Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Структура авиационной безапасности

Содержание

Раздел 1 – авиационная транспортная система и факторы, определяющие ее безопасность.

структура авиационной безопасности
биотехнические системы
общие понятия безопасности и надежности
понятие и виды отказов
функциональная структура биотехнической системы

Раздел 2 – авиационная техника и безопасность полетов.

основные показатели безопасности полетов
количественные показатели надежности авиационной техники
методы обеспечения надежности авиационной техники
факторы влияющие на надежности авиационной техники
роль инженерно-авиационной техники в обеспечении БП
контроль экипажа за техническим состоянием ВС

раздел 3 причинно-следственные связи при возникновении отрицательных явлений на авиационном транспорте.

классификация авиационных происшествий
формирование особой ситуации
примеры авиа происшествий

4. список литературы

Раздел 1

(Авиационная транспортная система, факторы определяющие ее безопасность).

Структура авиационной безопасности.

Выполнение полета на современном воздушном судне связано с участием широкого круга авиаспециалистов. Авиационная транспортная структура выполняет различные функции подготовки, обеспечения и выполнения полета. Она состоит из следующих подсистем: воздушное судно, экипаж, службу управления воздушным движением и службу обеспечения полетов. Все они самостоятельны. В отличии от системы «Э-ВС» и «УВД», которые связаны между собой в течении всего времени полета, служба обеспечения полетов взаимодействует с ними всего лишь на отдельных этапах. В процессе обеспечения безопасности полета на летную эксплуатацию воздействуют два независимых источника. Это управление летной деятельностью и внесистемные факторы (природные факторы). Выделяются следующие виды управления летной деятельностью:

- Регламентирующее (управление высшего уровня)

- Организационное (управление производственной деятельностью)

- Управление полетом осуществляемое экипажем.

Внешняя среда, являющаяся системным фактором, имеет переменные во времени и пространстве параметры состояния воздуха и включает очаги с активной грозовой деятельностью и включает неравномерно распределенные в пространстве объекты. Интенсивность воздействия внешней среды определяется географическими, климатическими и погодными условиями.

Система обеспечения полетов имеет свои структурные и функциональные особенности, различное техническое оснащение, специфику работы и состав специалистов. Ног вместе с тем, с позиции системного анализа можно назвать общие для всех служб факторы, определяющие эффективность их функционирования. Они включают в себя уровень технического оснащения службы, уровень организации работ и их обеспечение, функциональную эффективность технических средств, надежность технических средств, профессиональный уровень специалистов служб, уровень дисциплины специалистов, уровень контроля качества каждой службы и всей системы в целом.

Функциональные связи и особенности взаимодействия различных служб системы обеспечения полета с системой «Э-ВС» определяются спецификой работы каждой из наземных служб.

Биотехнические системы.

В этой человеко-машинной системе осуществляется функциональная зависимость человека-оператора и машины.

Есть несколько биотехнических систем: «Э-ВС» «УВД».

Биотехническая система «Э-ВС» наиболее важна в обеспечении полета, т.к. она функционирует в наиболее неблагоприятных условиях. Здесь очень важно разграничить функции человека-оператора и машины. Это происходит с учетом специфических особенностей человека и машины. В области отбора информации человек сильно опережает машину, имея широкие и гибкие связи с окружающей средой. В полете экипаж получает информацию непосредственно из связи с окружающей обстановкой, используя показания средств контроля и связь с наземными службами. Благодаря этому экипаж способен проводить анализ и прогнозировать состояние В.С. и условия полета не только по конкретным сигналам, но и по косвенным признакам: запах в кабине, изменение звука работающего двигателя, изменение метеорологической обстановки и т.д. По мере накопления опыта повышается квалификация специалиста.

Автоматические устройства принимают лишь конкретные, адресованные им сигналы. Вход их жестко ограничен заданными условиями.

