Hogyan tesztelik a repülőgépek erejét. Repülőgép tesztelési folyamat Több hajtóműves repülőgép tesztelése

Bármely repülőgép létrehozása hosszú és összetett folyamat, egy hatalmas csapat, számos részleg és részleg közös erőfeszítéseinek eredménye. Az Ilyushin Repülési Komplexum a kísérleti tervezőirodával együtt számos szerkezeti laboratóriumot is tartalmaz, amelyek a teljes körű vizsgálatok elvégzéséhez szükségesek, beleértve a jövő repülőgépei számára nagyon fontosakat - a szerkezeti szilárdsági teszteket.

A prototípus termékek teljes körű mintáinak statikus és élettartam-tesztje során a számított következtetéseket kísérletileg igazoljuk. A vizsgálatok igazolják a szerkezet kialakításának az adott terhelésekre való helyességét, a terhelések meghatározásának helyességének kérdését pedig repülési szilárdságvizsgálatok segítségével oldják meg, amelyeket az FRI szakemberei már végeznek a osztály szakemberei. Ma egy ilyen komplexumot fogunk közelebbről megvizsgálni.

Az S. V. Ilyushinról elnevezett AK szilárdsági vizsgálati komplexum laboratóriumának helyettes vezetője, a műszaki tudományok kandidátusa - Vlagyimir Ivanovics Tkacsenko - találkozott és vezetett bennünket.
2.

Vlagyimir Ivanovics beszélt az erőtesztek típusairól, és konkrétan azokról a vizsgálatokról, amelyeket ebben a laboratóriumban végeznek.

A szilárdsági számításoknak két független tudományága van: a szilárdság számítása statikus és erőforrás-számítás. Statikus tesztek, amelyekben a repülőgépváz elemeinek terhelése 1,5-szeresével meghaladja az üzemi értéket. A szárnyterhelés repülés közben meghaladja az 1000 tonnát. Hozza létre a szerkezet legközelítőbb feltételeit a szerkezet feszültség-alakulási állapota miatt!

A számításokban az üzemi terhelést 67%-nak feltételezzük (ez nem felel meg a légialkalmassági szabványoknak). Ha például ezt az értéket megszorozzuk a biztonsági tényezővel (a számításokhoz 1,5-ös értéket veszünk, amely figyelembe veszi a repülőgépváz élettartamát), akkor a számított terhelés pontosan 100%-át kapjuk, bár ilyen terhelés repülés közben soha nem fordul elő...
3.

A szárnyat, mint a repülőgép szerkezetének leginkább sérült részét, 120%-ig terjedő tervezési terhelésekkel tesztelik. A törzs, bár különféle szerkezeti kivágásokkal és üregekkel rendelkezik, és úgy tűnik, hogy kisebb szilárdságúnak kell lennie, nincs kitéve olyan terhelésnek repülés közben, amelyet a szárny fogad. Ezért elég neki a 100%-os terheléssel történő tesztelés...
4.

Ez az 1988-ban kibocsátott Il-76TD (RA-76751) először az Aeroflotban repült, és 2500 órát tudott repülni, majd 1994-ben, a Khodynka-mezőn történt leszállás után a telepítést és repülést végző tervezőiroda birtokába került. új PS-90.
A motorokat azonban soha nem szerelték fel erre az autóra, és úgy döntöttek, hogy ezt a táblát hagyják az élettartam tesztelésére. Erre külön programot dolgoztak ki. Egy hasonló program szerint most az Il-476 életképességi tesztjeit végzik ...
5.

Az IL-76-ot eredetileg 20 000 repülésre tervezték. De ahhoz, hogy ilyen tulajdonságokkal rendelkezzen, el kellett végezni az egész erő komplexumot, majd életpróbákat. Aztán a mai napig folytassa a tesztek elvégzését, hogy biztosítsa az erőforrás kiterjesztését ...
6.

