Nghiên cứu phương pháp khai thác máy bay theo trạng thái kỹ thuật

BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
---------------------------------------------

LÊ NGUYÊN CƯỜNG

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC MÁY BAY
THEO TRẠNG THÁI KỸ THUẬT

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT

HÀ NỘI- 2012


BỘ GIÁO DỤC ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
-------------------------------------------

LÊ NGUYÊN CƯỜNG

NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC MÁY BAY
THEO TRẠNG THÁI KỸ THUẬT
Chuyên ngành : Kỹ thuật máy bay và thiết bị thủy khí
Mã số
: MTK09-04

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC KỸ THUẬT

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
1. TS. Nguyễn Phú Khánh
2. Đại tá TS. Lê Đình Cương

HÀ NỘI -2012

2


MUC LỤC
Trang
Trang phụ bìa

2

Lời cam đoan

5

Danh muc các chữ viết tắt và các ký hiệu

5

Danh mục các bảng

6

Danh mục các hình vẽ, đồ thị

7

MỞ ĐẦU

8

Chương 1. PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC MÁY BAY THEO ĐỊNH KỲ

12

VÀ CÁC ƯU, NHƯỢC ĐIỂM CỦA NÓ
Khái niệm chung

12

1.1.1. Các hình thức khai thác máy bay theo định kỳ

12

1.1.2. Cơ sở để xác định thời hạn bảo dưỡng kỹ thuật định kỳ

13

1.1.3. Các ưu điểm và nhược điểm của phương pháp khai thác máy bay theo

13

định kỳ
Kết luận chương 1

16

Chương 2. CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC MÁY BAY THEO

17

TRẠNG THÁI KỸ THUẬT
2.1. Những khái niệm chung

17

2.2. Khai thác theo trạng thái kỹ thuật có kiểm soát độ tin cậy

26

2.3. Khai thác theo trạng thái có kiểm soát tham số

30

2.4. Khai thác máy bay theo tiêu hao tuổi thọ thực tế

33

2.5. Các điều kiện để chuyển phương thức khai thác theo định kỳ sang

36

phương thức khai thác theo trạng thái
Kết luận chương 2

38

Chương 3. PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TUỔI THỌ THỰC TẾ

39

CỦA KẾT CẤU MÁY BAY
Đặt vấn đề:

39

3


Trang
3.1. Ảnh hưởng các yếu tố môi trường đến tuổi thọ kết cấu máy bay

39

3.1.1. Đặc điểm môi trường khí hậu Việt Nam

39

3.1.2. Xác định ảnh hưởng của môi trường đến tuổi thọ kết cấu máy bay

44

3.2. Ảnh hưởng của chế độ bay đến tuổi thọ kết cấu máy bay

47

3.2.1 Phân tích chung

47

3.2.2. Xác định tuổi thọ thực tế của kết cấu máy bay

50

3.2.3 Xác định tần số tải lặp của các tải trọng

51

3.2.4. Xác định số chu kỳ Ni của tải lặp nyi đến phá hủy hoàn toàn

53

3.2.5. Hệ số hiệu chỉnh tiêu hao tuổi thọ thực tế

55

3.2.5. Xác định tuổi thọ thực tế của kết cấu máy bay theo phương pháp thử

57

nghiệm mô phỏng
3.2.6 Áp dụng để tính toán các tham số về tuổi thọ thực tế của kết cấu máy

63

bay L-39
Chương 4. XÂY DỰNG HỆ THỐNG KHAI THÁC KẾT CẤU MÁY

70

BAY L-39 THEO TIÊU HAO TUỔI THỌ THỰC TẾ
Đặt vấn đề

70

4.1. Xây dựng hệ thống tính và thống kê tiêu hao tuổi thọ thực tế

70

4.1.1. Cơ sở xây dựng chương trình

70

4.1.2. Thiết kế hệ thống chương trình

71

4.2. Hệ thống thiết bị

75

4.3. Hệ thống văn bản, tài liệu

76

4.4. Hệ thống tổ chức bổ sung

77

Kết luận chương 4

80

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

81

TÀI LIỆU THAM KHẢO

83

PHỤ LỤC

85

4


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan công trình này là của tôi, không sao chép của bất kỳ công trình
nào.
CÁC CHỮ VIẾT TẮT
KTHK - Kỹ thuật hàng không
TTKT - Trạng thái kỹ thuật;
KTSD - Khai thác sử dụng;
BDKT - Bảo dưỡng kỹ thuật ;
SCDP - Sửa chữa dự phòng ;
NVKT - Nhân viên kỹ thuật ;
VKTBKT - Vũ khí trang bị kỹ thuật;

TTBKT - Trang thiết bị kỹ thuật ;
PK-KQ - Phòng không – Không quân
CÁC KÝ HIỆU SỬ DỤNG
ti – Thời gian hoạt động đến hỏng hóc;
n – Số lượng sản phẩm khai thác sử dụng;
‫(ג‬t) - Cường độ hỏng hóc;
ω(t) - Dòng hỏng hóc;
Pađ - Độ tin cậy ấn định của kết cấu;
X(t) - Tập tham số đặc trưng trạng thái tại thời điểm t;
X(t+∆t)- Tập tham số đặc trưng trạng thái tại thời điểm dự báo t+∆t;
Ωx- Khoảng cho phép của tập tham số đặc trưng trạng thái;
f(t,η**) - Mật độ phân bố thời gian làm việc đến thời điểm đạt giá trị giới hạn
η*
ϕ(η,T2) - Mật độ sác xuất tham số η(t) ở thời điểm T2;
η** - Giá trị giới hạn của tham số trạng thái khi vượt qua sẽ có hỏng hóc;
Ttt - Tuổi thọ thực tế;
Tb - Thời gian bay (thời gian thực);

5


K1 – Hệ số tính đến ảnh hưởng của chế độ chịu tải (bài bay, nhiệm vụ chiến đấu,
quá tải…);
K2 – Hệ số tính đến ảnh hưởng của vùng khí hậu mà máy bay được bảo quản, sử dụng;
K3 – Hệ số tính ảnh hưởng của kỹ thuật lái (trình độ phi công…);
K4 – Hệ số tính đến niên hạn sử dụng (số năm theo lịch ảnh hưởng đến độ gỉ, lão
hoá… của kết cấu);
Kn - Hệ số tính đến ảnh hưởng của yếu tố n…;
λ - Cường độ phá huỷ mỏi của kết cấu;
η - Hệ số tin cậy, tính đến độ tản mạn của kết quả thử nghiệm mỏi, độ chính xác số

liệu thống kê về tải.
Ni - Số chu kỳ của tải lặp mức nyi đến phá huỷ hoàn toàn;
fi - Tần số tải lặp mức tải nyi;
ni - Số chu kỳ của tải ở mức nyi tác động lên kết cấu;
Ki - Mức tải, bằng tỷ số giữa tải sử dụng với tải phá hủy;
βi - Hệ số ảnh hưởng của khí hậu theo từng vùng khai thác sử dụng máy bay;
βj - Hệ số ảnh hưởng của kỹ thuật lái (trình độ chuyên môn của phi công);
βk - Hệ số ảnh hưởng của chế độ bảo quản, năm sử dụng;
DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 3.1. Hàm lượng muối trong không khí tại một số sân bay
Bảng 3.2. Hệ số ảnh hưởng βi ở các vùng khí hậu
Bảng 3.3. Kết quả tính toán cho bài bay đơn không vực kỹ thuật phức tạp ở vùng bờ
biển
Bảng 3.4. Kết quả tính toán cho bài bay đơn không vực kỹ thuật đơn giản ở vùng
bờ biển
Bảng 3.5. Kết quả tính toán cho bài bay vòng kín ở vùng bờ biển