В области переработки информации человек так же имеет ряд преимуществ. Он может воспринимать разнородные образы, формировать случайные представления отдельных явлений, ориентируется в непредвиденных ситуациях и прогнозирует их развитие, а так же человек в состоянии воспользоваться ранее полученным опытом, что машина сделать не в состоянии. Но автоматические системы намного превосходят человека по скорости получения и переработки информации, а также они не имеют чувства страха, утомления, иллюзии или чувства опасности. Наиболее выгодно использовать сочетание человека и машины. К примеру при вынужденной посадке из-за погодных условий машина будет ориентироваться при выборе места посадки лишь расстоянием до нее, тогда как пилот ориентируется на следующие факторы: состояние полосы, уровень сервиса для пассажиров и т.д. А точное расстояние до аэродрома он определит по данным, которые выдаст ему машина.

Общие понятия безопасности и надежности.

Свойства АТС могут быть представлены следующими параметрами (ВС, экипаж, служба обеспечения полетов и т.д.). Обозначим вектор этих параметров через . Вектор параметров воздействия на самолет внешней среды включает: барометрическое давление, плотность, температуру и влажность, направление и скорость ветра, горизонтальные и вертикальные порывы ветра и их градиенты, электрические воздействия, обледенение, град и т.д. Под эксплуатационными параметрами подразумевается экипаж, класс и категория аэродромов и т.д. Их мы обозначим Z. Вектор параметров полета

Есть еще неблагоприятные факторы, которые обозначим как X(t).

Выведем формулу уровня риска:

Понятия.

Надежность – это комплексное свойство объекта, которое в зависимости от условий эксплуатации объекта может включать: безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохранность, как объекта в целом, так и его частей.

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

Долговечность – свойство объекта сохранять работоспособное состояние до наступления предельного состояния при установленной системе технического обслуживания и ремонта. Критерии предельного состояния устанавливаются нормативной документацией.

Ремонтопригодность – свойство объекта, заключающееся в приспособленности к предупреждению и обнаружению неисправностей и отказов, повреждений и устранению их последствий путем проведения технического обслуживания и ремонта. Наиболее часто используемый термин в авиации «эксплуатационная технологичность»

Работоспособность – это важнейшая характеристика любого механизма. Под ним понимается состояние объекта, когда он способен выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных параметров, в заданных пределах.

Исправность – состояние объекта при котором он соответствует всем требованиям, установленным нормативно технической документацией. В зависимости от типа эксплуатационного объекта и характеристик, определяющих его исправность или работоспособность в заданных условиях принимаются один или несколько параметров.

Особая ситуация – ситуация возникающая в полете в результате воздействия неблагоприятных факторов или их сочетаний и приводящих к снижению безопасности полетов. К таким факторам относятся: отказы и неисправности отдельных элементов функциональных систем, воздействие неблагоприятных внешних условий, недостатки в наземном обеспечении полета, ошибки и нарушения правил эксплуатации функциональных систем и пилотирования, проявление неблагоприятных особенностей аэродинамики, устойчивости, управляемости и прочности.

Усложнение условий полета – особая ситуация характеризующаяся незначительным увеличением психофизиологической нагрузки на экипаж или незначительным ухудшением аэродинамических характеристик, влияющих на устойчивость и управляемость. Не приводит к необходимости изменения плана полета и не препятствует его благополучному завершению.

Сложная ситуация – особая ситуация характеризующаяся заметным повышением психофизической нагрузки на экипаж или заметным ухудшением аэродинамических характеристик, а также выход одного или нескольких параметров полета за эксплуатационные ограничения, но без достижения предельных ограничений.

Аварийная ситуация – аварийная ситуация характеризующаяся значительным повышением психофизической нагрузки, на экипаж, ухудшением летных характеристик, устойчивости и управляемости и приводящая к превышению предельных ограничений и расчетных условий.

Катастрофическая ситуация – особая ситуация, при возникновении которой предотвращение гибели людей и потери ВС практически невозможна.

Понятие и виды отказов.

Отказ - это событие, связанное с потерей работоспособности объекта.

При отказе система прекращает свое функционирование или при наличии резервирования она выполняет свои функции с использованием резерва. В более общих случаях и при анализе сложных систем отказа могут различаться на полные и частичные. По связи между ними они подразделяются на зависимые и независимые.

Зависимый – это отказ объекта или элемента объекта, обусловленный повреждениями или отказами других элементов.

Независимый – это отказ не зависящий от выхода других элементов и способный работать автономно от них.

По характеру проявления отказы делятся на внезапные и постепенные.

Внезапные – характеризуются резким понижением работоспособности элемента ниже установленного предела.

