Файл: Соломонов, П. А. Надежность планера самолета.pdf

использования самолетов. К ним относятся система управления самолетом и двигателем, гидравлическая и топливная система,

система энергоснабжения и т. д.

При экспоненциальном законе распределения в качестве ориентировочной продолжительности испытаний при 90%-ном доверительном уровне для генеральной совокупности изделий могут служить данные, приведенные в табл. 1.

Таблица 1

1 Т'зад — заданная техническими условиями средняя наработка на отказ; Гисп — продолжительность испытаний.

Кроме того, целесообразно проводить прочностные испытания как отдельных конструктивных узлов и соединений, так и целых агрегатов планера самолета и его систем. Программы испыта­ ний должны составляться так, чтобы они по возможности близко отражали условия работы и нагрузки испытываемых агрегатов и систем. При проведении ресурсных испытаний их продолжи­ тельность (особенно при ограниченном количестве испытываемых агрегатов и систем) должна в несколько раз превышать ресурс, назначаемый для агрегатов. Отдельные испытания целесообраз­ но продолжать вплоть до разрушения или невозможности даль­

101

нейшей работы этих агрегатов. Большое значение для обеспече­ ния надежности самолета имеют летные эксплуатационные испытания, которые начинают проводиться после запуска само­ летов в серийное производство.

Заводские испытания серийных образцов подразделяются на приемные или приемно-сдаточные, периодические (контрольные) и проверочные.

Приемно-сдаточные испытания проводятся для проверки со­ ответствия изготовляемых изделий требованиям технических услбвий конструкторской документации и эталону. Могут быть сплошные (100%-ные) и выборочные испытания. Периодические (контрольные) испытания проводятся с целью всесторонней про­ верки соответствия агрегатов и систем всем требованиям техни­ ческих условий. Испытаниям подвергаются первые экземпляры изделий, прошедшие приемо-сдаточные испытания. Проверочные испытания проводятся с целью определения соответствия изде­ лий требованиям технических условий при изменении материа­ лов или технологии изготовления. Программа проверочных ис­ пытаний обычно предусматривает проверку тех характеристик и параметров, на которые могут влиять изменения схемы, конст­ рукции или технологии.

Надежность авиационной техники не может быть обеспечена без глубокого изучения опыта эксплуатации, анализа фактиче­ ской надежности самолетов в эксплуатации. Ценными являются сведения по отказам изделий, полученные в процессе испытаний на серийном заводе и дальнейшей эксплуатации. Поэтому эти данные должны подвергаться тщательному анализу с примене­ нием метода математической статистики с тем, чтобы выявить закономерности отказов, их распределение по времени наработ­ ки, условиям и особенностям эксплуатации и т. д., получить математические характеристики этих закономерностей, разрабо­ тать методику контроля и отработки агрегатов и систем самоле­ та на заводе. От степени совершенства технологического про­ цесса зависят основные параметры изделий, определяющие их качество и надежность. Технологические процессы изготовления деталей должны способствовать получению точных геометриче­ ских размеров и форм деталей, обеспечению необходимого клас­ са чистоты поверхности. Одной из кардинальных задач при разработке технологических процессов является обеспечение устойчивости физико-механических характеристик деталей и их улучшение.

Элементы конструкции планера, силовых установок, агрега­ тов оборудования и систем самолета подвергаются воздействию различных переменных нагрузок, в том числе нагрузок, имею­ щих случайный характер.

Большое влияние на выносливость материалов оказывает ка­ чество поверхностного слоя. Выносливость деталей зависит не только от материала, из которого они изготовлены, но в значи­

102

авиационной техники заложены в автоматизации и механизации производственных процессов. Известно, что чем меньше доля ручного труда в изготовлении того или иного изделия, чем боль­ ше механизировано и автоматизировано производство, тем бо­ лее благоприятны условия для обеспечения высокой надежности изделий. По мере усложнения технологии того или иного изде­ лия роль автоматизации и механизации производственных про­ цессов возрастает. Поэтому технологические процессы должны способствовать сокращению ручного труда, сокращению трудо­ емкости и цикла изготовления изделий.