6


DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Qui luật phân bố mật độ hỏng hóc trong khai thác theo định kỳ.
Hình 1.2. Sơ đồ quá trình khai thác theo định kỳ có hiệu chỉnh theo độ tin cậy.
Hình 2.1. Sơ đồ điều khiển hở.
Hình 2.2. Sơ đồ điều khiển kín
Hình 2.3. Trạng thái có kiểm soát tham số
Hình 2.4. Chu trình khai thác theo trạng thái có kiểm soát độ tin cậy
Hình 2.5. Đồ thị suy giảm và hồi phục độ tin cậy của kết cấu khi khai
thác theo trạng thái có kiểm soát độ tin cậy
Hình 2.6. Chu trình khai thác theo trạng thái có kiểm soát tham số

Hình 2.7. Sự thay đổi tham số trạng thái của sản phẩm theo thời gian
Hình 2.8. Các điều kiện cần thiết để chuyển máy bay sang khai thác theo trạng thái
Hình 3.1. Nhiệt độ trung bình các tháng ở các sân bay miền Bắc
Hình 3.2. Nhiệt độ trung bình các tháng ở các sân bay miền Nam
Hình 3.3. Biến thiên nhịêt độ trung bình trên vỏ máy bay trong ngày có gió tại sân
bay Bạch Mai
Hình 3. 4: Biến thiên nhịêt độ trung bình trên vỏ máy bay trong ngày nắng không có
gió ở sân bay Bạch Mai.
Hình 3.5. Tần số lặp trung bình của tải đối với các bài bay
Hình 3.6. Biểu đồ hệ số quá tải của kết cấu máy bay trong một chuyến bay
Hình 3.7. Quá trình mô hình hoá theo phương pháp cực đại
Hình 3.8. Quá trình mô hình hoá theo phương pháp cực trị
Hình 3.9. Tần số lặp của tải lên kết cấu máy bay L-39 của 3 loại bài bay
Hình 3.10. Tần số lặp trung bình của quá tải lên kết cấu máy bay L-39
Hình 41. Lưu đồ thuật toán của chương trình
Hình 4.2 Sơ đồ biên chế của tiểu đoàn máy bay
Hình 4.3. Sơ đồ biên chế tổ chức cơ quan Tiểu đoàn kỹ thuật
Hình 4.4. Sơ đồ biên chế tổ chức cơ quan Tiểu đoàn kỹ thuật theo phương pháp
khai thác theo tuổi thọ thực tế

7


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Cho đến nay hệ thống khai thác máy bay của Quân chủng Phòng không - Không
quân (PK-KQ) chủ yếu vẫn được tổ chức theo phương thức định kỳ với chế độ khai
thác sử dụng và bảo dưỡng, sửa chữa….theo những quy định của Liên Xô trước đây.
Các chế độ, nội dung và khối lượng công tác kỹ thuật được thực hiện theo mức độ tiêu
hao dự trữ kỹ thuật và tuổi thọ của máy bay. Tuổi thọ của máy bay và định kỳ bảo

dưỡng, sửa chữa kỹ thuật được qui định theo hai thông số chính: giờ bay và niên hạn
(năm, tháng theo lịch). Thông thường đối với các nước tiên tiến, tuổi thọ theo giờ bay
và theo niên hạn tiêu hao đồng đều, khi máy bay hết niên hạn sử dụng thì đồng thời
cũng được khai thác hết giờ bay. Tuy nhiên đối với các máy bay trong Quân chủng
PK-KQ nói chung, tiêu hao tuổi thọ theo giờ bay thường chậm hơn so với tiêu hao tuổi
thọ theo niên hạn. Do khó khăn về điều kiện đảm bảo và kế hoạch huấn luyện bay,
phần nhiều các máy bay hết hạn sử dụng, trong khi dự trữ giờ bay vẫn còn nhiều. Tuy
đã tiến hành tăng hạn sử dụng trên cơ sở đánh giá kỹ thuật của từng máy bay theo các
khoảng thời gian nhất định, song toàn bộ hệ thống khai thác máy bay hiện nay vẫn cơ
bản dựa trên nguyên tắc khai thác theo định kỳ.
Máy bay là sự tổ hợp cấu thành từ nhiều bộ phận, hệ thống như kết cấu thân cánh,
hệ thống động lực, hệ thống cất hạ cánh, hệ thống thủy lực, nhiên liệu, khí nén, thông
tin liên lạc, thiết bị điện, hệ thống điều khiển … trong đó kết cấu máy bay quyết định
tuổi thọ của cả máy bay, do đó khai thác kết cấu máy bay theo trạng thái là khâu cơ bản
nhất của khai thác máy bay theo trạng thái.
Việc nghiên cứu đánh giá chính xác trạng thái kỹ thuật của kết cấu máy bay là cơ
sở để tăng hạn sử dụng máy bay. Công tác tăng hạn sử dụng máy bay đã và đang áp
dụng hiện nay góp phần giải quyết mâu thuẫn giữa niên hạn sử dụng và giờ bay của
máy bay trong Quân chủng PK-KQ, góp phần nâng cao hiệu quả khai thác máy bay ,
bảo đảm máy bay cho huấn luyện và sẵn sàng chiến đấu cho Quân chủng.