Ezeket a vizsgálatokat végzik ebben a laboratóriumban. A futóművet eltávolították a repülőgépből. A repülőgép erős gerendák alatt van felfüggesztve speciális felfüggesztéseken, amelyek hidraulikus hengereket is tartalmaznak, amelyek több tíz tonnás terhelést tudnak létrehozni egy szerkezeti elemen. A TsAGI-val közösen kifejlesztett automatikus nyomkövető rendszer lehetővé teszi a felfüggesztés stabilizálását és a kívánt repülési feltételek biztosítását.

E hidraulikus hengerek erői arányosak átmérőjükkel. A kiegészítő gerendák és konzolok segítségével a terhelés egyenletesen oszlik el a szerkezeti elemek között. A szárny bal oldali fesztávján a szabványos D-30-as hajtóművek pilonjait hagyták meg, a jobb oldalon pedig a PS-90-es motorok pilonjait és megerősített szerkezeti elemeit és rögzítési pontjait, amelyek nehezebbek és erősebbek, mint a 30-as évek. ..
7.

Átlagosan az erőforrás meghatározásához egy 3-4 órás repülést és 20-25 éves élettartamot vesznek figyelembe. Ezeket az értékeket először megerősítik. A jövőben az erőforrások növelése érdekében további teszteket kezdenek el, amelyek évekig is eltarthatnak. Általában az anyagállapot (korrózió, kifáradás, kopás) szerinti erőforrás kevesebb, mint a repülések szerint, és az ilyen erőforrás kiterjesztése nehezebb. Most a tesztek eredményei szerint a D-30-as hajtóművekkel repülő Il-76 élettartama 10 000 órára nőtt ...
8.

Egy programrepülés általában 20 percig tart, és teljes terheléssel történik a szárny és a törzs szerkezeti elemein (a szárnyterheléseket 2-es biztonsági tényezővel hajtják végre). A szárny nyomásnak és különféle rezgéseknek van kitéve a hidraulikus hengerek hatására. A számításhoz szükséges terhelést az összes hengerből összegzik. A repülés utolsó szakaszában a szárny olyan nyomásterhelésnek van kitéve, amely leszállást szimulál. A most 76-án kidolgozás alatt álló program szerint 20 ezer ilyen repülést kell végrehajtani ...
9.

Sérülés esetén a teszteket leállítják és a szerelvényt megjavítják. Ezt követően a tesztelési folyamat folytatódik. A szerkezet és az egyes elemek sérülését különféle módon észlelik, vizuálisan (ha nagyok) és műszeresen (több speciális módszer is létezik), amelyek minimális repedéseket is találhatnak ...
10.

Általában minél hosszabb ideig bővítik az erőforrást, annál több korlátozás vonatkozik a repülőgép üzemeltetésére. Például korlátozzák a repüléseket az időjárási viszonyok miatt, vagy átszállnak személyszállító járatokról teherszállításra ...
11.

Benéztünk a gép belsejébe is. A padló terhelése érdekében gyűrűsúlyokat helyeznek el különböző helyeken ...
12.

A navigátor helye és ismét a terhelések a padlón ...
13.

A műszerérzékelők kábelkötegei az egész kabinban ki vannak feszítve ...
14.

A szárny képe a lőrésen keresztül, gerendák, konzolok és vezetékek hálózatába gabalyodva ...
15.

A repülőgép belsejének tanulmányozása nem nélkülözte a figyelmes helyi "irányítót";)
16.

Ha repedéseket találunk, ezek rögzítése vagy megszüntetése most már lehetséges ragasztós módszerek, úgynevezett „dugó” segítségével. Az ilyen újítások az Il-86 szárnyának megalkotásával és tesztelésével kezdődtek, amely a fejlesztés során eltérő, magasabb szilárdsági jellemzőket igényelt ...
17.

Ma még mindig nagyon sok IL-76 üzemel szerte a világon, beleértve a külföldi üzemeltetőkét is, ami viszont további kutatást igényel az erőforrással kapcsolatban. Ezért az ilyen típusú szilárdsági tesztek ennél a gépnél tovább folytatódnak...
18.

Az alábbiakban két új pilon található a PS-90 motorokhoz, amelyeket az üzem adott át telepítésre és szilárdsági vizsgálatra ...
19.

