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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 14.10.2024

Просмотров: 107

Скачиваний: 0

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

. — осмотра и проверки технического состояния агрегатов, уз­ лов и деталей с применением таких совершенных средств де­ фектоскопии, как магнитная дефектоскопия, контроль методом красок (цветной дефектоскопии), ультразвуковая и токовихревая дефектоскопия;

— измерения и регистрации комплекса параметров систем ле­ тательных аппаратов на установившихся и переходных режимах с применением соответствующей аппаратуры и приборов. При этом должны использоваться приборы высокого класса точно­ сти: манометры, самописцы, специальные приспособления для подключения к различным системам летательных аппаратов, виброизмерительная аппаратура и т. п.

При анализе обстоятельств отказа определяются условия, при которых возник отказ, выявляются особенности в работе техники и в изменении ее параметров.

При анализе обстоятельств отказа используется в основном та же информация, что и при исследовании поврежденных агре­ гатов и систем. Так, сведения, сообщаемые экипажем, являются первой информацией об отказе. Из этих данных обычно удается установить, как проявлялся отказ с точки зрения его физиологи­ ческого воздействия на экипаж, и как изменялись при этом по­ казания приборов в кабине. Часто эти данные бывают неточны­ ми и позволяют составить только качественную картину отказа.

Сопоставление данных радиолокационных станций с перего­ ворами экипажа по времени позволяет более точно определить время и высоту полета при возникновении отказа. Вместе с ана­ лизом метеосводки это дает возможность определить условия (высоту, скорость полета, температуру, давление, влажность и т. п.), при которых возник отказ.

Наиболее объективную информацию о работоспособности авиационной техники в полете можно получить при расшифров­ ке и анализе записей бортовой регистрирующей аппаратуры. Д а­ же записи простейших самописцев-бароспидографов могут быть полезными при установлении причин отказа.

Бароспидограмма позволяет достоверно оценить параметры полета во время возникновения отказа и значительно облегчает задачу установления причины отказа, например, в случае нару­ шения ограничений в эксплуатации авиационной техники по вы­ сотам, скоростям и др. Анализируя записи самописца-бароспи- дографа и используя при этом методы аэродинамических расчетов, можно оценить условия проявления таких отказов, как падение тяги или самовыключение двигателя, некоторых вре­ менных отказов системы управления летательного аппарата и т. д.

Записи бортовой регистрирующей аппаратуры (системы авто­ матической регистрации параметров полета) позволяют опреде­ лять не только условия полета, в которых возник отказ, и пара­ метры работы отказавшего объекта непосредственно перед от­

228


казом, но и характер их изменения при возникновении отказа. Это значительно облегчает проведение дальнейшего исследова­ ния, а иногда даже сразу дает возможность выявить отказав­ шую систему или агрегат. Это может быть сделано, например, при отказе двигателя в результате самопроизвольного срабаты­ вания автоматики компрессора (поворотного направляющего ап­ парата и лент перепуска) или створок реактивного сопла, отка­ зе системы управления летательного аппарата из-за временного падения давления рабочей жидкости, падения тяги или самовы­

ключения вследствие срыва

пламени в форсажной

камере

и т. п.

 

 

На основании результатов

анализа обстоятельств

отказа и

внешнего осмотра отказавших объектов составляется программа исследований авиационной техники, первым этапом которой яв­ ляются испытания или другие способы проверки работоспособ­ ности систем и агрегатов, которые могли быть причиной отказа.

Цель этой работы следующая:

получение дополнительных данных о характере отказа и происходящих при этом изменениях параметров различных сис­ тем и агрегатов;

определение влияния изменения режимов работы отдель­ ных систем и агрегатов на возникновение и протекание отказа;

проверка соответствия параметров систем и агрегатов тех­

ническим условиям.

Проверка работоспособности авиационной техники, как правило, проводится поэтапно, т. е. сначала проверяется работо­ способность отдельных систем и агрегатов способами, не требу­ ющими вывода их на высокие режимы работы или даже не требующими вообще их работы. Проверяется герметичность от­ дельных участков гидравлических систем, исправность отдельных цепей и агрегатов гидравлических систем, исправность отдель­ ных цепей и агрегатов электросистем, блоков электронного обо­ рудования, срабатывание некоторых элементов агрегатов при подаче к ним питания и т. п.

После этого уже проводится испытание объектов авиацион­ ной техники с выводом их на режимы, при которых возник отказ. При этом должны максимально использоваться средства инстру­ ментального контроля. Необходимая аппаратура, имеющаяся в настоящее время в эксплуатирующих организациях, позволяет провести визуальный контроль и запись ,на ленты осциллографов большого количества параметров основных систем и агрегатов. Например, можно фиксировать такие параметры, как давления рабочих жидкостей и газов, перемещения отдельных элементов, уровень вибраций и др.