8


Hệ thống khai thác máy bay theo định kỳ như hiện hành đối với máy bay của
Quân chủng đã phát huy hiệu quả tốt trong nhiều thập kỷ qua nhất là trong thời kỳ
chiến tranh giải phóng Miền Nam, thống nhất đất nước. Tuy nhiên, hệ thống khai thác
đó cũng bộc lộ nhiều hạn chế, ảnh hưởng đến hiệu quả khai thác máy bay , bảo đảm hệ
số máy bay tốt cho huấn luyện và sẵn sàng chiến đấu (SSCĐ) cho Quân chủng. Vì vậy
việc nghiên cứu để từng bước chuyển hệ thống khai thác máy bay theo định kỳ sang hệ

thống khai thác theo trạng thái là một đòi hỏi cấp thiết cho công tác kỹ thuật của Quân
chủng PK-KQ.
Một trong những bước đi ban đầu để chuyển sang khai thác máy bay theo trạng
thái là nghiên cứu khai thác kết cấu máy bay theo tuổi thọ thực tế. Tuổi thọ máy bay
hiện nay đang được ấn định theo giờ bay và niên hạn do Nhà sản xuất máy bay quyết
định. Giá trị đó được tính toán phù hợp với điều kiện khai thác ở nước họ. Khi máy
bay đó được đưa vào khai thác sử dụng ở Việt Nam do điều kiện khai thác khác nhiều
so với nước sản xuất nên tiêu hao tuổi thọ thực tế cũng sẽ khác.
Đặc trưng của điều kiện khai thác ở Việt Nam là vùng khí hậu nhiệt đới ẩm. Tác
động của môi trường (nhiệt độ, độ ẩm, tạp chất trong không khí…) lên vật liệu của
máy bay làm tăng độ tiêu hao tuổi thọ do gỉ, mỏi - gỉ (mỏi tác động đồng thời với gỉ),
già hoá … Chế độ về sử dụng máy bay, trình độ phi công, chất lượng bảo dưỡng kỹ
thuật, sửa chữa hồi phục cũng gây ảnh hưởng lớn đến tiêu hao tuổi thọ thực tế của máy
bay. Nếu xác định được mức độ ảnh hưởng của các yếu tố này, tức là xác định được
các tham số về trạng thái thực tế trong điều kiện Việt Nam và xây dụng hệ thống khai
thác máy bay theo trạng thái thì sẽ đem lại hiệu quả tốt hơn.
Khai thác máy bay theo trạng thái kỹ thuật cho phép chúng ta chủ động trong
công tác khai thác, điều hành phân phối kế hoạch sử dụng máy bay cũng như lập kế
hoạch bảo quản, bảo dưỡng sao cho khai thác máy bay đạt hiệu quả cao. Do đó xây
dựng hệ thống khai thác máy bay theo trạng thái kỹ thuật là rất cần thiết.

9


Vì những lý do nêu trên, tôi tiến hành thực hiện đề tài “Nghiên cứu phương
pháp khai thác máy bay theo trạng thái kỹ thuật” với hy vọng đóng góp phần mình
vào mục đích nghiên cứu từng bước chuyển sang khai thác kết cấu máy bay của Quân
chủng PK-KQ theo trạng thái kỹ thuật.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Mục tiêu nghiên cứu của đề tài là xây dựng phương pháp khai thác máy bay

theo trạng thái kỹ thuật, trong đó đi sâu phương pháp khai thác theo tiêu hao tuổi
thọ thực tế, vận dụng phương pháp này cho máy bay L-39, nhằm nâng cao hiệu quả
khai thác sử dụng máy bay của Quân chủng PK-KQ.
3. Nhiệm vụ và nội dung nghiên cứu
Nhiệm vụ và nội dung chính của đề tài gồm một số vấn đề như sau:
- Phân tích, đánh giá thực trạng hệ thống khai thác máy bay theo định kỳ;
- Tổng quan về các phương pháp khai thác máy bay theo trạng thái;
- Xây dựng phương pháp tính toán tiêu hao tuổi thọ thực tế của kết cấu cánh máy bay;
- Xây dựng phương pháp khai thác kết cấu máy bay L-39 theo tiêu hao tuổi thọ thực tế
trong điều kiện Việt Nam;
- Đề xuất các giải pháp khai thác sử dụng máy bay L-39 của Quân chủng PK-KQ.
4. Phạm vi và phương pháp nghiên cứu
Để thực hiện được các nội dung đề ra của đề tài chúng tôi đã tiến hành nghiên
cứu tài liệu, thuyết minh kỹ thuật, hướng dẫn khai thác sử dụng máy bay của nước
ngoài, tìm hiểu các phương thức khai thác máy bay của các nước tiên tiến, chú trọng
các phương pháp có thể tham khảo để áp dụng vào điều kiện Việt Nam.
Tiến hành khảo sát thực tế hệ thống khai thác máy bay hiện hành của Quân
chủng PK-KQ Việt Nam, phân tích làm rõ ưu, nhược điểm của phương pháp khai
thác đó. Xây dựng phương pháp tính toán và thực nghiệm tuổi thọ thực tế của kết
cấu máy bay, vận dụng phương pháp cho máy bay L-39, trên cơ sở đó đề xuất
phương pháp khai thác kết cấu máy bay L-39 theo tuổi thọ thực tế.
Để có số liệu phục vụ xây dựng phương pháp khai thác theo trạng thái kỹ
thuật, chúng tôi đã khảo sát tình trạng thực tế tại trung đoàn không quân 910, nơi

10


đang khai tác sử dụng máy bay huấn luyện L-39, thu thập, phân tích một số lượng
lớn phim của hệ thống kiểm tra khách quan ghi lại các tham số của các chuyến bay,
tập trung phân tích qui luật thay đổi và tần số lặp của giá trị quá tải ny là tham số có

ảnh hưởng lớn nhất đến độ bền mỏi và tuổi thọ mỏi của kết cấu.
5. Cấu trúc luận văn
Luận văn gồm: Mở đầu, bốn chương, kết luận, kiến nghị, phụ lục và tài liệu
tham khảo.
Phần mở đầu phân tích những yêu cầu bức xúc của việc chuyển sang khai thác
máy bay theo trạng thái ở Quân chủng PK-KQ.
Chương 1 phân tích phương pháp khai thác máy bay theo định kỳ và các ưu,
nhược điểm của nó. Từ đó nổi lên nhu cầu chuyển phương thức khai thác theo định
kỳ sang phương thức khai thác theo trạng thái kỹ thuật.
Chương 2 phân tích nguyên lý và nội dung các phương pháp khai thác theo
trạng thái kỹ thuật đang được áp dụng ở một số nước trên thế giới. Từ đó lựa chọn
phương thức phù hợp và khả thi cho khai thác máy bay quân sự ở Việt Nam.
Chương 3 nêu các phương pháp xác định tuổi thọ thực tế của kết cấu máy bay,
trong đó phân tích và xác định ảnh hưởng các yếu tố môi trường (vùng khí hậu) và
chế độ bay (chế độ chịu tải) lên kết cấu, xác định tần số lặp của tải lên kết cấu
máy bay, cường độ phá huỷ mỏi và tính toán tiêu hao tuổi thọ thực tế. Phương
pháp được áp dụng tính toán cho máy bay L-39, làm cơ sở để xây dựng hệ thống
khai thác loại máy bay này theo trạng thái.
Chương 4 xây dựng hệ thống khai thác kết cấu máy bay L-39 theo tiêu hao
tuổi thọ thực tế: xây dựng hệ thống tính tuổi thọ thực tế và tính giờ bay quy đổi của
máy bay, đề xuất tổ chức khai thác theo tuổi thọ thực tế.
Kết luận và những kiến nghị áp dụng hệ thống khai thác theo tuổi thọ thực tế.

