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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 112

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

деления возможного снижения статической выносливости в ре­ зультате нарушения технологии изготовления агрегатов плане­ ра самолета целесообразно в процессе серийного производства проводить испытания на повторные нагрузки только отдельных слабых (в смысле прочности при повторных нагрузках) основ­ ных элементов конструкции, от прочностных характеристик ко­ торых зависит безопасный срок службы планера самолета. В этом случае сократятся сроки испытаний, будут сэкономлены значительные средства. Часть этих средств можно было бы ис-

N

 

 

А

30000

 

. ] Ограниченно

 

 

*

)маневренные

 

 

9

I самолет ы

 

 

J

1Маневренные

 

 

 

( самолеты

20000

 

 

 

 

 

к

 

 

*

к

*

10000

А

 

 

 

 

 

 

I*

*

к

 

:

i

к

 

 

О

W0-

Рис. 89. Результаты испытаний на повторные нагрузки крыльев маневренных и ограниченно маневренных самолетов по односту­ пенчатой программе Р =0,5Я расч

пользовать для испытания на повторные нагрузки отдельных наиболее слабых с точки зрения статической выносливости эле­ ментов конструкции планера. При этом, без сомнения, количе­ ство испытанных агрегатов может быть значительно большим, чем количество целых самолетов.

Кроме того, своевременное (в процессе серийного производ­ ства) проведение испытаний на повторные нагрузки отдельных элементов конструкции планера позволит сделать обоснованные выводы о сроках службы этих элементов и принять необходимые меры по улучшению технологии их изготовления в процессе се­ рийного производства.

Следует также отметить, что с увеличением налета самоле­ тов в большинстве случаев происходит рассеивание характери­ стик выносливости. В связи с рассеиванием характеристик выно­ сливости элементов конструкции планера (рис. 89 и 90) для установления безопасного срока их службы по результатам ис­ пытаний или расчетов необходимо вводить достаточно большие

2 1 4


коэффициенты безопасности. Это может привести в некоторых случаях к значительному увеличению веса конструкции планера. Для уменьшения рассеивания характеристик выносливости не­ обходимо совершенствовать конструкцию, улучшать технологию ее изготовления.

 

Кроме этого,

целесообразно

установить

для

металлургов

нормы

рассеивания

характеристик выносливости

для сплавов,

из

которых

изготовлены

N

 

 

 

 

элементы

 

конструкции

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

..........

, 1Ограниченно

планера самолета, верто­

 

лета

и

их

двигателей.

 

,

Уманевренные

С

этой

целью

 

следует

 

J

самолеты

разработать такие

нормы

 

 

Маневренные

для

 

проверки

 

плавок.

20000

: i

самолеты

Это может повысить тех-

 

 

 

 

нический ресурс и экс­

 

 

 

 

 

плуатационную

 

надеж­

 

 

 

 

 

ность

 

элементов

 

конст­

 

 

 

 

 

рукции

 

планера

 

само­

 

 

 

 

 

лета.

 

 

 

коэффициен­

 

 

 

 

 

 

Подсчет

 

 

 

 

 

тов корреляции K n t

меж­

 

 

 

 

 

ду

количеством

 

циклов

10000

 

 

 

 

повторных нагрузок,

при

 

 

 

 

 

которых

происходит

раз­

 

 

 

 

 

рушение

конструкций, и

 

Ля

 

 

 

налетом

самолетов пока­

 

 

 

 

 

и

 

 

 

зывает, что в большин­

 

 

 

 

стве

случаев

они

имеют

 

*

 

 

 

положительное, а в неко­

 

 

 

 

J__L

торых

случаях

 

отрица­

 

 

 

 

тельное значение. Это от­

300100 500 600700 8000001000ОО012001300 % и

части

 

можно объяснить

Рис. 90. Результаты испытаний на повтор­

увеличением

рассеивания

ные нагрузки агрегатов планера маневрен­

характеристик

выносли­

ных и

ограниченно маневренных самолетов

вости

 

элементов

конст­

 

 

 

 

 

рукции планера самолета с увеличением налета, а также не­ большим количеством испытываемых агрегатов.

большое значение для определения технического ресурса планера самолета имеют статистические материалы о повторя­ емости перегрузок в центре тяжести самолетов. Эти данные не­ обходимы для составления программ испытаний планера само­ лета на повторные нагрузки, для обоснования норм прочности, а также для расчета статической выносливости элементов кон­ струкции планера. На основании сбора статистических данных о повторяемости перегрузок устанавливаются величины и количе­ ство перегрузок самолетов в зависимости от характера полета, интенсивности вертикальных порывов ветра при полетах самоле-

215



мера самолета и расчеты показывают, что при взлетах и посад­ ках нагружаются не только конструктивные элементы шасси, но и элементы конструкции планера самолета.' Поэтому на само­ летах с большим количеством взлетов и посадок необходимо внимательно осматривать не только органы приземления, но и силовые элементы планера самолета.

Очень важно следить за затяжкой болтовых соединений, не допускать отклонений от требований инструкции по эксплуата­ ции или технических условий, так как при правильной за­ тяжке выносливость болтовых соединений повышается. На рис. 96 показан график влия­ ния предварительной затяжки на статическую выносливость болтовых соединений. По вер­ тикальной оси отложена вели­

N

чина предварительной

затяж­

 

ки в процентах от расчетной

Рис. 96. График влияния предва­

нагрузки, а по горизонталь­

ной — количество

циклов

на­

рительной затяжки на статическую

гружения

(при

коэффициенте

выносливость болтовых соедине­

ний

нагрузки &=0,5),

которое

вы­

 

держивает

болтовое

соедине­

 

ние.

 

 

 

 

В процессе ремонта планера самолета необходимо следить за тем, чтобы не возникла высокая концентрация напряжений, пре­ вышающая ту, которая была у конструкции до ремонта. При ре­ монте часто приходится заново проектировать или изменять тот или иной узел, или деталь. В этом случае надо иметь в виду, что от конструктивной формы во многом зависит срок службы любой детали. Вновь спроектированные или измененные узлы при необходимости следует подвергать испытаниям на повторные нагрузки. Уже было сказано, что определенной зависимости между потерей статической прочности и статической выносливо­ сти не существует. Поэтому без испытаний на повторные на­ грузки не всегда можно сделать заключение о статической вы­ носливости. Следовательно, при значительных изменениях элементов конструкции планера, необходимо проводить испыта­ ния их на повторные нагрузки.

Особенно тщательным должен быть осмотр самолетов, лиди­ рующих по налету по отношению к самолетам остального пар­ ка. В этом случае на конструкции планера могут появляться дефекты на силовых элементах в местах, не подлежащих осмот­ рам, согласно инструкциям и регламентам. При эксплуатации этих самолетов нужно сократить перерывы между осмотрами.

При осмотрах необходимо использовать все современные ме­ тоды дефектоскопии.


Глава VI

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОТКАЗАВШЕЙ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ

6.1. Организация исследования отказавших объектов авиационной техники

Исключительное значение в обеспечении безопасности поле­ тов летательных аппаратов и эффективности их применения име­ ет своевременное и объективное установление причин отказов и оперативное проведение мероприятий по их предупреждению. Сроки и объективность установления причин отказов летатель­ ных аппаратов во многом зависят от организации исследований отказавших и аварийных объектов авиационной техники, нали­ чия и постоянного совершенствования методов ее исследования.

Современные самолеты и вертолеты имеют высокие скорости полета, большую массу и большую удельную нагрузку на крыло, следовательно, большие вертикальные скорости вынужденного снижения в случае какого-либо отказа, связанного с утратой ра­ ботоспособности силовых установок, системы управления или других жизненно важных систем. Поэтому повреждения конст­ рукции летательного аппарата в результате столкновения с препятствием могут быть, значительными. Исследование совре­ менной авиационной техники, поврежденной или разрушенной, проводится с использованием специально предназначенного для этого комплекса методов и технических средств, а также специ­ альных методик. На каждом этапе исследования применяются такие методы и средства, которые позволяют получить макси­ мальное количество объективной информации по исследуемому объекту и летательному аппарату в целом.

Организация и методы исследования отказавшей, но не пов­ режденной, сохранившей свою целость, авиационной техники имеют свои особенности и принципиальные отличия от ор­ ганизации и методов исследования поврежденной авиационной техники. Если повреждений нет, работоспособность агрегатов и даже целых систем можно проверить и на специальных стен­ дах и установках с измерением их рабочих параметров. Кроме

221

того, имеются возможности моделирования условий отказа не­ посредственно на проверяемых агрегатах и системах. Вторич­ ные повреждения отказавшего узла или детали при этом обычно незначительны и легко отличаются от повреждений, вызвавших отказ.

Повреждения в отдельных случаях могут быть значительны­ ми и скрывать или уничтожать неисправности, вызвавшие отказ. Организация исследования поврежденных агрегатов и систем авиационной техники имеет свои особенности. Сложность иссле­ дования поврежденной авиационной техники обусловливается еще и тем, что сведения об отказе и особенностях его проявле­ ния часто бывают очень скудными или совсем отсутствуют, а не­ обходимость принятия 'срочных мер по предупреждению повто­ рения подобных отказов, требует самых сжатых сроков исследо­ вания.

При исследовании поврежденной авиационной техники в са­ мом общем случае требуется последовательно решать три ос­ новных задачи:

определить, какое положение в пространстве занимал са­ молет до удара о препятствие и в каких положениях при этом находились подвижные детали его органов и систем;

установить, была ли работоспособна техника в полете до удара о препятствие, т. е. не было ли ее отказа;

если отказ был, определить отказавший агрегат, найти причину отказа и разработать предложения по ее предотвраще­ нию в дальнейшем.

При обследовании и изучении места столкновения самолета

спрепятствием решаются следующие задачи:

устанавливается курс и угол (ж поверхности) падения или вынужденной посадки летательного аппарата;

определяется, не было ли разрушения летательного аппа­ рата в полете;

составляются схемы разброса деталей.

Обследование и изучение места столкновения самолета с препятствием начинается с тщательного описания и фотографи­ рования положения и состояния авиационной техники, всех мест­ ных повреждений (деревьев, зданий и т. д.) и поверхности грун­ та, произведенных летательным аппаратом при падении или вынужденной посадке. Тщательное измерение с помощью теодо­ литов высоты и направления местных повреждений, например на деревьях, дает возможность определить с достаточной точностью курс и угол вынужденной посадки летательного аппарата. Информация о направлении полета и положении самолета перед вынужденной посадкой может быть получена при тщательном обследовании места удара летательного аппарата о препятствие, отпечатков от крыльев на поверхности грунта, следов от балан­ сиров и т. д. В последующем при наличии зафиксированных в момент разрушения показаний авиагоризонта, данных о поло­

2 2 2