Постепенный – характеризуется постепенным выходом за пределы показателей и характеристик агрегата.

По характеру причин отказы могут подразделятся на закономерные (детерминированные) и случайные.

Детерминированные – являются следствием дефектов объекта или системы, допущенных при проектировании или изготовлении техники, недоученности или неподготовленности оператора. Эти отказы характерны тем, что при установлении их истинной причины, они устраняются с достаточно высокой эффективностью. В практике летной эксплуатации к ним можно донести соответствующие доработки авиатехники, совершенствования профессионального мастерства членов экипажа.

Случайные – это отказы в работе системы вызванные случайными факторами. Предотвращение таких отказов затруднено необходимостью проведения комплекса мероприятий по их прогнозированию и предупреждению.

Функциональная эффективность биотехнической системы.

Функциональная эффективность членов экипажа определяется многими факторами, в том числе и личностными. К ним относятся: психоэмоциональная восприимчивочть, утомляемость и скорость реакции на внешние раздражители, уровень профессиональных знаний и навыков, дисциплинированность, чувство долга, ответственность. Чем выше эти качества, тем выше функциональная эффективность биотехнической системы в процессе работы.

У личного состава эффективность обеспечивается и повышается комплексом научно обоснованных норм и методов подготовки к работе в экспериментальных условиях. На эффективность биотехнической системы отрицательно влияют некоторые факторы. Вот некоторые из них: снижение функциональной эффективности экипажа ниже допустимого уровня, снижение функциональной эффективности ВС ниже допустимого уровня, выход параметров положения ВС в пространстве за допустимые пределы, выход параметров движения ВС за допустимые пределы, выход внешних условий за допустимые ограничения, полет в особых условиях.

Факторы влияющие на функциональную надёжность системы, принято разделять на системные и несистемные.

Системные – это факторы, которые определяются внутренними свойствами системы. Эти факторы непосредственно связаны с функционированием системы. По отношению к биотехнической системе «Э-ВС» они определяются ее внутренними свойствами. К внутренним свойствам относится: уровень профессиональной подготовки экипажа, уровень дисциплины, уровень психофизического состояния экипажа, эксплуатационное состояние ВС.

Внесистемные – это факторы, независящие от внутренних свойств системы (состояние атмосферы, погоды).

Неудовлетворительное психофизическое состояние экипажа, неудовлетворительный психофизический отбор кандидатов для летного образования, неудовлетворительный медицинский контроль, нарушение режима труда и отдыха экипажа, употребление алкоголя, наркотиков, курение, опасное воздействие на психику и т.д.

Раздел 2

(Авиационная техника и безопасность полетов)

Основные показатели безопасности полетов.

Статические данные по авиа происшествиям позволяют произвести расчет уровня безопасности полетов. В качестве критериев оценки используются статические и вероятные показатели.

К статическим показателям относится средний налет на одно авиа происшествие из-за отказов авиа транспорта

Средний налет на одну предпосылку авиа происшествия из-за отказов авиа транспорта.

Средний налет на один отказ АТ

В качестве вероятных показателей используют следующие: вероятность отсутствия авиа происшествия в одном полете из-за отказов, вероятность отсутствия одной предпосылки авиа происшествия из-за отказов, вероятность отсутствия авиа происшествия на данном ВС в течении одного полета в результате отказов.

Статические оценки вероятностей определяются из следующих выражений:

; ;

;

Количественные показатели надежности авиа техники.

Время появления отказов и повреждений следует рассматривать как случайную величину, которая в зависимости от условий эксплуатации может принимать различные значения. Поэтому при определении надежности используется теория вероятности и математическая статистика, позволяющие определить некоторые количественные характеристики надежности некоторых конкретных объектов АТ. Они будут разными для восстановимых и невосстановимых объектов.

Невосстановимые – это объекты, работоспособность которых в случае отказа не восстанавливается. При определении характеристик надежности такого объекта учитывается работоспособное и неработоспособное состояние. К невосстанавливаемым объектам можно отнести камеры покрышки, клапаны, предохранители и др.

Восстанавливаемые – это объекты, работоспособность которых после отказа подлежит восстановлению. К ним относятся двигатели, системы ВС и большинство агрегатов ВС.