11


Chương 1
PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC MÁY BAY THEO ĐỊNH KỲ VÀ CÁC ƯU,
NHƯỢC ĐIỂM CỦA NÓ
Khái niệm chung

Mọi vũ khí trang bị kỹ thuật (VKTBKT) đều trải qua ba giai đoạn đó là thiết
kế, chế tạo và khai thác sử dụng (KTSD). Quá trình KTSD bắt đầu từ khi VKTBKT
được xuất xưởng và kết thúc khi chúng được thanh lý. Quá trình KTSD dài hơn
hàng chục lần thời gian thiết kế, chế tạo và chiếm khoảng (70 - 80)% tổng chi phí
cho một vòng đời của VKTBKT.
Để thực hiện chức năng của mình, VKTBKT phải có độ tin cậy sử dụng cao.
Điều đó đòi hỏi một quá trình khai thác sử dụng nghiêm túc và khoa học. Theo quan
điểm hệ thống, quá trình khai thác sử dụng bất kỳ VKTBKT đều diễn ra trong mối
quan hệ tương tác giữa ba yếu tố:
- Vũ khí trang bị kỹ thuật thực hiện chức năng;
- Môi trường trong đó VKTBKT được khai thác sử dụng;
- Hệ thống khai thác kỹ thuật bao gồm: phương pháp khai thác, con người tiến
hành KTSD và các công cụ phương tiện trợ giúp.
Khả năng thực hiện các chức năng của VKTBKT phụ thuộc vào trạng thái của
chúng. Dưới tác động của các yếu tố môi trường, quá trình ăn mòn, già hoá, phá huỷ
sinh học diễn ra thường xuyên làm cho trạng thái của VKTBKT luôn biến đổi theo
xu hướng ngày càng kém hơn, cho tới khi xảy ra hỏng hóc. Để duy trì và hồi phục
lại khả năng làm việc cần tiến hành bảo dưỡng và sửa chữa hồi phục chúng.
Bản chất của phương pháp khai thác theo định kỳ VKTBKT nói chung, máy
bay nói riêng là cứ sau một khối lượng công việc (giờ bay hoặc thời gian) nhất định,
chúng được đưa vào bảo dưỡng dự phòng hoặc đưa vào sửa chữa thay thế không
phụ thuộc trạng thái kỹ thuật ở thời điểm đó.
1.1.1. Các hình thức khai thác máy bay theo định kỳ
Thời gian mà VKTBKT đến hạn bảo dưỡng, sửa chữa định kỳ là những quy
định về dự trữ làm việc: giờ hoạt động hoặc niên hạn sử dụng. Đối với máy bay thời

12


hạn định kỳ là giờ bay và niên hạn sử dụng.

Khi một trong hai chỉ tiêu này đạt tới giá trị quy định thì phải dừng khai thác
máy bay và đưa chúng vào bảo dưỡng hoặc sửa chữa thay thế hoặc thanh lý. Ví dụ,
đối với máy bay AN-26 chúng ta có các hình thức bảo dưỡng sau 12 tháng, sau 24
tháng sử dụng; đối với L39 chúng ta có hình thức bảo dưỡng sau 50 giờ, 100 giờ,
200 giờ hoạt động của máy bay … Có loại máy bay quy định bảo dưỡng sau số giờ
hoạt động hoặc năm sử dụng. Với hệ thống khai thác sao cho giờ bay và năm sử
dụng đạt tới giới hạn cùng một lúc thì hiệu quả sử dụng máy bay sẽ cao. Tuy nhiên,
thực tế cho thấy không mấy khi cả hai chỉ tiêu trên đạt tới giới hạn cùng một lúc.
Khi đa số các bộ phận, cụm chi tiết, linh kiện cho tới thời điểm đạt giới hạn của một
trong hai chỉ tiêu nói trên vẫn còn khả năng làm việc tốt thì việc bảo dưỡng sửa
chữa thay thế máy bay sẽ gây ra lãng phí lớn.
1.1.2. Cơ sở để xác định thời hạn bảo dưỡng kỹ thuật định kỳ
Khoảng thời gian quy định đưa máy bay vào bảo dưỡng kỹ thuật định kỳ được xác
định trên cơ sở có dự phòng, tức là bảo đảm xác suất xảy ra hỏng hóc trong một thời gian
làm việc quy định không được vượt quá một giá trị nào đó tuỳ thuộc vào tầm quan trọng của
máy bay mà thông thường giá trị xác suất này có thể bằng 10-6 đến 10-1. Thời hạn định kỳ
được nhà máy sản xuất hoặc văn phòng thiết kế qui định trên cơ sở tính toán tuổi thọ và khai
thác sử dụng thử.
1.1.3. Các ưu điểm và nhược điểm của phương pháp khai thác máy bay theo định kỳ
Phương pháp khai thác theo định kỳ có thể đảm bảo độ tin cậy cao khả năng làm
việc của máy bay ở những thời điểm cần thiết và tương đối chủ động trong việc lập kế
hoạch khai thác sử dụng. Song khai thác theo định kỳ gây ra những lãng phí lớn. Để
phòng ngừa hư hỏng, số lượng và khối lượng công tác bảo dưỡng thay thế dự phòng
lớn hơn nhiều so với hư hỏng thực tế có thể xảy ra.
Ví dụ trong hệ thống có N phần tử cùng loại có mật độ phân bố xác suất thời
gian làm việc không hỏng trên hình 1.1. Nếu xác suất không hỏng cho phép không
được vượt quá 0,1 thì trung bình sau một khoảng thời gian làm việc Tđk (thời gian
định kỳ ứng với xác suất bằng 0,1N sẽ có khoảng 0,1N số phần tử hỏng) chúng ta

13

phải thay thế toàn bộ số phần tử loại này, mặc dù đến thời điểm này về trung bình
vẫn còn khoảng 90% số phần tử chưa hỏng. Rõ ràng đã lãng phí. Có thể tính giá trị
lãng phí theo công thức:
N −n

C = ∑ (t i − Tdk )Ci

(1.1)

i =1

trong đó: ti – thời gian làm việc không hỏng của phần tử thứ i;
Ci – giá trị của một đơn vị thời gian làm việc của phần tử thứ i.

