1. Тема 7
Ресурс ГТД. Методы эксплуатации ГТД
• Лекция 15
• Эксплуатация ГТД по ресурсу и по
техническому состоянию

2. Слайд 15.1
Эксплуатация по ресурсу
– Cистема эксплуатации по ресурсу представляет
собой
планово-предупредительную
систему
технической эксплуатации ГТД, при которой
продолжительность эксплуатации до ремонта или
списания, а также объем и периодичность всех
работ на ГТД устанавливаются НТД и
проводятся независимо от фактического ТС
конкретного экземпляра ГТД, При эксплуатации
по ресурсу отдельные агрегаты и системы ГТД
эксплуатируются
только
в
пределах
установленного срока службы - ресурса, для
обеспечения вероятности безотказной работы
ГТД не меньше заданной. После выработки
ресурса агрегат или ГТД снимают с
эксплуатации, несмотря на то, что он
работоспособен.

3. Слайд 15.2
Основные допущения при
эксплуатация ГТД по ресурсу
– Эксплуатация ГТД по ресурсу основана на
следующих допущениях:
• - отказы ГТД связаны только с износом;
возможно повышение интенсивности отказов;
• - периодический контроль ТС ГТД,
эксплуатируемого в пределах установленного
ресурса, должен выявлять зарождающиеся
отказы (длительная практика эксплуатации не
подтвердила это допущение в ряде случаев) и
позволять своевременно демонтировать и
заменять неисправные агрегаты. В этом случае в
интересах безопасности полетов приходится
идти на экономические потери из-за неполной
выработки ресурса.

4. Слайд 15.3
Основные недостатки системы
эксплуатации по ресурсу
•
•
•
- допущение определенной вероятности отказов ГТД в процессе
эксплуатации;
- недоиспользование ресурса ГТД (от 10 до 40%) из-за снятия его с
эксплуатации не по необходимости, а по выработке назначенного
ресурса.
Первый недостаток связан со случайным характером выработки
ресурса элементами конструкции, определяемым индивидуальными
особенностями их изготовления и эксплуатации (рисунок 7.4).
Поэтому назначение определенного ресурса при данной системе
эксплуатации возможно с некоторой вероятностью и, следовательно,
допускаются возможные потери при отказах и дополнительные
затраты по ТО ГТД. Чем больше различия в индивидуальных
особенностях и условиях эксплуатации ГТД, тем больше разброс во
времени отказов отдельных ГТД относительно среднего времени
возникновения отказа.
•
Рисунок 7.4 Схема определения межремонтного ресурса tр
агрегата
• Система
эксплуатации
по
ресурсу
с
заранее
фиксированными
величинами
наработки
между
плановыми ТО не является экономически оптимальной.
При эксплуатации по ресурсу ТО
выполняется
независимо от фактического ТС ГТД в конкретных
условиях
его
эксплуатации,
что
приводит
к
неоправданным затратам, а с другой стороны, не
исключает появления отказов в межпрофилактический
период.
При
этой
системе
недоиспользуются
индивидуальные ресурсы многих элементов конструкции,
заменяемых через
фиксированные промежутки
наработки, а не в связи с фактическим израсходованием

5. Слайд 15.4
Меры для уменьшения вероятности
отказов ГТД при эксплуатации по
ресурсу
- повышение надежности узлов,
агрегатов и систем ГТД;
• - уменьшение разброса индивидуальных
характеристик
ГТД
благодаря
повышению стабильности качества
изготовления;
• - установление дифференцированных
ресурсов для групп ГТД, работающих в
разных эксплуатационных условиях;
• - оптимизация сроков и объемов
профилактических
работ
с
внедрением методов и средств
диагностирования.

6. Слайд 15.5
Предпосылки для перехода на
эксплуатацию ГТД по техническому
состоянию
•
При увеличении ресурса возрастает количество
ГТД, которые не выработают ресурс и будут
досрочно сняты с эксплуатации из-за отказов..
При больших ресурсах это количество может
достигать 90% ГТД (рисунок 7.5). Поэтому в
такой ситуации логически правильным является
ремонт ГТД по их фактическому ТС, а не по
выработке ресурса.
– Рисунок 7.5 Связь вероятности работы
ГТД без досрочного съёма PДСД между
ресурсом T и средней наработкой на один
досрочный съём TДСД

7. Слайд 15.6
Эксплуатация ГТД по техническому
состоянию
•
•
Система эксплуатации по ТС (ЭТС) система технической
эксплуатации, при которой решение об объеме, времени оценки
состояния и профилактических работ, а также о направлении в
ремонт или снятии с эксплуатации принимается в зависимости от
фактического ТС каждого экземпляра ГТД. ЭТС является
предельной формой дифференциации ресурса. Реализация ЭТС
требует непрерывного или дискретного контроля и анализа ТС ГТД.
По данным этого контроля принимается решение о допуске к
дальнейшей эксплуатации с указанием срока проведения и объема
очередного контроля ТС или решение о выполнении
соответствующих работ на ГТД.
ЭТС позволяет
максимально
использовать
индивидуальные
технические
возможности элементов ГТД при обеспечении требуемого уровня
надёжности. При ЭТС и различные формы ТО ГТД, и замены его
агрегатов, узлов и деталей, и ремонты, включая капитальные,
производятся не через регламентированные интервалы наработки, а
в зависимости от фактического ТС каждого экземпляра ГТД и его
элементов.
При больших величинах ресурса практически единственной формой
эксплуатации является ЭТС с индивидуальными сроками ремонтов
конкретных экземпляров ГТД. Опыт ЭТС, отказ от обязательных
ремонтов через фиксированные сроки наработки в целом приводит к
весьма значительной экономии стоимости эксплуатации (до 30% от
стоимости парка ГТД).

