке ВС парка, и следовательно, статистическая модель в большинстве случаев обеспечивает подтверждение существующих режимов ТОиР, а не их формирование.

Построение распределения y,(t) для каждых i-x условий эксплуатации прак­тически возможно при наличии в авиапредприятии не менее 30-50 ВС (изделий) данного типа через интервалы наработки 1—1,5 тыс. летных часов, что обеспечи­вает необходимый объем статистической информации о параметре у,- только к моменту отработки отдельными ВС (изделиями) назначенного ресурса. Напри­мер, по параметру потока неисправностей изделия, отказ которого приводит к усложнению условий полета, при парке 50 изделий и наработке каждого в год 2000 летных часов с позиции Норм летной годности ВС допустимо появление 2-3 неисправностей в год. С другой стороны, для большинства изделий АТ с ве­роятностью 10_5 -10_9(1/ч) появление неисправностей в эксплуатации не до­пускается, т. е. статистическая модель непосредственно для этих изделий с тре­буемой достоверностью построена быть не может. В этом случае может быть произведена косвенная оценка влияний условий эксплуатации на техническое состояние изделий этого типа, если имеются изделия другого типа или элементы ФС, которые допустимо рассматривать как аналоги или индикаторы по услови­ям эксплуатации и для которых имеется необходимая информация для построе­ния статистической модели.

Таким образом, статистическая оценка условий эксплуатации решает задачу формирования режимов ТОиР для изделий АТ, отказы и неисправности которых непосредственно не влияют на безопасность полетов ВС и, соответственно, име­ется достаточное количество наблюдаемых в эксплуатации отказов и неисправ­ностей.

Одним из методов эксплуатации таких изделий является эксплуатация до безопасного отказа — ТЭО. Применение метода ТЭО требует периодической оценки и контроля надежности изделий в процессе эксплуатации, по результа­там которых принимаются альтернативные решения о продолжении или пре­кращении эксплуатации, проведении доработок, ремонте или профилактике. Так как объемы и периодичность работ по ТОиР комплектующих изделий ВС обыч­но планируются к выполнению в соответствии с наработкой планера, исчисляе­мой в летных часах или полетах, оценка надежности комплектующих изделий ВС должна выполняться в той же размерности и тоже относительно наработки планера ВС.

Интенсивность изменения технического состояния изделий в значительной степени определяется условиями эксплуатации ВС, которые включают множе­ство эксплуатационных факторов (параметры полета, нагрузки, режимы работы, климатические условия и т. д.), причем для конкретного изделия основными яв­ляются один или несколько эксплуатационных факторов.

Статистическая оценка надежности комплектующих изделий ВС в процессе эксплуатации производится при таких ограничениях, как немногочисленность отказов в заданный период эксплуатации (месяц, квартал) вследствие ограни­ченного количества эксплуатирующихся изделий и высокой их надежности, а также неоднородность результатов наблюдений вследствие различий в условиях эксплуатации ВС. Оценки параметров надежности изделий, рассчитанные стати­стическими методами без учета указанных ограничений, не имеют уровней дос­товерности и адекватности, которые требуются при внедрении метода ТЭО для изделий АТ.

Для оперативной оценки надежности изделий при внедрении метода ТЭО предлагается нормировать условия эксплуатации изделий относительно произ­вольно выбранных эталонных условий эксплуатации ВС. В этом случае нара­ботка изделий будет исчисляться относительно эквивалентной наработки ВС в эталонных условиях эксплуатации, что обеспечивает однородность выборки от­казов изделий для всех ВС данного типа. Уровень воздействия условий эксплуа­тации на изделия целесообразно исчислять относительно типовых или средне­статистических условий эксплуатации ВС, что облегчает последующий инже­нерный анализ полученных результатов.

В общем случае, приведение результатов наблюдений отказов изделий к эта­лонным условиям эксплуатации ВС и оценки параметров надежности изделий рекомендуется производить в следующей последовательности:

1. Определяется критерий технического состояния изделия и выделяются основные функциональные эксплуатационные факторы, действующие на изделие в процессе эксплуатации.

2. Определяются условия эксплуатации каждого экземпляра ВС парка (или группы ВС) и выбираются типовые (эталонные) условия эксплуатации изделий данного типа.

3. Определяется связь (функциональная или стохастическая) значений кри­терия технического состояния изделий со значениями эксплуатационных факторов.

4. Производится нормирование относительного изменения критерия техни­ческого состояния изделий 8і относительно типовых условий эксплуата­ции

8 ,=*,/«. (3-11)

где Si — величина изменения критерия за единицу наработки ВС в і — х условиях

эксплуатации;

? — величина изменения критерия за единицу наработки ВС в типовых ус­ловиях эксплуатации.

5. Статистическая информация об отказах изделий пересчитывается по на-

работке планера относительно произвольных условий эксплуатации ВС применительно к типовым

(3.12)

<=і

где Т — наработка изделия, приведенная к эталонным условиям эксплуатации ВС;

Tj — наработка изделия в t-x условиях эксплуатации;

п — количество изменений условий эксплуатации за период эксплуатации

изделия.

6. Определяются оценки параметров надежности изделий относительно ти­повых условий эксплуатации ВС.

Результаты оценки надежности изделий относительно типовых условий экс­плуатации ВС служат исходной информацией при реализации метода ТЭО. На­пример, несиловые элементы конструкции планера (обшивки негерметичных частей, зашивки, законцовки, обтекатели и т. д.) можно эксплуатировать до безо­пасного отказа. Основным видом отказов (неисправностей) этих элементов яв­ляются усталостные трещины, наличие которых характеризует техническое со­стояние элементов, т. е. является критерием технического состояния. Закономер­ности развития усталостной трещины определяются интенсивностью накопле­ния усталостной повреждаемости и могут быть рассчитаны для различных усло­вий эксплуатации различных конструктивных элементов известными методами.

Для изделий АТ, непосредственно влияющих на безопасность полетов, ста­тистическая модель оценки условий эксплуатации используется для экспери­ментального подтверждения действующих в эксплуатации режимов ТОиР, фор­мирование которых было произведено на другой методологической основе на этапах проектирования, испытаний и освоения эксплуатации этих изделий при отсутствии достаточного опыта их эксплуатации.

Рассмотрим статистическую оценку условий эксплуатации для планера са­молетов ГА.

Условия нагружения элементов конструкции планера определяются пара­метрами летной эксплуатации самолета.

При исследовании влияния условий эксплуатации самолетов на изменение надежности конструктивных элементов планера и механических систем с целью формирования рациональных режимов ТОиР необходимо определить законы распределения и его параметры для значимых факторов летной эксплуатации каждого самолета парка.

Исследования условий эксплуатации самолетов обычно показывают стати­стическую устойчивость значений параметров полета для всех самолетов, при­надлежащих одному авиапредприятию. Учитывая некоррелированность основ­ных параметров полета самолетов необходимо проводить обработку информа­ции о параметрах полетов по всем аэропортам базирования. Следовательно, сис­тема сбора и обработки информации об условиях летной эксплуатации самоле­тов должна обеспечивать достаточно достоверную оценку параметров распреде­лений факторов летной эксплуатации по всем аэропортам базирования самоле­тов при минимуме потребной исходной информации.

По зарубежным оценкам, страница подобной информации может стоить 5 — 10 дол. США, что требует больших расходов.

Для их уменьшения предлагается приближенная оценка параметров типово­го полета парка самолетов в целом и по аэропортам базирования.

Рассматривая парк самолетов, имеющихся в каждом авиапредприятии, как однородную совокупность, требуемую точность оценок математического ожи­дания для каждого параметра полета можно определить из неравенства Чебыше­ва [24]

p{|x-M(x)|>fo}<i-.

Задаваясь 5-процентным допустимым отклонением оценки математического ожидания от его истинного значения, что обеспечивает требуемую достовер­ность формируемых режимов ТОиР элементов конструкции планера и механи­ческих систем, для оценок параметров полета у-го самолета по /-му маршруту, обслуживаемому самолетами данного авиапредприятия, справедливы следую­щие соотношения:

~ *i; Hij ~Hi > GTy ~ Gr,> GK0Mij ~ Gkomи-, (3.i3)

где tt, HitGn, GKOMi — оценки математического ожидания продолжительности и высоты полета, массы топлива и коммерческой загрузки при полете по /-му маршруту.