MËt ®é
x/suÊt
háng

q
c

a
qgh
b

T®k

Ttb

Thêi gian lµm viÖc

Hình 1.1. Qui luật phân bố mật độ hỏng hóc trong khai thác theo định kỳ.
Tđk – thời gian định kỳ đưa vào sửa chữa thay thế;
Ttb – thời gian trung bình đưa vào sửa chữa thay thế.
Thực tế còn cho thấy, khi trình độ nhân viên khai thác sử dụng còn hạn chế,
phương tiện bảo đảm kỹ thuật chưa đồng bộ, thì việc bảo dưỡng thay thế hàng loạt
lại có tác dụng xấu, làm tăng thêm số hỏng hóc của VKTBKT do chất lượng tháo,
lắp, hiệu chỉnh không đạt yêu cầu. Một số hỏng hóc phụ có thể xảy ra trong quá
trình tháo lắp. Mặt khác, khai thác theo định kỳ còn đòi hỏi một hệ thống bảo đảm
kỹ thuật thường trực tốn kém nhiều. Trong nhiều trường hợp khi VKTBKT được sử
dụng trong điều kiện môi trường khắc nghiệt hoặc khác so với điều kiện quy định
khi thiết kế chế tạo (đường phân bố mật độ hỏng hóc b và c trên hình 1.1) thì các

14


quy định của Nhà sản xuất về thời gian, khối lượng và nội dung công tác bảo
dưỡng, sửa chữa sẽ không còn thích hợp nữa, hiệu quả của việc bảo dưỡng thay thế
dự phòng kém đi rất nhiều.
Cùng với quan niệm “cứng nhắc” theo định kỳ là những quy định về tuổi thọ
của VKTBKT (giờ bay hoặc niên hạn sử dụng). Khi một trong hai chỉ tiêu này đạt
tới giá trị quy định thì phải ngừng sử dụng VKTBKT và đưa chúng vào bảo dưỡng,
sửa chữa hoặc loại bỏ khỏi trang bị nếu hết tuổi thọ. Trong nhiều năm gần đây, phần
lớn máy bay của Quân chủng PK-KQ tuy có số giờ làm việc chỉ đạt (40÷60)% số
giờ của tuổi thọ quy định nhưng đã hết niên hạn sử dụng quy định, tức là hai chỉ
tiêu trên không đồng thời đạt tới giới hạn. Hơn nữa, theo các số liệu thống kê thì
tuyệt đại đa số các bộ phận, các cụm chi tiết cho tới thời điểm đạt giới hạn của một
trong hai chỉ tiêu nói trên vẫn còn khả năng làm việc tốt. Do vậy việc đưa máy bay

vào bảo dưỡng, sửa chữa thay thế và thanh lý sẽ gây ra lãng phí trong khai thác sử
dụng.
Tuy nhiên, để khắc phục phần nào nhược điểm trong quá trình khi thác theo
định kỳ người ta kết hợp phương pháp thống kê hỏng hóc để đánh giá độ tin cậy sử
dụng. Các thông tin này được sử dụng vào việc hiệu chỉnh lại các quy định ban đầu
của nhà máy sản xuất.
Hình 1.2 mô tả quá trình khai thác theo định kỳ có hiệu chỉnh theo độ tin cậy
sử dụng. Đây là một quá trình đòi hỏi theo dõi thống kê hỏng hóc rất công phu,
phân tích trạng thái kỹ thuật thực tế chính xác và hình thức này cũng phù hợp với
điều kiện khai thác như ở nước ta. Một bước đệm để tiến tới khai thác theo trạng
thái kỹ thuật.
Đưa vào sử
dụng

t
chức năng

T*®k

Hiệu chỉnh

Hỏng, hoặc đến
hạn BD, SC Bảo dưỡng sữa
t>T®k
chữa
Thống kê hỏng hóc,
đánh giá độ tin cậy

T®k

Kết
luận1.2.
chương
Hình
Sơ đồ1 quá trình khai thác theo định kỳ có hiệu chỉnh theo
độ tin cậy sử dụng.
15


Kết luận chương 1
Phương thức khai thác máy bay theo định kỳ đã được áp dụng rộng rãi trong
hệ thống khai thác máy bay nhiều thập kỷ qua ở nhiều nước trên thế giới trong đó
có Việt Nam và đã trở thành phương thức khai thác truyền thống. Phương thức này
đã phát huy hiệu quả tốt trong một giai đoạn dài của lịch sử phát triển ngành máy
bay thế giới.
Cùng với sự phát triển mạnh mẽ của KHCN, đặc biệt là ứng dụng của lĩnh
vực công nghệ thông tin, phương thức khai thác máy bay theo định kỳ đã bộc lộ
nhiều nhược điểm, ảnh hưởng đến hiệu quả và tính kinh tế khai thác sử dụng máy
bay . Phương thức khai thác theo trạng thái kỹ thuật đối với máy bay đang trở thành
xu thế tất yếu.
Mặc dù chúng ta đã có những bước tiếp cận, xem xét trạng thái kỹ thuật thực
tế của đối tượng máy bay để tăng hạn sử dụng, đem lại hiệu quả đáng kể cho công
tác bảo đảm kỹ thuật bảo đảm trang bị cho huấn luyện và sẵn sàng chiến đấu cho
Quân chủng PK-KQ nhưng thực chất chúng ta vẫn chưa phải thực hiện phương thức
khai thác máy bay theo trạng thái. Để áp dụng phương thức khai thác máy bay tiên
tiến này trong điều kiện của Việt Nam, chúng ta cần xác định những bước đi cũng
như phương thức đầu tư phù hợp với điều kiện của ta, cần phải được nghiên cứu
một cách khoa học và hệ thống.

16


Chương 2
CÁC PHƯƠNG PHÁP KHAI THÁC MÁY BAY THEO TRẠNG THÁI KỸ
THUẬT
2.1. Những khái niệm chung
Khai thác vũ khí, trang bị kỹ thuật (VKTBKT) nói chung và máy bay nói riêng
theo trạng thái đã được áp dụng ngày càng rộng rãi ở các nước trên thế giới có nền
khoa học kỹ thuật và công nghệ hàng không phát triển, đem lại nhiều hiệu quả to
lớn, cũng như đã khẳng định được nhiều tính ưu việt trước một số phương thức khai
thác truyền thống đã và đang tồn tại. Ở các hãng hàng không như: Pan American,
American, Airliners, Trans World Airline của Mỹ, vào những năm của thập niên 70
thế kỷ trước đã có từ 60%÷75% số cụm thiết bị, phụ tùng, hệ thống trên các máy
bay Boing – 747, DC – 10 được áp dụng phương thức khai thác theo trạng thái.
Hãng hàng không Sucavi của Thụy Sĩ cũng đã áp dụng phương thức khai thác theo
trạng thái đối với các mođun trên các động cơ hàng không như JT3D, IT8D, IT9D
và CF-16. Người ta tính sơ bộ máy bay khai thác theo trạng thái đã giảm được từ
20÷30% chi phí so với phương pháp khai thác truyền thống. Ở Liên Xô (trước đây)
và Nga hiện nay, việc nghiên cứu áp dụng phương thức khai thác theo trạng thái kỹ
thuật được tiến hành muộn hơn so với Mỹ và một số nước Tây Âu. Vào những năm
đầu của thập niên 80, bước đầu mới có những kết quả nghiên cứu về lý thuyết và
nghiên cứu ứng dụng phương thức khai thác theo trạng thái kỹ thuật trên một số loại
máy bay dân dụng và quân sự. Cùng với sự ra đời các loại máy bay thuộc thế hệ
mới, sự chuyển đổi từ phương thức khai thác truyền thống (khai thác theo định kỳ)
sang phương thức khai thác theo trạng thái được thúc đẩy mạnh mẽ và phạm vi áp
dụng phương thức này ngày càng rộng rãi.
Ở Việt Nam, trong suốt cả thập niên 90 và những năm vừa qua, ngành kỹ
thuật của Quân chủng PK-KQ đã từng bước tiếp cận với phương thức khai thác theo
trạng thái kỹ thuật đối với máy bay. Bước đầu là mạnh dạn tiến hành công tác kiểm

tra tăng hạn sử dụng, tăng giờ, tăng tuổi thọ cho các loại máy bay của Quân chủng
và một số vấn đề về sử dụng theo trạng thái có kiểm soát tham số đối với hai loại