Az egész szárny különböző karokkal és ellensúlyokkal van felakasztva, egyetlen közös komplex rendszerré kombinálva ...
20.

A padló felett néhány méterrel elhelyezkedő fülkéből a kezelő vezérli a tesztprogramokat.
Két ilyen kabin van a hangárban ...
21.

Nos, akkor megismerkedtünk egy másik csodálatos repülőgéppel - az Il-96-300 fából készült teljes méretű modelljével, amelyet elsősorban a kabin elrendezésével kapcsolatos problémák megoldására hoztak létre.
22.

Még a szárny egy részét és a motort is újraalkotják a maketten...
23.

Nemcsak a belső, hanem a külső tervezési jellemzők is kellő részletességgel vannak modellezve ...
24.

Miután felmászott a fedélzetre, először a pilótafülkét nézzük meg, mert ebben az elrendezésben is elérhető ...
25.

Belül első pillantásra minden úgy néz ki, mint az igazi 96-ban. A különbségek csak alapos vizsgálat után válnak szembetűnővé. A gyártáshoz a legtöbb esetben fát és rétegelt lemezt használtak. Bár néhol valódi belső díszítőelemeket is felszerelnek ...
26.

Számos szalon van, mint az igazi Il. Belül bőven van szabad hely. Azt mondják, hogy ezt a modellt az elnöki IL-96 kabin belső berendezésének fejlesztésében is használták ...
27.

Az alábbi vázon - a 103-as gép (ötüléses IL-103), amely már átesett a tesztek teljes körén, és most szintén ezen az osztályon van, idősebb nővére mellett...
28.

És végül egy másik általános nézet a laboratóriumról...
29.

Az új típusú repülőgépek készítése során egyre nagyobb munka hárul a földi tesztekre - a korszerű modellezési technikák és próbapadok lehetővé teszik a korábban próbarepüléseket igénylő, jó pontosságú eredmények elérését. Természetesen egyáltalán nem nélkülözhetjük a repülési teszteket - az első repülés előtt ki kell deríteni néhány alapvető, a repülőgép légialkalmasságát alapvetően megerősítő jellemzőkészletet, ami után párhuzamosan folytatódnak a földi és a repülési tesztek.

Az új repülőgépek tesztelése mindig is veszélyes szakma volt. Még az 50-es években. a múlt században egy tesztpilóta átlagosan hetente egyszer halt meg szerte a világon. Mostanra a tesztek legalább egy nagyságrenddel biztonságosabbak lettek. Ezt nem kis mértékben elősegítette a technológia fejlődése, amely lehetővé teszi egyre nagyobb mennyiségű teszt elvégzését a helyszínen.

Mind a repülőgépek vázát, mind az egyes rendszereket speciális állványokon földi teszteknek vetik alá. A repülőgép vázának minden szilárdsági vizsgálata feltételesen két nagy csoportra osztható: statikusra, amely során a repülőgép szerkezetének statikus szilárdsági szintjét határozzák meg, valamint ismételt statikus (erőforrás) tesztekre, amelyek a fáradási szilárdság és az üzemképesség meghatározását célozzák. a repülőgép szerkezetének túlélése.

Más szavakkal, a statikus tesztek meghatározzák a szerkezet azon képességét, hogy ellenálljon-e a nagy egyedi terheléseknek, amelyek kritikus helyzetekben fordulhatnak elő a repülőgép üzemeltetése során: hirtelen manőverek, széllökések, turbulencia, rendszerhibák stb.

Az élettartam-tesztek meghatározzák a kifáradási szilárdságot - a szerkezet azon képességét, hogy repedés nélkül ellenáll az ismétlődő terheléseknek, valamint az üzemi túlélőképességet - a szerkezet azon képességét, hogy ellenálljon a repedések és egyéb olyan hibák kialakulásának, amelyek a tönkremenetelhez vezethetnek.

A szöveg 14%-át elolvastad.

Ez egy zárt portáloldal anyaga.
Az anyag teljes szövege csak fizetett előfizetéssel érhető el.