Основным показателем характеризующим безопасность невосстанавливаемых изделий являются: вероятность безотказной работы Р(t); интенсивность отказов ; время средней наработки до отказа Т_ср

Для определения закона распределения наработки до отказа объекта, используется плотность вероятности распределения наработки.

Вероятность безотказной работы

Интенсивность отказов

Средняя наработка до отказа

Для восстанавливаемых объектов основным показателем являются: вероятность безотказной работы Р(t); параметр потока отказов ; и время наработки на отказ Т_о.

При статической оценке показателей безотказности используются следующие:

Параметр потока отказов

наработка на отказ

вероятность безотказной работы за время t

на предприятии гражданской авиации используется так же наработка на 1000 часов налета.

Получение по приведенным формулам с использованием статических данных об отказах значения показателей безотказности применяются на практике для решения таких задач, как назначение ресурсов и периодичность проведения регламентных работ, прогнозирование отказов, определение норм запасных частей. Рассмотренные показатели надежности определяются методом статической отработки данных об отказах и неисправностях. Сбор, обработка и анализ этих данных осуществляется в масштабе всей гражданской авиации с использованием современных технических средств, в частности АСУ «безотказность», что способствует качественной разработке и оперативному проведению мероприятий с целью повышения безопасности и регулярности полетов.

Методы обеспечения надежности авиационной техники.

Развитие и совершенствование самолетно-вертолетного парка (СВП), наземных автоматизированных устройств и бортовых систем, обусловленное повышением регулярности и уменьшением метеоминимумов для полетов ВС, усложняет условия их эксплуатации, что может привести к снижению надежности, а значит и безопасности полетов.

Ускорение темпов развития технической оснащенности авиационной транспортной системы требует разработки и внедрения особых мероприятий по обеспечению безопасности полетов. Надежность авиационной техники – важный фактор безопасности. К основным методам обеспечения надежности относятся: установление ресурса; установление срока службы; использование высоконадежных узлов и агрегатов; резервирование.

Ресурс – это наработка изделия в часах или циклах до наступления предельного состояния. Различают гарантийный, назначенный и межремонтный ресурсы.

Гарантийным ресурсом определяется максимально допустимая наработка изделия, в течении которой изготовитель гарантирует работоспособность изделия при соблюдении установленных правил эксплуатации.

Назначенный ресурс – суммарная наработка объекта, при достижении которой эксплуатация объекта должна быть прекращена независимо от его состояния.

Межремонтный ресурс – наработка объекта между двумя последовательными ремонтами. Так назначенный ресурс Л-410 УВП составляет 20 000 часов, а ремонтный, до первого ремонта – 4000 часов

Установление сроков службы изделия предусматривает сохранения эксплуатационных свойств и изделия при наличии запаса ресурса.

Резервирование – это метод повышения надежности изделий путем введения резервных частей, являющиеся избыточными по отношению к минимальной функциональной структуре.

Оно подразделяется на структурное, информационное, функциональное и нагрузочное.

Структурное резервирование – это метод повышения надежности изделия, предусматривающий использование избыточных структурных элементов. К нему относится резервирование каналов управления ВС, источников электропитания агрегатов и систем ВС.

Информационное резервирование – метод повышения надежности системы или изделия, предусматривающий использование способности изделий выполнять дополнительные функции. Примерами такого резервирования могут служить элементы основных пилотажных и дублирующих приборов.

Например параметры горизонтального полета можно контролировать по значениям углов тангажа, считываемых с авиагоризонта.

Нагрузочное резервирование – метод повышения надежности изделия, предусматривающий использование избыточности по его способности к восприятию нагрузок.

Резервирование систем приводит к подразделению элементов на основные и резервные. Основной элемент изделия – минимально необходимый для обеспечения его работоспособности. Резервный элемент предназначен для обеспечения работоспособности изделия при отказе основного. Резервирование может быть однократным или многократным. Под кратностью резервирования понимают отношение числа резервных элементов к числу резервируемых.

По способу резервирования различают: общее резервирование, при котором резерв предусматривается на случай отказа системы или агрегата в целом; раздельное резервирование, на случай отказа отдельных элементов системы; смешанное резервирование, при котором сочетают различные виды резервирования в одном изделии.

В зависимости от времени работы резервных элементов различают: постоянное резервирование, при котором резервные элементы работают наравне с основными; резервирование замещением, при котором элементы резерва вступают в работу только при отказе основных; скользящее резервирование, при котором группа основных элементов изделия резервируется одним или несколькими резервными элементами, каждый из которых может заменить любой основной элемент в данной группе.

Факторы, влияющие на надежность авиационной техники.

Высокая надежность авиационной техники обеспечивается созданием соответствующей структуры изделия на этапе его проектирования, высокой культурой производства и правильной эксплуатации в авиаподразделениях ГА. В соответствии с этим факторы, влияющие на надежность авиационной техники, можно разделить на конструктивные, производственно-технологические и эксплуатационные. Конструктивные факторы связаны с условиями проектирования ВС, включают в себя: рациональность схемы изделия, конструктивное решение, выбор материала, возможность контроля надежности в процессе эксплуатации. Производственно-технологические факторы связаны с условиями производства на предприятиях, организация производства, технологией изготовления, квалификацией персонала, применяемым оборудованием, системой и организацией контроля изготовления, числом и качеством испытаний, упаковкой, хранением и транспортировкой изделия.

Эксплуатационные факторы связаны с условиями эксплуатации авиационной техники в подразделениях ГА и включает: организацию эксплуатации и технического обслуживания; соблюдение установленных режимов работы; квалификацию летного и технического состава; климатические условия эксплуатации; своевременное и качественное выполнение регламентных работ; хранение авиационной техники; объективность и оперативность информации на предприятии изготовителе об отказах и неисправностях авиационной техники.

Критерием развития авиационной техники является уровень обязательных требований к ней, особенно в вопросах надежности и обеспечения безопасности полетов. Для ВС используемых для перевозки пассажиров и народнохозяйственных грузов, обязательны государственные требования для проектирования и их производства изложены в нормах летной годности гражданских самолетов, которые полностью отвечают стандартам и требованиям ИКАО. В них приведена таблица государственных и эксплуатационных испытаний, по которой определяют степень пригодности самолета, агрегатов и систем. На ее основе дается сравнительная оценка каждого пункта и заключение о годности ВС.

Роль инженерно-авиационной службы в обеспечении БП.

В обеспечении безопасности и регулярности полетов важное место принадлежит инженерно-авиационной службе гражданской авиации. Она имеет централизованную структуру. Общее руководство осуществляет главное управление эксплуатации и ремонта авиационной техники (ГУЭРАТ МГА), которое возглавляет начальник управления, подчиненный заместителю министра гражданской авиации. ИАС в территориальных управлениях и производственных объединениях гражданской авиации возглавляется главными инженерами заместителями начальников управления. Главный инженер осуществляет руководство ИАС эксплуатационных предприятий, входящих в состав территориального управления, с помощью аппарата состоящего из заместителей главного инженера, инженеров по специальностям и технического отдела. На эксплуатационных авиа предприятиях за основу организационной структуры ИАС приняты авиационные технические базы (АТБ). АТБ – составная часть эксплуатационного авиапредприятия. Основными производственными структурными подразделениями АТБ являются: цех периодического технического обслуживания; цех текущего ремонта; цех лабораторных проверок и ремонта спецоборудования; цех обслуживания бытового оборудования; цех подготовки производства. Кроме того сюда входят: отдел технического контроля, технолого-конструкторское бюро, лаборатория диагностирования, производственно-диспетчерский отдел, отдел главного механика, нормативно-исследовательская группа, группа обслуживания тормозных парашютов, группа расшифровки записи режимов полета. Роль ИАС заключается в обеспечении высокого уровня надежности авиационной техники посредством проведения различных форм технического обслуживания и мероприятий по профилактике отказов. Она решает комплекс задач по обеспечению надежности авиационной техники в процессе ее эксплуатации в производственных подразделениях, а именно: планирование использования ВС для воздушных перевозок и спецприменения в народном хозяйстве; планирование, организацию и выполнение работ по техническому обслуживанию и подготовке ВС к полету; Разработку и проведение мероприятий по предотвращению авиационных происшествий, связанных с отказом авиационной техники и совершенствование методов технического обслуживания ВС.