17


động cơ hàng không R25- 300 và TV3-117. Đặc biệt từ năm 2003 đến nay, vấn đề
khai thác VKTBKT, trong đó có máy bay theo trạng thái đã trở thành một trong ba
chương trình trọng điểm của ngành kỹ thuật Quân chủng. Trong khuôn khổ luận
văn, xin trình bày một số nội dung chính sau:
- Hệ thống khai thác kỹ thuật hàng không;
- Các sản phẩm của máy bay - đối tượng của hệ thống khai thác kỹ thuật;
- Phương thức khai thác máy bay theo trạng thái;
- Những điều kiện cần thiết đối với phương thức KTSD theo trạng thái.
Hệ thống khai thác máy bay bao gồm khai thác máy bay trên không và khai
thác máy bay ở mặt đất:
Hệ thống khai thác máy bay trên không bao gồm: máy bay, các phương tiện
khai thác trên không, thành phần bay, các quy tắc, định mức, xác định lựa chọn và
duy trì các chế độ làm việc có lợi nhất, khả năng hoạt động tốt nhất của máy bay
trên không và một phần trên mặt đất.
Hệ thống khai thác máy bay trên mặt đất có thể hiểu là hệ thống bảo dưỡng kỹ
thuật, sửa chữa dự phòng, bảo quản và vận chuyển bao gồm: máy bay - đối tượng
của BDKT, SCDP; thành phần cán bộ, nhân viên máy bay ; chương trình BDKT và
SCDP. Các thành phần này được tồn tại trong mối quan hệ tác động tương hỗ, nhằm
mục đích duy trì và hồi phục trạng thái kỹ thuật và khả năng hoạt động theo chức
năng của máy bay. Chúng ta thấy:
+ Đối tượng của hệ thống khai thác máy bay trên mặt đất, các sản phẩm hoặc
một tập hợp các sản phẩm của máy bay có yêu cầu đòi hỏi chung là phải duy trì,
hoặc hồi phục trạng thái kỹ thuật tốt và có khả năng hoạt động theo các chức năng.
+ Các cơ sở phương tiện, kỹ thuật của BDKT và SCDP là tổ hợp của các công

trình nhà xưởng, các thiết bị kỹ thuật và công nghệ cần thiết đảm bảo duy trì trạng
thái kỹ thuật và khả năng hoạt động theo chức năng của các máy bay .
+ Chương trình BDKT và SCDP bao gồm những nguyên tắc và những giải
pháp cơ bản áp dụng trong quá trình khảo sát, triển khai và đưa vào ứng dụng các

18


phương thức, chế độ BDKT và SCDP mới, được thể chế hoá bằng các văn bản
hướng dẫn công nghệ khai thác sử dụng đối với loại máy bay cụ thể.
Máy bay là đối tượng của hệ thống khai thác kỹ thuật, được thể hiện ở cả hệ
thống khai thác trên không và hệ thống khai thác trên mặt đất. Trước tiên, khi quan
niệm máy bay là đối tượng của hệ thống khai thác kỹ thuật, một cách tổng quát có
thể hiểu đó chính là các sản phẩm của máy bay như máy bay, động cơ, các phụ
tùng, thiết bị, các cụm và các chi tiết của chúng nằm ở trong một trạng thái nào đó
(ví dụ: trạng thái thực hiện BDKT…) của quá trình khai thác sử dụng.
Tương tự như các sản phẩm khác, các sản phẩm của máy bay trong quá trình
khai thác sử dụng được đặc trưng bằng các tính chất cơ bản: độ tin cậy sử dụng, độ
bền lâu, độ sống còn và tính công nghệ trong khai thác sử dụng.
Về độ tin cậy sử dụng: Độ tin cậy sử dụng là tính chất của sản phẩm, thực hiện
được các chức năng, duy trì được các chỉ tiêu kỹ thuật trong các giới hạn đã được
thiết lập sau một khoảng thời gian hoặc sau khi thực hiện một khối lượng công việc
quy định. Độ tin cậy sử dụng của máy bay thông thường được đánh giá bằng các chỉ
tiêu định lượng. Đối với các sản phẩm máy bay thay thế, không sửa chữa hồi phục
được, các chỉ tiêu để đánh giá độ tin cậy sử dụng là:
- Thời gian hoạt động trung bình trên một hỏng hóc:

tTb =

1 n

∑ ti
n i−1

(2.1)

Trong đó:
ti – thời gian hoạt động đến hỏng hóc;
n – số lượng sản phẩm khai thác sử dụng.
- Xác suất làm việc không có hỏng hóc sau khoảng thời gian t:
P(t)=

N(t)
n

(2.2)

Trong đó:
N(t) – Số phần tử trong dẫy: t1, t2, t3, t4 hoặc là số sản phẩm còn lại sau
khoảng thời gian hoạt động t có khả năng thực hiện các chức năng quy định.

19


Rõ ràng từ công thức (2.2), độ tin cậy làm việc không có hỏng hóc có thể tiến
tới giá trị 0 khi thời gian hoạt động kéo dài.
- Cường độ hỏng hóc:

λ( t ) =

N(t) − N(t + ∆t)

∆tN(t)

(2.3)

Còn đối với các sản phẩm sửa chữa phục hồi được:
- Số hỏng hóc trung bình sau khoảng thời gian hoạt động t:
N

m tb (t) =

∑ mi(t)
i =1

(2.4)

N

- Dòng hỏng hóc:

ω (t) =

N

N

i =1

i =1

∑ mi(t + ∆t) − ∑ mi(t)

N

(2.5)

