Жизненный цикл вертолета: задача со многими неизвестными

13.06.2018

Жизненный цикл вертолета непредсказуем и может быть довольно большим либо чрезвычайно кратким. Некоторые образцы «доживают» до солидного возраста — 40-50 лет и более. Расчеты, обоснования стоимости жизненного цикла крайне важны для экономики отрасли. Здесь имеется обширный опыт и, тем не менее, остается масса противоречий, неоднозначных методов и алгоритмов. Потому что по существу здесь затрагиваются довольно высокие материи.

Для оценки экономической эффективности техники используется показатель стоимости жизненного цикла. Сбором, систематизацией, обобщением и распространением объективных данных об операционных расходах воздушных судов занимается Conklin & de Decker, основанная в 1984 году в США. Недавно компания, считающаяся лидером в области авиационного консалтинга, выпустила очередной релиз программного обеспечения Life Cycle Cost (LCC).

Последняя версия стоимости жизненного цикла?

Продукт версии 18.2 является инструментом управления бюджетом и финансовым анализом, предоставляет владельцам и летному персоналу исчерпывающую информацию о размерах операционных расходов и расходов на владение. Инструмент удобен в обращении и включает в себя точные данные о первоначальной покупке, операционных расходах, размерах налогов, остаточной, чистой приведённой стоимости (NPV) и доходах при осуществлении коммерческих полетов. Более того, LCC точно рассчитывает амортизационный налог и затраты на топливо. В базе теперь 460 воздушных судов, добавлен Bell 407GXi.

«Сегодня операторам нужен мощный инструмент для бюджетирования и финансового анализа с точными данными, на которые они могут положиться», — заявил Дэвид Уиндэм, вице-президент Conklin & de Decker. «По мере того, как мы продолжаем предоставлять нашим клиентам последние данные о затратах, мы также инвестируем в будущее и просим всех следить за интересными объявлениями, которые скоро появятся».

LCC полезен операционным отделам при подготовке 12-месячного бюджетного анализа, пятилетнего сокращенного отчета или проецировании затрат на 20-летнюю перспективу. Финансовый отдел может быстро сравнить NPV различных методов приобретения или утилизации для нескольких вертолетов, а также узнать больше о факторах, влияющих на их стоимость.

Подписчики получают доступ к AircraftPediaTM, уникальному онлайн-справочнику, содержащему чертежи, изображения воздушных судов в высоком разрешении, описание истории, производительности и информации о двигателе. Кроме того, они получают доступ к библиотеке Conklin & de Decker, в которой масса полезной информации и возможностей, включая расчета затрат на топливо, числа необходимых судов для выполнения миссий, а также выбросов углекислого газа.

Эта ведущая в отрасли программа аккумулирует все аспекты затрат на владение и эксплуатацию в одной простой в использовании программе. Программное обеспечение LCC является частью семейства продуктов для эксплуатации и приобретения самолетов, которые Conklin & de Decker предоставляет более 30 лет.

Собственно компания на этом специализируется, собирает данные, пишет алгоритмы. Но как у них получается все так гладко? Оказывается, совершенству нет предела и здесь.

Проблема не решается?

Жизненным циклом вертолета принято считать весь период времени от принятия решения на проведение исследовательских работ по разработке концепции, изысканию научно-технических путей создания опытного образца, начала производства и вплоть до снятия с эксплуатации.

Стоимость жизненного цикла суммирует все затраты на этапах от разработки концепции системы до полного прекращения эксплуатации и может быть условно разделена на следующие части:

• исследования и разработка;
• первоначальные инвестиции и производство;
• эксплуатационные расходы.

Первые две учитываются по совершено другим методологиям. К примеру, снижение стоимости цикла еще на этапе разработки в Airbus пытаются добиться компьютерными программами VIVACE и SPEAR. Эксплуатационные расходы обычно оцениваются путем выделения в управляемые элементы, которые могут быть параметрически адресованы.

Наиболее популярным методом оценки затрат является использование формулы или соотношения оценки затрат (CER), в котором стоимость выражается как зависимая переменная одного или нескольких независимых переменных затрат или в зависимости от одного или нескольких технических параметров.

