Эксплуатация авиационных систем по состоянию
В зарубежной и отечественной практике эксплуатации авиационной техники наметилась тенденция к переходу к эксплуатации прогрессивными методами, которая связана с существенным изменением традиционных методов обслуживания и поиском способов, обоснования (пока в большинстве случаев — эмпирических) мероприятий, направленных на повышение готовности техники к полетам, обеспечение их регулярности и безопасности.
В специальной литературе, особенно зарубежной, все чаще появляются публикации, посвященные описанию преимуществ так называемого метода эксплуатации авиационной техники по состоянию.
Одним из существенных признаков, положенных в основу классификации методов эксплуатации авиационной техники, является тип используемой информации. Информация о техническом состоянии, па основе которой определяют моменты проведения и объемы работ по управлению техническим состоянием, включает два компонента: сведения, накопленные до момента выбора правил управления (априорная информация); сведения, полученные в момент выбора таких правил (апостериорная информация).
Если используется только априорная информация, то правила управления техническим состоянием фиксированы по всем своим параметрам (периодичность, объем и т. п.). Именно на основе такого принципа построена планово-предупредительная система эксплуатации.
Учет апостериорной информации позволяет сделать правила управления техническим состоянием авиационных систем (АС) более гибкими — в этом случае отдельные их параметры могут быть изменены в зависимости от характера полученной информации. Система эксплуатации, которая использует указанные правила, относится к классу систем эксплуатации по состоянию.
При эксплуатации по состоянию наиболее характерным является случай, когда состояние идентифицируется по результатам анализа совокупности физически измеряемых параметров. Однако такой подход не является единственным. Можно взглянуть и шире па эксплуатацию авиационной техники по состоянию, если ее характеризовать наработкой (или календарным временем эксплуатации) , исправностью составляющих ее частей или техники в це-
лом и значениями измеряемых в процессе эксплуатации параметров. Тогда эксплуатацию по состоянию можно строить таким образом, чтобы различные профилактические, регламентные и ремонтные работы назначать в зависимости или от информации о наработке техники, ее исправности или от значений контролируемых и измеряемых в процессе эксплуатации параметров.
Если состояние техники характеризуется наработкой и исправностью (неисправностью) составляющих ее частей, то модели управления состоянием базируются на теории восстановления. Если же состояние авиационной техники характеризуется измеряемыми параметрами, то для обоснования программ эксплуатации авиационной техники применяется теория управляемых случайных процессов.
Переход к эксплуатации по состоянию связан с решением таких научных проблем, как выбор модели АС, определение способов и средств идентификации их состояния, алгоритмов преобразования информации о состоянии к виду, приемлемому для использования в алгоритмах управления, возможность реализации принятых решений и т. п. Центральной из этих проблем является нахождение правил управления техническим состоянием.
В книге изложены методы, с помощью которых решаются основные из перечисленных задач. Эти методы могут быть также положены в основу алгоритмического обеспечения эксплуатации по состоянию.
Основные достоинства изложенных методов следующие: относительная простота выбранных моделей для описания эволюции технического состояния; возможность построения правил оптимального управления техническим состоянием ЛС и использование для отыскания таких правил стандартных вычислительных алгоритмов; практическая реализуемость алгоритмов обработки и анализа информации в рамках автоматизированных систем управления; гибкость формулировки задачи оптимального управления, позволяющая учитывать особенности эксплуатации.
Стимулом к написанию настоящей монографии послужил многолетний опыт работы авторов в области теории и практики эксплуатации авиационной техники и ее оборудования, а ее основой—- накопленные за это время результаты, частично опубликованные в виде отдельных статей. Последовательность глав выбрана такой, чтобы, с одной стороны, ввести читателя в круг используемых идей и математического аппарата, а, с другой — в логической взаимосвязи изложить составляющие проблему задачи. Для того чтобы подчеркнуть системность проблемы, задачи выбора оптимального управления и его обеспечения решались с использованием единого критерия — средних удельных затрат.
Авторы стремились подчеркнуть существо анализируемых процессов и для лучшего понимания излагаемых идей снабдили большинство параграфов примерами. Исходные данные для примеров, как правило, выбирались достаточно произвольно, однако этот выбор осуществлялся с учетом характера типовых реальных про —
цоссов. Несмотря на то, что примеры имеют достаточно самостоя — I ел иное значение, они являются неотъемлемой частью излагаемого теоретического материала.
Используемая методология системного подхода к решению задач эксплуатации авиационной техники по состоянию поможет глубже уяснить основные цели методов эксплуатации такого класса, оценить характер связей между отдельными составляющими ее проблемами, а примененный математический аппарат может быть реальным инструментом при научном обосновании ее программ.
Работа по написанию материала книги распределялась между авторами следующим образом: гл. I, IV написаны Е. Ю. Барзило- ипчем (§ 4.3—4.6 совместно с В. И. Никитиным); гл. II (§ 2.4 совместно с А. Б. Кузьминым), III, V—VII — В. Ф. Воскобоевым, которым в главе второй были использованы результаты, полученные совместно с В. Б. Алексеевой, А. Б. Кузьминым и Ю. А. Юрковым.