При таком уровне значимости допустимо предположить, что масса снаря­женного самолета данной модификации и часовой расход топлива при равных режимах работы двигателей неизменны для всех самолетов

GCH. cahjf ~~ Gch GT / ч/ — GT / ч У-п • (3.14)

В плановой отчетности каждого авиапредприятия обычно имеется следую­щая статистическая информация:

— наработка каждого самолета (в часах и полетах) за месяц и с начала эксплуа­тации;

— количество пассажиров и груза, перевезенных каждым самолетом за месяц и с начала эксплуатации;

— суммарная наработка самолетов данного типа в авиапредприятиях;

— списочный парк самолетов данного типа в авиапредприятии;

— суммарный налет (км) парка самолетов за квартал;

Кроме того из расписаний полетов может быть получена следующая информация:

— маршруты полетов и их протяженность;

— частота полетов самолетов данного типа по каждому маршруту.

Следовательно, для расчета оценок параметров типового полета самолетов в каждом авиапредприятии необходим разовый сбор информации для получения соотношений (3.13). Дополнительные данные могут быть получены в каждом авиапредприятии из задания на полет для каждого /-го маршрута, раздельно для каждого расписания полетов (обычно для летнего и зимнего расписания). При этом учитывается относительная устойчивость параметров полета в пределах се­зонного расписания, определяющего интенсивность использования парка само­летов в каждом авиапредприятии.

Алгоритм расчета оценок параметров типового полета следующий:

1. Из авиапредприятий собирается информация для расчета оценок средних

и, Н „ GTi, GK0MI- по каждому маршруту.

2.

СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ИЗДЕЛИЙ АТ СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ИЗДЕЛИЙ АТ Подпись: (3.15)

По расписанию полетов рассчитываются коэффициенты сезонных коле­баний

где Kf "t" К fa,

Кіл, Kh ~ количество полетов по /-му маршруту за месяц по летнему и зим­нему расписаниям соответственно.

3.

image23 Подпись: / = п, Подпись: (3.16)

Определяются относительные частности полетов по /-му маршруту

где п — количество маршрутов в данном авиапредприятии.

4. Определяются средневзвешенные оценки средних по /-му маршруту

/,• — tfa • ai3 + tin ■ о|Л. (3.17)

5. Определяются оценки математического ожидания и а2 параметров по­лета в каждом авиапредприятии, например:

1=1

(3.18)

cj2(0=-LrlK-^(0]2-

п -1 м

В указанной последовательности определяются:

— продолжительность типового полета;

— высота типового полета;

— масса топлива при взлете;

— масса коммерческой загрузки.

6. Для расчета оценок параметров распределений типовой взлетной и поса­дочной массы используем выражения:

^пос — ^взл ^77ч

Подпись: (3.19)

Учитывая (3.14) и полагая ДСгрул>разб = const, оценки средних, в соответствии

Подпись: с их свойствами, получим из выражений: М(СЕЗЯ) = Сси + M(GT ) + М(GK0U) - AG;

(3.20)

М (Gnoc ) = М (^взл )~GTI ч’М (0.

а оценки о2 — из (3.18).

Оценки математического ожидания некоторых дополнительных параметров типового полета:

— протяженность типового маршрута

Подпись: скорость типового полета СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ ИЗДЕЛИЙ АТ Подпись: (3.21) Подпись: >

M(L) = £z,../> ;

7. По полученным оценкам математического ожидания рассчитываются суммарные статистические показатели эксплуатации парка самолетов в данном авиапредприятии за определенный период:

— суммарная наработка

=M(t)-N; (3.22)

— суммарная масса коммерческой загрузки

Ском£ =m(GK0M)-N,

П

где N = УХ — — количество полетов за определенный период.

1=1

Значения Т£ и GK0Mj — сравниваются с отчетными данными авиапредприя­тий. При расхождении менее 3 — 5% определение оценок математического ожи­дания в дальнейших наблюдениях с целью выявления динамики изменения па­раметров типового полета по годам эксплуатации упрощается

мщ=M(GK0M)=%4 (3.23)

N N M(t) N

где T, N, Lm Gk0M — из отчетных данных авиапредприятий.

Распределение каждого параметра полета для всего парка самолетов рас­сматривается как распределение случайной величины A/j по всем аэропортам, и оценки параметров типового полета находят из выражений, аналогичных (3.18).