Годами ученые пытаются выработать правильную методологию расчета. И сегодня имеется несколько более десятка моделей, принятых за основу. Но в любом случае методика имеет примерно следующий алгоритм:

1. Сбор фактических эксплуатационных данных.
2. Анализ сценариев применения и функциональности, построение логистических структур.
3. Ценовой анализ видов, критичности и последствий отказов.
4. Учет и систематизация всех связанных с эксплуатацией, обслуживанием и ремонтом расходов.
5. Расчет и сравнение с реальными данными.
6. Уточненный расчет стоимости жизненного цикла.

Обычно получаемые из статистического анализа данные не является полностью удовлетворительными. Нет, не из-за разброса в показаниях. Просто для учета влияния новых технологий без детальных расчетов и анализа вне существующей модели не обойтись. Логистическая структура строится на основе конструкторских спецификаций и включает:

• оценку структуры систем вертолета с точностью до заменяемого в эксплуатации блока;
• данные о надежности, ресурсах и стоимости комплектующих и блоков;
• влияние функциональной структуры систем на содержание вертолета.

Отправными точками расчета прямых эксплуатационных расходов является учет временного периода, сценариев эксплуатации, количества машин в парке, интенсивности и средней продолжительности полета. На основе накопленных данных формируются базы данных о затратах:

• на запасные части для планового ТО и устранения отказов;
• на расходные материалы;
• приведенные к летному часу удельные расходы.

Диаграммы роста суммарных расходов позволяют выявить периоды значительного увеличения затрат. Алгоритм распределения по системам позволяет выявить оборудование, в наибольшей степени увеличивающего стоимость планового и непланового ТО. Это позволяет точнее определять используемые при расчетах коэффициенты стоимости.

Когда вводятся новые технологии и/или различные требования, статистическая база может оказаться недостаточной, и необходимо вводить новые или экстраполированные расчеты. Определение эксплуатационных затрат требует представления о модели миссии и суммировании всех расходов, связанных с персоналом, обучением и запасными частями в течение всей жизни вертолета.

Учитывать необходимо влияние новых цифровых систем управления, высокоскоростных интегральных схем (VHSIC), усовершенствованных композитные материалов и конфигураций вертолетов. Новые технологические факторы придется включать в уравнения оценки и формируемые на их основе компьютерные алгоритмы. Только так можно сделать точную оценку будущих затрат на вертолет.

Правильный расчет жизненного цикла — сверхсложная задача. Стоимость может меняться динамически, как дорожать, так и дешеветь в силу — применения в разных миссиях, с разным оборудованием или по другим правилам. Преимущество LCC не только в снижении стоимости жизненного цикла, но также улучшении доступности/исправности благодаря сокращению неисправностей и времени планового обслуживания. Методология позволяет определять тенденции надежности и потенциальные точки, требующие доработки дизайна.

Например, в России приняты избыточные требования к оборудованию и сертификацию флота компаний. Тот же ЮТэйр в лице Андрея Мартиросова все время сетует на сверхзатратную практику избыточной сертификации. Ему для работ нужен, грубо говоря, один борт для выполнения полетов ночью с возможностью полетов по ППП. Остальные борта летают строго в светлое время, им не нужны ни сертификация, ни оборудование для этого. То же касается лишнего персонала. А если смотреть глубже, то жизненный цикл — это и есть базовая формула оптимизации.

Жизненные циклы не стоят на месте. Сегодня мы наблюдаем новые тенденции сокращения первых стадий создания, увеличения продолжительности стадии эксплуатации и размывания стадии капитального ремонта, одновременно — роста расходов на эксплуатацию, ремонт и модернизацию.

Большинство специалистов в вопросе склоняются к мнению, что основа долголетия вертолета закладывается на первом листе ватмана, на который наносятся первые эскизы. Совершенство дизайна влияет стопроцентно. Однако, решение для планеров заключается в качестве используемых материалов. Это делает процесс производства дороже, но закладывает прочную основу длинной летной жизни. Если вспомнить, так же было в эпоху, когда фанерные аэропланы заменялись дюралевыми.

Не зря в свое время австрийский математик, профессор Мартин Айгнер сказал, что управление жизненным циклом изделия — это некоторая «философия», или, набор решений, позволяющий объединять новые внедряемые системы с системами уже существующими.