Соединение деталей должно обеспечить высокую статическую и усталостную прочность, по возможности исключить или сни­ зить уровень концентрации напряжений в местах соединения, снять остаточные напряжения в элементах конструкции. Одним из направлений повышения надежности конструкций является освоение клеесварных комбинированных соединений, сочетаю­ щих точечную контактную сварку и склеивание элементов кон­ струкции. Технологические процессы монтажно-сборочных ра­ бот должны способствовать изготовлению изделий с высоким качеством и надежностью.

Чтобы тот или иной агрегат работал безотказно, его надеж­ ность должна быть обеспечена с самого начала производствен­ ного процесса. Надежность зависит от каждой ступени производ­ ственного процесса, развития техники, производственных процессов и исполнительности обслуживающего персонала. На­ дежность должна являться неотъемлемой частью производства и достигается в полной мере конкретными средствами контроля. Необходимо распределить систему проверок и испытаний и при­ менять их на протяжении всего процесса производства.

Факторы, влияющие на работу каждого агрегата, многочис­ ленны и сложны. Увеличение количества различных элементов в системе или комбинации систем повышает сложность, а следо­ вательно, трудность обеспечения надежности систем. Из этого следует, что надежность систем должна быть заложена в процес­ се проектирования, изготовления деталей, элементов систем и агрегатов. Все усилия при создании любого самолета должны быть сконцентрированы для обеспечения однородности надеж­ ности изделия. Такая однородность может быть достигнута толь­ ко точным определением методов контроля процесса производ­ ства.

Определение основных критериев надежности является спе­ цифическим для каждого индивидуального изделия и процесса производства.

Необходимо в процессе производства составить ряд меро­ приятий (программу надежности), направленных на обеспече­ ние необходимой надежности. Проверки и испытания должны осуществляться на каждой производственной операции, чтобы

104

контролировать те отклонения, которые могут возникнуть в са­ мом производстве. Кроме того, необходимы статистические ис­ следования партии образцов. Любой уровень надежности работы того или иного устройства зависит от степени контроля процес­ са производства. Более того, он зависит от степени подготовлен­ ности каждого исполнителя. Поэтому, кроме автоматизации, не­ обходимо иметь данные о дефектах производства, тщательно их анализировать и устранять причины появления.

Большим резервом повышения надежности и экономической эффективности производства является применение средств ак­ тивного контроля, так как они позволяют без увеличения коли­ чества оборудования и производственной площади поднять про­ изводительность труда и повысить точность обработки деталей на металлорежущих станках, в первую очередь, на операциях окончательной обработки, осуществляемых с помощью абразив­ ного режущего механизма. Активный контроль — это выдача ин­ формации о размере обрабатываемой или только что обработан­ ной детали. Эта информация используется оператором или ав­ томатически для управления станком для получения требуемых размеров детали.

На ряде ведущих зарубежных предприятий для контроля ка­ чества составляются карты дефектных деталей. В них указыва­ ются цех, смена, чертеж, наименование детали, поставщик, испол­ нитель, станок, дефект, обнаруженный при операции и т. д. Та­ кая карта составляется на каждую забракованную деталь или деталь, подлежащую переделке отделом технического контроля. Далее составляются перфокарты, которые обрабатываются на вычислительной машине. По результатам обработки выявляют причины появления брака, разрабатываются мероприятия по улучшению качества производства.

Одним из средств, предотвращающих проникновение в про­ изводство дефектных агрегатов и материалов, является входной контроль. Целесообразно контролировать размеры металличе­ ских материалов и полуфабрикатов, соответствие марки сплава, его механические свойства и твердость, макро- и микрострукту­ ру, технологические свойства. Входному контролю следует под­ вергать также неметаллические материалы и жидкости.

Целесообразно проверять плотность, фракционный состав, вязкость, кислотность, содержание посторонних примесей, водо­

стики (предел прочности при разрыве, относительное и остаточ­ ное удлинения, твердость и т. д.). У различных сортов резин, кроме этого, целесообразно проверять также объемное и весовое набухание и т. д.

105