При этом необходимо предварительно убедиться в однородности ряда диспер­сий а] каждого і-го параметра по всем аэропортам, например по G или В крите­риям [25,26]. Проверка гипотез о законе распределения 7-го параметра для каж­дого авиапредприятия или всего парка проводится по критериям согласия в за­висимости от объема выборки.

Рассмотренный принцип сбора и обработки информации об условиях экс­плуатации самолетов может быть использован не только для оценки параметров типового полета, но и других эксплуатационных факторов, определяющих изме­нение технического состояния планера, систем и оборудования самолетов в процессе эксплуатации.

Пример статистической оценки условий эксплуатации планера самолетов Як-40 [17].

Для элементов конструкции планера ВС изменение технического состояния характеризуется в основном появлением усталостных повреждений, которые составляют до 90% общего количества неисправностей. Длина усталостной трещины на начальных этапах ее развития, в общем случае, пропорциональна величине силового фактора и количеству циклов, т. е. размеры трещин элемен­тов конструкции планера при равной наработке самолетов могут в качестве параметра оптимиза­ции, как индикатор, характеризовать условия летной эксплуатации планера самолета. По результа­там расчета коэффициентов парной корреляции приняты следующие независимые факторы летной эксплуатации самолетов Як-40: высота полета (Я), продолжительность полета (t). посадочная мас­са (А/пос). которые нормированы относительно расчетных параметров типового полета следующим образом:

, Л/пос Я t

XХ2 ; Хз=- ,

Мпос н t

где Л/пос, Япос и Г — расчетные значения.

За параметры оптимизации принята суммарная длина трещин несиловых элементов конструк­ции планера самолета Як-40 (зашивки, законцовки, облицовки и т. д.), что исключает влияние про­изводственных факторов изготовления ВС.

Значения параметра оптимизации получены при исследованиях самолетов на ремонтных за­водах с наработкой 6000 л. ч ±5%.

Регрессионный анализ показал значимость указанных эксплуатационных факторов летной эксплуатации, что явилось основанием для построения функций отклика раздельно по двум моди­фикациям самолетов Як-40:

у = -374.666 + 343.833*1 + 134.938*2 + 223.905*3 — 130.158*4 — 110.901*5 +

+ 30.434*6 + 78.005*7;

у2 = -2034.68 + 2293.42*1 + 765.137*2 + 66.698*3 — 402.902*4 — 2684.46*5 +

+ 1603.78*6 + 708.999*7,

где у — суммарные размеры трещин несиловых элементов конструкции планера;

*4 = *1*2, *5 = *Г*3 , *6 = *2 -*3 , *7 = *1-*2*3.

Проверка качеств статистических моделей показала, что модели адекватны эксперименталь­ным данным, обладают информационной способностью, все коэффициенты моделей значимы, наибольший вклад от коэффициентов при *i и *6, т. е. изменение высоты полета и комбинации вы­соты с продолжительностью наиболее существенно влияют на развитие усталостных поврежде­ний, что соответствует теории накопления усталости самолетных конструкций при полетах в тур­булентной атмосфере, и следовательно, модель отражает реальные физические процессы.

Применение моделей позволило по экспериментальным данным о неисправностях планера для самолетов Як-40 в 10 авиапредприятиях сравнить условия эксплуатации в 62 авиапредприяти­ях и обосновать необходимость контроля состояния самолетов, эксплуатирующихся только в 5 предприятиях, наиболее тяжелых по условиям нагружения конструкции планера, с целью под­тверждения обоснованности формирования режимов ТОиР для самолетов всего парка.

Таким образом, применение статистических моделей обеспечивает решение задачи предупреждающего выявления конструктивного отказа при равной нара­ботке самолетов парка. Данная задача могла быть решена только при опере­жающей наработке группы самолетов, которую очень трудно обеспечить в ре­альных условиях плановой деятельности авиапредприятия. Предложенное ре­шение соответствует и требованиям международных методик, например [28].

Однако статистическая оценка условий эксплуатации не может быть выпол­нена при отсутствии опыта эксплуатации ВС на начальных этапах формирова­ния режимов ТОиР, поэтому предложен и функциональный метод оценки усло­вий эксплуатации изделий АТ, базирующийся на оценке параметров реальных физических процессов накопления и развития неисправностей.