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

вторая группа, вызывая разрушение расположенных рядом де­ талей, не претерпевает каких-либо изменений, третья группа деталей, разрушаясь, не успевает нанести повреждения другим. Кроме того, могут быть и такие случаи, когда разрушающиеся детали не только передают разрушение деталей по цепи, но и оказывают воздействие на детали, разрушенные по времени ра­ нее.

В связи с этим первопричину разрушения в подобных случаях можно определить только после восстановления цепи связей и последовательности разрушения деталей, т. е. после определения структуры связей между всеми без исключения имевшими место следствиями (фактами) в рассматриваемом событии. Поэтому очень важно выявить, что же является первопричиной предпосы­ лок к летному происшествию, раскрыть последовательность про­ исходящих событий. Для того чтобы знать, какое изменение пре­ терпел сам по себе тот или иной агрегат или деталь системы, надо получить о нем по возможности максимум информации, т. е. всесторонне рассмотреть происшедшие изменения техниче­ ского состояния агрегатов и деталей в связи с последовательно­ стью этих изменений и изменениями других деталей и агрегатов.

Агрегаты и детали систем не только взаимодействуют между собой, но взаимообусловливают друг друга. Взаимообусловлен­ ность выражается в том, что в процессе изменения состояния аг­ регатов системы эти состояния определяют и взаимно зависят друг от друга. Поэтому выявленные при исследовании факты, с

определению первопричины исследуемого события целесообраз­ но использовать так называемый табличный метод анализа последовательности причин и вызываемых ими следствий.

Восстановить причинно-следственные связи между фактами, выявить их структуру и определить таким образом первопричину отказа техники можно, используя таблицу причинно-следствен­ ных связей, позволяющую сравнительно быстро и правильно это сделать.

Данный метод основан на использовании взаимодействия яв­ лений с учетом такого общего свойства материи, как отражение.

Известно, что свойство отражения в неживой природе прояв­ ляется в виде изменения состояния тел (механических, физико­ химических и др.)

Если действующая на тело причина превосходит определен­ ный уровень так называемый «порог», то эта причина обязатель­ но оставит свой след на данном теле, т. е. обязательно произой­ дет ее отражение. Например, металл отражает техническое воздействие на него в виде изменения внутренней структуры, твердости, прочности и других физических свойств.

Изменение в какой-либо из взаимодействующих деталей вы­

252

зывает (.в зависимости от условий) вполне определенное измене­ ние в другой детали, которая, в свою очередь, вызывает изме­ нение третьей детали и т. д.

Таким образом, причина не только вызывает следствие, но само это следствие выступает уже как причина другого следствия и в ряде случаев воздействует и на первопричину.

Явления ~ следствия

Для определения связей между этими явлениями необходимо последние разместить так, как указано в таблице причинно-след­ ственных связей (рис. 105).

Втаблице по горизонтали даны названия явлений-следствий,

апо вертикали — явлений-причин. Так, явление «6» вызывает

явление «3»; явление «3» — явление «14», а явление «14» вызы­ вает явление «2» и т. д.

В местах, где перекрещиваются горизонтали и вертикали, ставится знак «+ ». Знак «+ » показывает, что явления-причины, расположенные по горизонтали, вызывают явления-следствия, расположенные по вертикали.

Из таблицы видно, что те явления, которые были определены при исследовании изделия путем непосредственного изучения технического состояния его деталей, не образуют непрерывной цепи причинно-следственных связей. В результате этого устано­

253

вить первопричину только по наличию этих явлений не представ­ ляется возможным.

С другой стороны, разомкнутость цепи связей между этими явлениями (а, как следует из принципа взаимосвязанности и взаимообусловленности явлений, цепь связей не может быть разомкнутой) указывает на то, что в процессе разрушения дета­ лей изделия имели место еще какие-то дополнительные явления,

Рис. 106. Графическое изображение использования анализа причинно-следственных связей для установления причины отказа (см. рис. 10" 1

но они или не оставили своего прямого отражения на деталях, так как не превысили определенный «порог», или были безвоз­ вратно потеряны в результате непродуманных действий иссле­ дователя или из-за значительных разрушений и пожара.

Однако эти явления могут и должны быть найдены косвен­ ным путем, с помощью логических приемов сравнения и анали­ за уже установленных явлений негативного и позитивного ха­ рактера. Например, в результате анализа имеющихся явлений было установлено, что еще имели место следующие явления: яв­ ление «10», явление «11», явление «12», явление «13» и т. д.

Таким образом, анализируя имеющиеся явления, можно уста­ новить первоначальную причину отказа и последовательность происходящих затем событий (рис. 106).

6.5. Некоторые особенности исследования агрегатов и систем планера самолета

Особенности исследования планера самолета и его систем обусловливаются большими габаритами исследуемых агрегатов, наличием, как правило, большого количества разрушений и сле­ дов пожара. Объем исследований и применяемые методы за­ висят от обстоятельств предпосылки к летному происшествию, назначения систем, конструктивных особенностей агрегатов и принципов их работы, а также от состояния деталей и агрегатов после предпосылки к летному происшествию или поломки.

Другим условием, определяющим особенности исследования планера самолета и его систем, является их состояние (система или агрегат разрушены или нет). Когда имеется возможность, проводятся испытания агрегатов для определения соответствия

254

их технических данных требованиям технических условий, а так­ же для выявления характера неисправностей в работе.

Когда агрегаты (система) разрушены и не подлежат испыта­ нию, оценка их работоспособности производится на основании исследования технического состояния его деталей (агрегатов), имитации возможных причин и условий возникновения отказа, экспериментальных исследований и т. д. В зависимости от этого определяются цели и методы исследования и объем проводимых работ.