Анализ результатов исследования проводится постоянно в ходе всего исследования. Однако после окончания работ резуль­ таты подвергаются окончательному анализу для проверки того, увязываются ли полученные материалы в единое логическое по­

229



строение, приводящее к окончательному заключению о причинах отказа авиационной техники и позволяющее определить, какие мероприятия необходимы для предотвращения подобных отка­ зов.

В процессе лабораторных испытаний агрегатов целесообраз­ но фиксировать с помощью осциллографов, скоростных киноап­ паратов и других средств, частоты и амплитуды перемещений различных золотников, клапанов, следить за процессами разви­ тия деформаций, течи и т. д. Это во многих случаях позволяет глубже вникнуть в сущность происходящих в системах и агрега­ тах процессов и их влияния на возникновение тех или иных от­ казов.

В большинстве случаев к отказу объектов авиационной тех­ ники приводят разрушения деталей или повреждения их поверх­ ностей.

Исследования по определению характера разрушения деталей (усталостного, от высоких переменных нагрузок при малом ко­ личестве циклов, от воздействия нагрузок, превышающих пре­ дел прочности и т. п.) целесообразно проводить в организациях, имеющих необходимую лабораторную базу. В процессе этих ис­ следований наиболее часто применяются оптические методы ос­ мотра, металлографический анализ материала вблизи излома, рентгеноструктурный анализ поверхности излома.

Анализ возможных причин появления неисправности, вызвав­ шей отказ, часто является наиболее сложной и объемной частью исследования по определению причин отказа авиационной тех­ ники.

Для этого иногда приходится выполнять целый комплекс теоретических и экспериментальных исследований с проведени­ ем сложных расчетов, экспериментов по оценке влияния эксплу­ атационных и производственных факторов на надежность узлов и деталей, математического моделирования условий их работы, прочностных статических и динамических испытаний деталей и другие исследовательские работы.

Целью этих работ обычно является не только определение причины неисправности, но и проверка того, какие мероприятия необходимы и достаточны для предупреждения возникновения этой неисправности.

6.2. Металлофизические методы исследования отказавших объектов авиационной техники

При проведении исследований отказавших объектов аварий­ ной авиационной техники широко применяются металлофизиче­ ские методы исследований [4]. К ним относятся: спектральный, металлографический и рентгеноструктурный.

Кроме того, почти при всех исследованиях отказавших объек­

230


пропай, пористость, несплавление присадочного материала с ос­ новным материалом детали);

г) направление волокон и качество ковки материала деталей

из деформируемых сплавов; д) загрязненность металла (сплава) неметаллическими вклю­

чениями (сульфидами и оксидами) (рис. 97); е) распределение структурных составляющих, структурный

состав сплава; ж) глубину слоя и микроструктуру химико-термически обра­

ботанных деталей (азотированных, цементированных и цианиро-

ванных); з) глубину слоя обезуглероживания;

и) микропороки, нарушающие сплошность металла (микро­ трещины, микропоры и т. п.);

к) характер и глубину коррозионных поражений; л) толщину поверхностных металлических покрытий; м) величину зерна материала детали;

4) определение величины остаточных напряжений рентгеноструктурным методом анализа для оценки возможных наруше­ ний технологии изготовления деталей (термообработки, механи­ ческой обработки).

Большое место в исследованиях отказавших объектов авиа­ ционной техники занимают металлографические исследования.

Применение спектрального и химического анализов при ис­ следовании причин отказов авиационной техники связано с не­ обходимостью решения в процессе исследований таких задач как:

определение соответствия химического состава материала

ипокрытий разрушившихся деталей техническим условиям;

определение состава металлизации, налетов и других от­

ложений, образующихся в основном на деталях газо-воздушного тракта двигателей при нарушении их нормальной работы;

—определение наличия и химического состава постороннего материала в местах пробоин, забоин, включений на участках по­ верхности деталей со следами трения, соударения и т. д. для выявления детали (предмета), находившейся в контакте с пов­ режденной (разрушенной) деталью;

— определение состава отложений, обнаруженных на фильт­ рах и других местах сбора их в системах самолета и двигателя, для выяснения картины износа деталей и др.

Выполнение исследований методами спектрального и хими­ ческого анализов проводится как по известным стандартным ме­ тодикам, так и по методикам, разработанным для исследований, отказавшей авиационной техники. Отличительной особенностью аналитических методов спектрального и химического анализов, применяемых при исследовании отказавшей авиационной техни­ ки, являются работы с микроколичествами авиационных матери­ алов. В связи с этим применяются методы спектрального анали­

232