8. Слайд 15.7
Основные предпосылки ЭТС
•
Основная предпосылка ЭТС - предположение,
что
реальное
ТС
практически
всех
отказывающих узлов, агрегатов и систем ГТД с
определенной периодичностью и точностью
оценивается по контролю их параметров. Это
позволяет эксплуатировать ГТД до появления
признаков опасного снижения надежности, не
имея установленного ресурса, исключить
нецелесообразные демонтажи агрегатов и
выполнение трудоемких работ.
– ЭТС основана на постоянном контроле ТС
ГТД и эффективна лишь при наличии
развитой системы раннего обнаружения его
неисправностей.

9. Слайд 15.8
Необходимые условия для ввода
системы ЭТС
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Система ЭТС вводится при наличии следующих условий:
- высокий технический ресурс ГТД, подтвержденный специальными и
эквивалентными испытаниями;
- высокая эксплуатационная надежность, xapaктеризуемая наработкой на отказ
или коэффициентом досрочного съема;
- ТС ГТД (исправное, работоспособное, неисправное и т.п.) характеризуется
множеством параметров, случайно меняющихся во времени;
- надежность каждого ГТД управляется индивидуально путем оценки комплекса
параметров, определяющих его ТС и представляющих собой случайный
процесс;
- конструкция ГТД позволяет непрерывно или периодически контролировать
значения параметров, определяющих его ТС;
• -хорошая контролепригодностъ и оснащенность системой
сигнализации для раннего обнаружения дефектов;
- методы и средства контроля и диагностирования обеспечивают выявление
неисправностей на ранней стадии их развития;
• - оперативность получения и обработки информации об изменении
параметров ГТД в эксплуатации.
- превышение значений параметров, характеризующих ТС ГТД, относительно
допустимых значений определяет недопустимое в эксплуатации ТС;
- затраты на замену узла или агрегата, имеющего неисправности на ранней
стадии развития, значительно меньше затрат при аварийной замене.
Желательна модульность конструкции, дающая возможность замены дефектных
узлов в условиях эксплуатации.
• При выполнении этих условий ЭТС экономически целесообразна.

10. Слайд 15.9
Свойства ГТД, обеспечивающие
контроль его состояния
•
– 1) Сравнительно легко, особенно при модульной
конструкции, может производиться его частичная
разборка, что делает доступным для замен и
ремонта его детали и узлы.
– 2) Конструкция основных узлов ГТД позволяет
осуществлять широкий контроль их состояния
различными неразрушающими методами.
– 3) Изменение ряда важных эксплуатационных
параметров достаточно легко контролируется в
процессе эксплуатации ГТД.
Вследствие этих свойств ГТД, ЭТС основывается на
информации о ТС конкретного ГТД, получаемой с
помощью
методов
и
средств
технической
диагностики,
учитывает
индивидуальные
особенности
ГТД,
позволяет
использовать
практически полностью потенциальные возможности
конкретного экземпляра ГТД.

11. Слайд 15.10
•
П о д
с и с т е м ы
п е р в о г о
»
П о д
у р о в н я
с и с т е м ы
в т о р о г о
у р о в
н я
•
•
•
Рисунок 7.6 Структура системы управления эксплуатацией ГТД по состоянию

12. Слайд 15.11
Модели ТО при обслуживании
–
–
–
–
–
Пусть η(t) –монотонная случайная функция времени, соответствующая какому-то параметру ГТД, а η от –
предельный уровень параметра, пересечение которого реализацией случайного процесса η(t) приводит к
отказу. Пусть, далее: η пр. от - предкритический уровень контролируемого параметра; η от - η пр. от - допуск,
упреждающий отказ.
Стратегия ТО строится так, чтобы момент контроля и обслуживания Тоб отвечал бы условию
η пр. от ≤ η(Тоб) < η от
(7.23)
В некоторых случаях допускается и условие
η(Тоб)=η от,
(7.24)
т.е. работа до отказа.
η(t)
ηот
η(t)
ηот
η пр.от
•
•
•
η пр.от
•
•
•
t от t рег
t
а)
t1
η(t )
•
η от
η от
η пр.от
•
•
t1
t
в)
–
–
t
η(t)
•
•
•
•
t2
б)
t2
η пр.от
t
t к1
г)
–
Рисунок 7.7 Схемы моделей ТО
а – по фиксированной наработке; б – при отказе;
в – при непрерывном контроле; г – при периодическом контроле.
t к2

13. Слайд 15.12
Упреждающие допуски
•
Упреждающий допуск определяется как разность
предельного Ппр и предотказного Ппо значений параметра.
Выход параметра за предельный уровень означает отказ;
при достижении предотказного уровня возникает
необходимость проведения профилактических мероприятий
(рисунок 7.8).
• Рисунок 7.8 Изменение параметра по наработке
• Ппр – предельное значение параметра П; Ппо – предотказное
значение параметра П;
• t1 и t2 – моменты первой и второй проверки параметра;
• T1 и T2 – моменты пересечения значений параметра П
уровней Ппо и Ппр
•
В момент времени t = t1 агрегат находится в исправном
состоянии и выдается разрешение на его дальнейшую
эксплуатацию, в момент t = t2 агрегат находится в состоянии,
когда требуется выполнить его профилактическую замену
(ремонт), и в момент t > Т2 агрегат находится в состоянии,
когда требуется его аварийная замена или ремонт.

14. Слайд 15.13
Экономический эффект от ввода ЭТС
авиационных ГТД
– Опыт ЭТС авиационных ГТД в крупнейших
авиакомпаниях ряда стран показал, что
получаемый экономический эффект очень
значителен. Так, на 20% сокращается
количество запасных частей, количество
запасных ГТД сокращается с 30… 35% до
15…18% плюс 4…5% запасных модулей.