Д,мм

Рис. 107. График записи параметров конст­ рукции планера типа флаттер при сильных автоколебаниях:

анализируются записи самописцев. Анализ этих записей в ряде случаев позволяет установить источник отказа или указать путь исследования. Так, по записям самописцев можно определить, были ли сильные вибрации или колебания элементов конструк­ ции планера (рис. 107), явившиеся результатом разрушений в полете (точки на осциллограмме получились от стрелок самопис­ цев записи высоты Я, скорости V и вертикальной перегрузки пу в результате больших вибраций).

Особенность исследования планера самолета обусловливается тем, что отказ агрегатов планера может сопровождаться разру­ шением конструкции в полете, что приводит к изменению аэро­ динамических форм аппарата и сил, действующих на него.

Установить, произошло ли разрушение летательного аппара­ та в воздухе, можно в основном анализируя схемы разброса де­ талей и характер разрушений.

255

Во многих случаях при исследовании авиационной техники приходится определять, был ли в полете пожар. Проведение ис­ следований, связанных с установлением места возникновения пожара, представляет определенные трудности, так как почти всегда пожар, начавшийся в полете, продолжается на земле. В результате повторного обгорания деталей самолета на земле

поть или если они подвергались нагреву, а также во всех случа­ ях поломок, когда их причина не является очевидной.

С целью установления места (в полете или на земле) возник­ новения пожара на самолете исследуется характер, интенсив­ ность и направление распространения на деталях самолета пла­ мени и проводится анализ результатов исследования.

Для этого необходимо:

— исследовать детали, на поверхностях которых имеется ко­ поть, и определить интенсивность и направление распростране­ ния копоти. Одновременно с деталями, имеющими налет копоти, должны исследоваться все сочленяющиеся детали. Анализируя состояние поверхностей разрушенных закопченных и незакончен­ ных деталей по характерным признакам расположения копоти на деталях, определяют, когда на них образовалась копоть: в по­ лете до разрушения или после разрушения, явившегося резуль­ татом столкновения самолета с землей;

— исследовать разрушенные, обгоревшие и закопченные де­ тали для обнаружения копоти в глубине складок деформирован­ ной обшивки планера, на изломах, стенках отверстий и участ­ ках, с которых сорваны детали крепления (уголки, профили, накладки и т. д.);

— исследовать детали с оплавлениями и следами разбрызги­ вания металла. Необходимо определить вид и направление оп­ лавлений и разбрызгивания металла. Для определения марки оплавленного и разбрызганного металла производится лабора­ торный анализ (спектральный или химический) отобранных час­ тиц. Частицы разбрызганного металла необходимо брать из всех мест (по тракту фюзеляжа, гондолы двигателя) его наплавле­ ния. При исследовании наплавлений следует устанавливать на­ личие их по тракту агрегатов (частей) планера. При этом боль­ шое значение имеет определение характера наплавлений. Необ­ ходимо установить, имеют ли наплавления каплеобразный вид или вид разбрызгивания по тракту в направлении воздушного потока, обдувающего детали в полете. Определив материал, вид наплавлений и направление разбрызгивания металла, можно приближенно установить участок (зону) начала возникновения пожара;

256

— исследовать обгоревшие детали и детали с наличием про­ гаров. Исследование деталей с прогарами в ряде случаев пред­ ставляет определенные трудности, так как прогары деталей мо­ гут явиться результатом воздействия на детали пламени и рас­ плавленного металла. Поэтому исследование всех стыкующихся обгоревших и необгоревших деталей должно проводиться совме­ стно. При этом должен выявляться характер обгорания деталей и степень их закопченности. Для установления места и причины прогара деталей в необходимых случаях следует определить ха­ рактер их разрушения (в полете или на земле), а также матери­ ал наплавленного металла (лабораторным методом) у кромок прогара и на поверхности детали. При необходимости должны быть поставлены эксперименты для воспроизведения разрушения деталей и прогаров на них. Сравнительный анализ повреждений исследуемых и экспериментальных деталей позволяет более объ­ ективно определить причину их образования;

— исследовать стальные детали для обнаружения цветов по­ бежалости. Исследование состояния этих деталей будет способ­ ствовать установлению зон интенсивного нагрева, возможных участков распространения и возникновения пожара на самолете; —■исследовать состояние лакокрасочного покрытия обшивки и определить интенсивность его обгорания и потемнения, интен­

сивность воздействия пламени (нагрева) и копоти на сопрягаю­ щиеся кромки разрушенной обшивки исследуемого участка, на­ личие на лакокрасочных покрытиях в изгибах обшивки линий растрескивания лака, наличие повреждений лакового покрытия на поверхности обшивки;

—■разобрать обгоревшие агрегаты и исследовать состояние их деталей для определения положения деталей непосредственно перед разрушением и сравнить характер обгорания (нагрева) деталей с их положением в момент разрушения. Исследование обгоревших агрегатов позволит определить, когда происходил их нагрев: в рабочем положении при полете самолета или в вы­ ключенном положении после разрушения в результате удара;

— в ряде случаев при исследовании целесообразно провести специальные эксперименты для воспроизведения обгорания или закопченности, обнаружения масла или керосина на деталях системы питания кабины и других участках самолета, определе­ ния температуры нагрева деталей по цвету обгоревшего лако­ красочного покрытия и т. д.

Результаты исследования деталей записываются в специаль­ ной рабочей ведомости. Четкая регистрация деталей с описани­ ем характера их обгорания, закопченности или наплавлений ме­ талла способствует более качественному проведению анализа по установлению места возникновения пожара на авиационной тех­ нике.

К характерным признакам обгорания деталей и частей само­ лета в полете относятся: