63. Надежность и экономическая эффективность эксплуатации гтд.

К авиационным ГТД предъявляются следующие требования:

- общие технические требования, изложенные в нормативных документах,

- технические требования к конкретному разрабатываемому двигателю с учетом его установки на конкретный летательный аппарат.

В числе важнейших технических требований к конкретному двигателю - технические характеристики, надежность, ресурс, живучесть и безопасность, производственная и эксплуатационная технологичность, экологические характеристики, экономические показатели.

Надежность двигателя обеспечивается целым комплексом работ на всех этапах жизненного цикла (ЖЦ) двигателя.

1. - Этап проектирования

Первым этапом является этап проектирования, на котором определяется конструктивный образ двигателя. Для обеспечения надежности двигателя уже на этом самом первом этапе необходимо выполнить анализ целого комплекса данных, накопленных в ходе эксплуатации.

Выполняются следующие работы:

- формирование согласованных требований к надежности двигателя и определение требований к надежности покупных комплектующих изделий;

- организационное обеспечение устранения дефектов, выявленных в процессе доводочных работ, разработка мероприятий по их устранению, предотвращению;

- обеспечение исследования отказов и повреждений, выявленных в процессе доводочных работ;

- разработка номенклатуры и количественного состава запчастей для восстановления двигателя в процессе эксплуатации и при ремонте;

- оценка показателей безотказности на этапе завершения Государственных стендовых испытаний двигателя

и т.д.

2 - Этап производства серийного двигателя, его эксплуатации и ремонта

На данном этапе выполняются работы по обеспечению, поддержанию заданных уровней надежности:

- обеспечение информирования конструкторских подразделений о дефектах изделий;

- обеспечение своевременной разработки мероприятий по устранению, предотвращению дефектов двигателя;

- обеспечение анализа и оценки показателей безотказности серийных изделий;

- проведение авторских надзоров на заводе-изготовителе, ремонтном заводе по качеству изготовления и ремонта двигателя;

- проведение авторских надзоров в местах эксплуатации;

- проведение периодического анализа дефектов, проявившихся в эксплуатации, выпуск планов по повышению надежности, ресурса, обеспечение контроля их выполнения;

- проведение оперативных, периодических оценок показателей безотказности двигателя по результатам серийной эксплуатации.

Экономические требования к авиационным ГТД

Себестоимость производства

В настоящее время жесткая конкуренция на мировом рынке авиадвигателей вынуждает проектировщиков при создании новой техники не только закладывать технически совершенные характеристики узлов и модулей, но и заранее решать вопросы экономической эффективности двигателей. В частности планируется максимально допустимая себестоимость двигателя в серийном производстве - проектирование на «заданную стоимость». Для этого уже на этапе проектирования принимаются необходимые технические (по конструкции двигателя) и производственно-технологические решения.

Интересным и перспективным направлением является проектирование двигателя на заданный уровень эксплуатационных расходов, хотя это и значительно более сложная задача прежде всего из-за более сложной структуры эксплуатационных затрат.

Стоимость ЖЦ двигателя

Наиболее распространенным в мировой практике методом оценки экономической эффективности эксплуатации двигателя является расчет стоимости ЖЦ. В стоимость ЖЦ включаются затраты на закупку нового двигателя и эксплуатационные расходы на обеспечение бесперебойной эксплуатации одной СУ летательного аппарата (ЛА) в течение времени, равном ресурсу планера. Как правило, сравнительная оценка величины стоимости ЖЦ для различных вариантов производится через показатель затрат на один летный час эксплуатации:

где СЧ - стоимость ЖЦ двигателя, приходящаяся на один час эксплуатации; Сжц - стоимость ЖЦ суммарные затраты на обеспечение обслуживание одной СУ в течение назначенного ресурса планера; t - назначенный ресурс планера. На стадии проектирования или начальной стадии эксплуатации назначенный ресурс планера t принимается в соответствии с техническим заданием на самолет. Для самолетов гражданской авиации назначенный ресурс планера составляет 40000...60000 часов.

Стоимость ЖЦ Сжц — это комплексный показатель, включающий в себя следующие затраты:

где СЗАК - затраты на закупку двигателей; СЭКСПЛ - затраты, связанные с обеспечением эксплуатации одной СУ ЛА.

Стоимость закупок СЗАК — стоимость нового двигателя (или двигателей), обеспечивающих бесперебойную работу СУ в течение назначенного ресурса tпл.

Для двигателей, имеющих фиксированный назначенный ресурс t :

где t - назначенный ресурс двигателя;

К0Б - коэффициент оборота двигателей, учитывающий необходимость наличия резервных двигателей (для подмены снимаемых и отправляемых в ремонт ). Как правило К0Б = 1,1...1,3;

Сдв - стоимость нового двигателя.

Для двигателей, эксплуатирующихся по техническому состоянию с заменой выработавших ресурс основных деталей при текущих ремонтах:

Эксплуатационные затраты СЭКСПЛ — затраты авиакомпаний непосредственно на эксплуатацию двигателей:

где Срем - стоимость ремонтов двигателя

(двигателей) на ремонтном предприятии за время наработки СУ, равное

tnE;

Сагр - стоимость агрегатов двигателя,

заменяемых по выработке назначенного ресурса в процессе эксплуатации;

Сэкс.обс. - стоимость обслуживания двигателя

в аэропортах за время tпл

Стопл - стоимость топлива, вырабатываемого двигателем за время tпл. Стоимость обслуживания в аэропортах определяется по формуле:

где СЗАР.ПЛ. - затраты на заработную плату персонала, обслуживающего двигатели в эксплуатации, отнесенные к -одной СУ;

СОБОР - стоимость оборудования и расходных материалов для обслуживания двигателей в эксплуатации, отнесенные к одной СУ;

СОБСЛ.ОБОР. - стоимость технического обслуживания оборудования указанного выше, отнесенная к одной СУ;

САПТ - стоимость технической аптечки

(комплекта запасных частей и агрегатов для оперативных замен в эксплуатации), отнесенная к одной СУ.

Стоимость топлива определяется по формуле:

где СЧАС - средний часовой расход топлива на один двигатель (определяется расчетом по типовому ПЦ или опытно-экспериментальным путем).