Владимир Живетин - Технический риск (элементы анализа по этапам жизненного цикла ЛА)

Научный редактор: д.т.н., профессор, академик АН РТ Т.К. Сиразетдинов.

Рецензенты: д.т.н., профессор В.Д.Фурасов, д.т.н., профессор Л.Г.Башкиров

Примерно пятьсот лет назад естествознание полностью отделилось от философии и стало самостоятельной отраслью человеческой деятельности. С той поры естествознание проникает во все сферы жизнедеятельности общества, обеспечивая высокие темпы экономического развития человека и социальной сферы в целом. Волна технико-технологических изменений, в основе которых лежали научные и научно-практические открытия, следовала одна за другой со все более короткими интервалами. Промежутки времени между научной мыслью и началом ее использования в технике постепенно сокращались. Понадобилось около ста лет, чтобы паровая машина из научной мысли превратилась в реальность и заняла свое достойное место в промышленности. Для электрической энергии этот срок составил менее пятидесяти лет, для двигателя внутреннего сгорания – всего тридцать лет.

В начале двадцатого столетия говорили, что «прикладная наука (техника) – это чистая наука двадцать лет спустя». Сегодня этот интервал намного короче.

Разработка и развитие новых технологий, машин и механизмов обуславливали не только отмену физического труда человека, но и повышение требований к его знаниям, без которых невозможно трудится в новой технико-технологической среде. При этом видоизменялись социальная сфера, общество, человек. В процессе такого развития одни слои населения нищали, теряли возможность трудиться, т. е. продавать свой труд – физическую энергию, а если и трудились, то их труд не имел должной оценки и оплаты. Появились новые люди, дух которых подвергся мутации культуры нового времени. Одного из них назовут бизнесменом, а все что они породили – капитализмом.

Современная индустриально-развитая экономика, в известной мере схожа с наделенными обратными связями техническими объектами, представляющими собой динамическую систему, которая подчинена закону сохранения энергии, так как энергетические процессы суть источники всего происходящего в ней. По этой причине, как и во всех системах, в экономике существуют ограничения для всех процессов. Дело в том, что каждая отрасль, каждый вид деятельности потребляют продукт и услуги других отраслей, секторов экономики и в тоже время поставляют им свои продукты, товары и оказывают услуги.

Труд составляет важный элемент затрат в народном хозяйстве, его роль не претерпела существенных изменений, несмотря на внедрение автоматических поточных линий, технологических процессов. При этом возникло противоречие между тем, что нужно от человека в процессе использования техники и тем, что человек имеет, а именно его знание, навыки, творческое мышление. Эти два антипода, один из которых есть творение рук человеческих, противостоят друг другу.

В процессе внедрения новой техники постоянно наблюдаются не только приобретения, но и потери:

– инвестора, создателей новой техники;

– экологические;

– в социальной среде;

– человеческие жертвы.

Аналитические методы анализа потерь, сопутствующих созданию и эксплуатации технических объектов и технологических процессов, всегда представляли и представляют интерес для инвесторов. Такой анализ производится часто как постфактум или де-факто, на различных этапах исполнения работ: научно-исследовательских, проектных, опытно-конструкторских; производства; эксплуатации.

Существуют попытки проводить такой анализ перед практической реализацией каждого из этапов с целью уменьшения потерь, а, следовательно, риска [1–5, 80, 81]. Эта задача сопряжена с прогнозом потерь (риска), решение которой чрезвычайно важно для человека во всех сферах жизнедеятельности. На этапе создания для оценки риска, как правило, используются математические модели, полученные в процессе научных исследований [6, 7]. Из-за несовершенства таких моделей, а именно из-за их погрешностей, как объекты, так и системы контроля и управления обладают погрешностями при реализации поставленных задач, что обуславливает потери на уровне технического исполнения, которые при этом, видоизменяясь, усиливаются. Потери, возникающие при создании и эксплуатации технических объектов, систем, технологических процессов есть технический риск.

Проблема анализа технического риска, а также управления его величиной, особенно важна в авиации, где экономичность и безопасность полетов всегда актуальны [9÷48].

Работа посвящена рассмотрению технического риска – векторной (многокомпонентной) величины, связанной со всеми этапами жизненного цикла самолета или вертолета, включающими в себя научно-исследовательский этап, в том числе в процессе создания новых систем на уровне изобретений, [49÷70]; проектирование (опытно-конструкторские работы) [71÷75]; производство; эксплуатацию [76÷79].

В монографии разработаны элементы анализа технического риска, который иллюстрируется на примере авиационной техники. В качестве основных рассматриваются потери, связанные с расходом топлива и потери, обусловленные авиационными происшествиями. С целью количественной оценки таких потерь вводятся вероятности. Для расчета указанных вероятностей приводятся математические модели, с помощью которых учитываются потери инвестора, связанные с разработкой, изготовлением, эксплуатацией новой авиационной техники.

При проектировании процесс управления риском исследуется на трех уровнях: ОКБ в целом; функциональные системы, агрегаты, блоки; узлы функциональной системы.

В качестве показателя потерь (риска) рассматриваются все издержки, связанные с перерасходом топлива и потери, обусловленные авариями, поломками, катастрофами авиационной техники. При этом анализируются следующие функциональные системы: оптимизации режимов пилотирования; предупреждения критических режимов, а также технологический комплекс производства ЛА. В систему оптимизации режимов пилотирования включена система контроля массы и центровки ЛА (вертолета) в полете.

Используя введенные в работе показатели технического риска, а также располагая расчетными погрешностями процессов проектирования конструкции ЛА и систем его насыщающих, подготовки производства, а также средств производства и технологий на всех этапах изготовления ЛА на достигнутом уровне научно-технического прогресса, был количественно оценен инвестиционный риск [6], связанный с выполнением технического (полетного) задания. В случае несоответствия полученной оценки требованиям сегодняшнего дня намечены первоочередные задачи в перевооружении технологической базы производства или применения (установки) принципиально новых систем управления ЛА, а также оптимального (с позиций экономики) перераспределения значений инвестиционного риска между средствами производства и бортовым оборудованием.