Về độ bền lâu: Độ bền lâu là tính chất của sản phẩm duy trì khả năng hoạt
động theo chức năng đến trạng thái giới hạn trong điều kiện được bảo dưỡng kỹ
thuật và sửa chữa phục hồi cần thiết. Trạng thái giới hạn của sản phẩm là trạng thái
không thể khai thác sử dụng sản phẩm tiếp tục được nữa do không đáp ứng yêu cầu
an toàn bay hoặc do không còn hiệu quả sử dụng nữa.
Độ bền lâu của các sản phẩm máy bay được đánh giá bằng các chỉ tiêu về tuổi
thọ kỹ thuật và niên hạn sử dụng.
Tuổi thọ kỹ thuật: Tuổi thọ kỹ thuật là khoảng thời gian hoạt động hoặc khối
lượng công việc được thực hiện của sản phẩm đến trạng thái giới hạn của nó. Đối
với sản phẩm máy bay chúng được thể hiện bằng: số giờ bay, số lần cất cánh và
niên hạn sử dụng, thời hạn cất giữ bảo quản. Thực tế tuổi thọ của sản phẩm được
hiểu như độ dự trữ an toàn của sản phẩm, được tính toán ngay từ giai đoạn thiết kế,
chế tạo sản phẩm trên cơ sở sơ đồ cấu trúc, các số liệu thống kê về vật liệu của các
phân tử cấu thành, về tác dụng cũng như về các điều kiện khai thác của sản phẩm
tương tự. Trong trường hợp không đầy đủ, các số liệu thống kê cần tiến hành đánh

20


giá bằng thực nghiệm khảo sát thăm dò. Ấn định tuổi thọ thường ứng với một sác
xuất nhất định nào đó, vì thế tuổi thọ trong một số tài liệu thường dùng khái niệm
“tuổi thọ trung bình” hoặc “thời hạn sử dụng trung bình”. Đối với máy bay có tuổi
thọ quy định, tuổi thọ giữa 2 lần sửa chữa và thời hạn bảo hành.
Tuổi thọ quy định: Tuổi thọ qui định là số giờ bay hoặc niên hạn sử dụng của
sản phẩm, mà khi đạt được giá trị đó thì không được phép tiếp tục khai thác sử
dụng sản phẩm, không phụ thuộc vào trạng thái kỹ thuật của sản phẩm lúc đó.

Tuổi thọ quy định của sản phẩm được xác định trên cơ sở an toàn bay, hiệu quả sử
dụng và tính kinh tế. Ví dụ đối với máy bay MiG-21Bis tuổi thọ qui định là 2.500
giờ bay hoặc 25 năm, đối với máy bay L-39 con số đó là 4.500 giờ bay hoặc 25
năm.
Trên cơ sở đúc rút kinh nghiệm khai thác, tuổi thọ qui định có thể điều chỉnh
tăng hoặc giảm cho phù hợp. Một số đơn vị khai thác sử dụng máy bay của Liên Xô
trước đây đã tăng tuổi thọ quy định của các loại máy bay trong các phạm vi sau:
- Đối với máy bay sử dụng các động cơ tua bin phản lực cánh quạt tăng 10%;
- Đối với máy bay sử dụng các động cơ pit tông tăng 15%;
- Đối với trực thăng sử dụng động cơ tua bin cánh quạt tăng 5%;
- Đối với động cơ hàng không tua bin khí tăng 5%;
- Đối với động cơ pit tông tăng 10%.
Tuổi thọ giữa hai lần sửa chữa:Tuổi thọ giữa hai lần sửa chữa là số giờ bay
hoặc thời hạn sử dụng của sản phẩm giữa hai lần sửa chữa. Sau khi máy bay sử
dụng hết tuổi thọ giữa hai lần sửa chữa, phải đưa vào sửa chữa. Số lần sửa chữa
máy bay có thể là 1, 2 hoặc hơn, tuỳ thuộc vào tuổi thọ kỹ thuật và tuổi thọ giữa các
lần sửa chữa.
Thời hạn bảo hành:Thời hạn bảo hành là số giờ hoạt động hoặc niên hạn mà
nhà sản xuất (cung cấp) bảo hành sản phẩm đáp ứng tất cả các yêu cầu về chức năng
và các tham số kỹ thuật trong điều kiện chấp hành đầy đủ các quy tắc khai thác, bảo
quản và vận chuyển.

21


Về tính công nghệ:Tính công nghệ khai thác sử dụng của máy bay được hiểu
là điều kiện bảo đảm của sản phẩm thuận lợi để tiến hành các công việc như hiệu
chỉnh, tháo lắp thay thế, lắp lẫn trong quá trình khai thác sử dụng cũng như khả
năng tự động hoá kiểm tra trạng thái kỹ thuật và cơ giới hoá quá trình chuẩn bị bay
trong điều kiện chi phí trên 1 giờ bay thấp.

Tính công nghệ khai thác sử dụng của sản phẩm được thể hiện như: độ tiếp
cận, độ tháo lắp các thiết bị, phụ tùng, cụm các chi tiết, độ thay thế lắp lẫn, khả
năng sửa chữa và khả năng kiểm tra.
Độ tiếp cận: Độ tiếp cận là tính năng của sản phẩm khi sự bố trí các thiết bị,
phụ tùng cụm chi tiết, các panel hệ thống đảm bảo tiếp cận thuận lợi thực hiện các
nội dung BDKT và sửa chữa.
Độ tháo lắp:Độ tháo lắp thể hiện khả năng tháo lắp nhanh của sản phẩm khi
thực hiện các nội dung BDKT và sửa chữa.
Tính thay thế lắp lẫn: Tính thay thế, lắp lẫn là khả năng của sản phẩm có thể
thay thế, lắp ráp các phụ tùng, chi tiết cùng loại nhanh chóng không đòi hỏi các gia
công phụ.
Khả năng sửa chữa hồi phục:Khả năng sửa chữa hồi phục của sản phẩm thể
hiện ở tính năng của sản phẩm trong cảnh báo, phát hiện, bài trừ hỏng hóc trong khi
tiến hành các nội dung BDKT và sửa chữa phục hồi, được đánh giá bằng các chỉ
tiêu: thời gian trung bình sửa chữa hồi phục, sác xuất thực hiện sửa chữa trong thời
gian quy định, chi phí trung bình cho các nội dung BDKT.
Khả năng kiểm tra:Khả năng kiểm tra là tính năng ban đầu của sản phẩm về
mặt kết cấu cho phép lắp ráp phương tiện đo, kiểm tra đánh giá trạng thái kỹ thuật
mà không cần phải phân giải sản phẩm hoặc tháo rời khỏi máy bay.
Về trạng thái kỹ thuật:Trạng thái kỹ thuật của đối tượng khai thác sử dụng là tập
hợp các tính năng được thiết lập trong các văn bản kỹ thuật, đặc trưng bằng các chỉ tiêu
ở một thời điểm xác định và thay đổi trong quá trình khai thác sử dụng.
Trong quá trình khai thác sử dụng, các yếu tố ảnh hưởng đến sự thay đổi trạng
thái kỹ thuật của đối tượng bao gồm:

