Общие понятия безопасности и надежности

Общие понятия безопасности и надежности
Безопасность полетов – комплексная характеристика воздушного транспорта и авиационных работ, определяющая способность выполнять полеты без угрозы для жизни и здоровья людей.
Вероятность возникновения в полете авиационного происшествия (назовем ее уровнем риска и обозначим через Q) является сложной функцией и зависит от свойств авиационной транспортной системы (АТС), параметров состояния и воздействия на воздушное судно (ВС) внешней среды, эксплуатационных факторов и параметров полета.

Свойства АТС могут быть представлены различными параметрами, характеризующими отдельные ее элементами (ВС, экипаж, службы обеспечения полетов и ОрВД). Обозначим вектор этих параметров через X. Вектор параметров состояния и воздействия на воздушное судно внешней среды Y включает в себя:
барометрическое давление, плотность, температуру и влажность воздуха, направление и скорость ветра, горизонтальные и вертикальные порывы воздуха и их градиенты;
электрические воздействия, обледенение, град др.

Под эксплуатационными факторами подразумеваются:
состав экипажа ВС;
класс и категория аэродромов, параметры и состояние ВПП;
продолжительность полета;
масса и центровки для всех предусмотренных конфигураций ВС;
режимы работы двигателей и продолжительность работы на определенных режимах;
периодичность и виды технического обслуживания;

назначенный ресурс;
особенности применения ВС;
характеристики воздушных трас наземных средств обеспечения полетов;
минимумы погоды;
применяемое топливо, масла, присадки и другие применяемые специальные жидкости и газы.
Вектор этих параметров полета обозначим через Z.

Вектор параметров полета G включает в себя:
высоту полета;
горизонтальные и вертикальные скорости;
перегрузки, углы атаки, скольжения, крена и тангажа.
Одно из свойств авиационной транспортной системы (АТС) – возможность генерации в полете неблагоприятных факторов, которые приводят к АП. Эти факторы и определяют функциональное состояние АТС с точки зрения безопасности полетов на текущий момент. Обозначим вектор этих параметров через X(t).

Таким образом, уровень риска
Q = F (X, Y, Z, G, X/t/) (3.1)
Определение функции (3.1) в строго формализованном виде – основная задача в теории безопасности полетов.

Решение ее возможно при создании достаточно полной модели авиационной системы, учитывающей не только связи внутри ее элементов, но и их взаимоотношения между собой и с внешней средой. Сложность решения данной проблемы заключается не только в многообразии этих связей, но и в том, что элементы авиационной системы весьма разнородны по своему исполнению, функциям, что затрудняет выбор единого подхода для их формализованного представления.
Поэтому в настоящее время на основе уравнения (3.1) реализуется лишь частные решения, например, определение частных вероятностных показателей БП, определяемых отказами авиационной техники, ошибками авиационного персонала и внешними условиями.

Одно из основных направлений повышения безопасности полетов в АТС – повышение надежности работы ее элементов.
Под надежностью понимается свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонта, хранения и транспортирования.

Надежность является комплексным свойством объекта, которое в зависимости от его назначения и условий эксплуатации может включать безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость как для объекта, так и для его частей. При этом в качестве объекта могут быть деталь, узел, агрегат, система и летательный аппарат в целом.

Безотказность – свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки.

Долговечность – свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. Признаки (критерии) предельного состояния устанавливаются нормативно-технической документацией на данный объект. Под предельным понимают такое состояние объекта, при котором его дальнейшая эксплуатация должна быть прекращена из-за неустранимого ухода заданных параметров за установленные пределы или неустранимого снижения эффективности эксплуатации ниже допустимой.

Ремонтопригодность – свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению причин возникновения отказов, повреждений и устранению их последствий путем проведения технического обслуживания и ремонта. Применительно к авиационной технике наиболее частое употребление имеет термин «эксплуатационная технологичность». Понятие эксплуатационной технологичности, являясь более широким, включает в себя и ремонтопригодность.

Важнейшей характеристикой объекта является его работоспособность. Под ней понимается состояние объекта, при котором он способен выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных нормативно-технической документацией.

Исправность – состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям, установленным нормативно-технической документацией. В зависимости от типа эксплуатационного объекта в качестве характеристик, определяющих его исправность или работоспособность в заданных условиях, принимаются один или несколько параметров (время выпуска шасси, давление масла в маслосистеме, температура газов в двигателе и др.). При несоблюдении соответствующих требований, изложенных в нормативно-технической документации, не исключено появление отказов, неисправностей и повреждений в процессе эксплуатации авиационной техники.