22


- Các yếu tố ảnh hưởng thuộc nhóm thứ nhất là sự lựa chọn các giải pháp về
sơ đồ cấu trúc, các phần tử và nguyên vật liệu, công nghệ chế tạo, lắp ráp thử

nghiệm và kiểm tra trong quá trình sản xuất và xuất xưởng.
- Các yếu tố ảnh hưởng thuộc nhóm thứ hai được phân thành các yếu tố chủ
quan và các yếu tố khách quan:
+ Các yếu tố chủ quan là sự tác động của thành phần cán bộ nhân viên kỹ
thuật có thể tăng hoặc giảm độ tin cậy làm việc của sản phẩm được thể hiện trong
sự lựa chọn các chế độ KTSD, các phương thức bảo đảm kỹ thuật, sửa chữa phục
hồi, trình độ nghiệp vụ của thành phần kỹ thuật và chất lượng thực hiện các nội
dung công tác kỹ thuật của họ.
+ Các yếu tố khách quan đó là điều kiện làm việc, chịu tác động của các tải
tĩnh, tải lặp theo chu kỳ, các chế độ nhiệt ảnh hưởng đến các tính chất hoá lý của
các loại chất lỏng công tác, tác động của môi trường xung quanh (nhiệt độ, độ ẩm,
áp suất, vi sinh…).
Dưới tác động ảnh hưởng của các yếu tố khai thác sử dụng, cấu trúc về vĩ mô
của đối tượng (sơ đồ cấu thành, các kích thước, hình dạng bên ngoài) ít thay đổi,
còn cấu trúc vi mô (các bề mặt tiếp xúc, độ bóng bề mặt, tính năng cơ lý v.v…) và
các cơ chế bên trong sản phẩm thay đổi do quá trình mài mòn, già hoá vật liệu và do
các quá trình hoá lý xảy ra. Sự thay đổi của các cấu trúc vi mô dẫn đến sự sai lệch
của các tham số trạng thái so với các giá trị định mức, hoặc dẫn đến hỏng hóc, sản
phẩm không còn có khả năng hoạt động theo chức năng đã quy định.
Sự tác động đa dạng của các yếu tố khai thác sử dụng lên đối tượng máy bay
cho thấy cùng một tuổi thọ (giờ bay hoặc niên hạn sử dụng) đối tượng khai thác kỹ
thuật có thể có trạng thái kỹ thuật khác nhau. Vì vậy, tuổi thọ quy định không thể
đặc trưng cho sự đồng nhất về trạng thái kỹ thuật của tất cả các đối tượng được.
Các phương thức khai thác sử dụng VKTBKT nói chung và máy bay nói riêng
theo quan điểm hệ thống được xem như các hệ thống điều khiển về độ tin cậy và
trạng thái kỹ thuật của chúng. Hệ điều khiển như vậy có thể là sơ đồ điều khiển hở

23

hoặc sơ đồ điều khiển kín. Phương thức khai thác sử dụng máy bay theo định kỳ
(giờ bay hoặc niên hạn sử dụng) thuộc loại sơ đồ điều khiển hở (hình 2.1).
Ở đây, nguyên lý điều khiển dựa trên sự thay đổi tham số đầu vào X(t), do sự
tác động của môi trường khai thác và mối quan hệ của nó với các tham số đầu ra
Y(t), đặc trưng cho trạng thái kỹ thuật của đối tượng.

Đưa vào
sử dụng

Sử dụng theo
chức năng

BDKT
SCDP

t> Tdk

t < Tdk

Hình 2.1. Sơ đồ điều khiển hở

Còn phương thức khai thác sử dụng máy bay theo trạng thái kỹ thuật thuộc
loại sơ đồ điều khiển kín. Với sơ đồ này, nguyên lý điều khiển dựa trên sự sai lệch
của các tham số đầu ra Y(t) so với các tham số định mức Y (t), để có các lệnh điều
khiển tương thích từ quá trình khai thác làm giảm sự sai lệch xuống mức tối thiểu.
Nếu các tham số điều khiển đầu ra Y(t) sử dụng các chỉ tiêu độ tin cậy như: Y(t) =
ω(t) thì phương thức khai thác sử dụng máy bay thuộc loại khai thác theo trạng thái
có kiểm soát độ tin cậy (hình 2.2).
Đưa vào
sử dụng

Sử dụng theo
chức năng

Kiểm soát
trạng thái

ω < ωgh

ω(t) >ωgh

ω (t+∆t)

Hình 2.2. Sơ đồ điều khiển kín

24

BDKT
SCDP


Còn nếu các tham số điều khiển đầu ra Y(t) sử dụng các tham số trạng thái
η(t), với Y(t) = η(t) thì phương thức khai thác sử dụng máy bay thuộc loại khai thác
theo trạng thái có kiểm soát tham số trạng thái (hình 2.3).
Đưa vào
sử dụng

Tốt

η(ι+∆t)≥η**

Sử dụng theo
chức năng

Kiểm soát
trạng thái
η(t)

BDKT
SCDP

η(t) ≤η*
Hình 2.3. Trạng thái có kiểm soát tham số
Trong máy bay , kết cấu máy bay quyết định tuổi thọ và niên hạn sử dụng của
cả máy bay. Độ tin cậy của kết cấu các loại máy làm việc trong điều kiện mỏi gỉ
như các kết cấu máy bay sử dụng ở Việt Nam khi được đánh giá xem xét chính xác,
khách quan sẽ là cơ sở cho việc quyết định hàng loạt vấn đề tuổi thọ, niên hạn sử
dụng máy bay. Việc đánh giá đúng trạng thái kỹ thuật của máy bay sử dụng trong
điều kiện nước ta, xác định độ tin cậy sử dụng của chúng, quản lý suy giảm của
chúng theo thời gian và điều kiện sử dụng là cơ sở để xây dựng hệ thống bảo dưỡng
kỹ thuật, sửa chữa, bảo dưỡng và sử dụng hợp lý nhất. Xây dựng hệ thống khai thác
chúng theo trạng thái kỹ thuật là cơ sở để giải quyết vấn đề mâu thuẫn trong khai
thác sử dụng máy bay ở nước ta là tuổi thọ về giờ bay và tuổi thọ về niên hạn không
được tiêu hao đồng đều, trước mắt là tăng hạn sử dụng đối với các loại máy bay đã
hết niên hạn theo lịch nhưng chưa hết giờ bay theo quy định.
Khai thác VKTBKT theo trạng thái thực chất là giải bài toán nhận dạng trạng
thái kỹ thuật của VKTBKT dựa trên các thông tin về chúng nhận được bằng các
phương pháp và phương tiện chẩn đoán. Hệ thống khai thác trang bị kỹ thuật theo
trạng thái là hệ thống khai thác trong đó mọi quyết định về khối lượng công việc
bảo dưỡng dự phòng, thời điểm đánh giá trạng thái từng TTBKT cũng như quyết
định về sửa chữa hoặc dừng sử dụng TTBKT chỉ phụ thuộc vào trạng thái kỹ thuật

tức thời của từng TTBKT.

25