Az oldal anyagaira való feliratkozás hozzáférést biztosít az oldal összes zárt anyagához:

- egyedi tartalom - hírek, elemzések, infografikák - az oldal szerkesztői által naponta készítve;
- az Air Transport Review magazin papír változatában megjelent cikkek és interjúk bővített változatai;
- az "Air Transport Review" folyóirat teljes archívuma 1999-től napjainkig;
- az Air Transport Review magazin minden új száma mindaddig, amíg a nyomtatott változat ki nem fogy és el nem érkezik az előfizetőkhöz.

Fizetős hozzáféréssel kapcsolatos kérdéseit a címre várjuk

Nyugdíjasok számára 50% kedvezményt biztosítunk minden belépési módból. Regisztráljon az oldalon a valódi neve alatt (például Ivan Ivanovics Ivanov), jelezve, hogy nyugdíjas, és küldje el a regisztráció során megadott e-mailből a szkennelt / fényképet az igazoló dokumentumról a címre.

Automatikus fizetési szolgáltatás. Az előfizetés lejárta előtt két nappal a következő időszakra vonatkozó előfizetési befizetés automatikusan levonásra kerül bankkártyájáról, de erről külön levélben előre figyelmeztetjük. Bármikor leiratkozhat erről a szolgáltatásról a fiókjában az Előfizetés lapon.

Bármely repülőgép létrehozása hosszú és összetett folyamat, egy hatalmas csapat, számos részleg és részleg közös erőfeszítéseinek eredménye. Az Ilyushin Repülési Komplexum a kísérleti tervezőirodával együtt számos olyan szerkezeti laboratóriumot is magában foglal, amelyek a teljes körű vizsgálatok elvégzéséhez szükségesek, beleértve a jövő repülőgépei számára nagyon fontos teszteket - szerkezeti szilárdsági teszteket.

1. (1400-ig kattintható)

Vlagyimir Ivanovics Tkacsenko, a Sz. V. Iljusinról elnevezett AK szilárdsági vizsgálati komplexum laboratóriumának helyettes vezetője, a műszaki tudományok kandidátusa találkozott velünk, és körbevezetett minket...
2.

Vlagyimir Ivanovics beszélt az erőtesztek típusairól, és konkrétan azokról a vizsgálatokról, amelyeket ebben a laboratóriumban végeznek.

A számításokban az üzemi terhelést 67%-nak feltételezzük (ez nem felel meg a légialkalmassági szabványoknak). Ha például ezt az értéket megszorozzuk a biztonsági tényezővel (a számításokhoz az értéket 1,5-re vesszük, amely figyelembe veszi a repülőgépváz élettartamát), akkor a számított terhelés pontosan 100% -át kapjuk, bár egy ilyen terhelést repülés közben soha nem fordul elő...
3.

Ez az 1988-ban kibocsátott Il-76TD (RA-76751) először az Aeroflotban repült, és 2500 órát tudott repülni, majd 1994-ben, a Khodynka mezőn történő leszállás után a Tervező Iroda birtokába került telepítésre és repülésre. új PS-90.
A motorokat azonban soha nem szerelték fel erre az autóra, és úgy döntöttek, hogy ezt a táblát hagyják az élettartam tesztelésére. Erre külön programot dolgoztak ki. Egy hasonló program szerint most az Il-476 életképességi tesztjeit végzik ...
5.

E hidraulikus hengerek erői arányosak átmérőjükkel. A kiegészítő gerendák és konzolok segítségével a terhelés egyenletesen oszlik el a szerkezeti elemek között. A normál D-30-as hajtóművek pilonjait a szárny bal oldali fesztávján hagyták, míg a jobb felére pilonokat és megerősített szerkezeti elemeket és rögzítési pontokat a PS-90-es motorokhoz, amelyek nehezebbek és erősebbek, mint a 30-as évek. - span...
7.

Benéztünk a gép belsejébe is. A padló terhelése érdekében gyűrűsúlyokat helyeznek el különböző helyeken ...
12.

A navigátor helye és ismét a terhelések a padlón ...
13.

A mérőberendezések érzékelőinek kábelkötegei az egész kabinban ki vannak feszítve ...
14.

A szárny kilátása a lőrésen keresztül, gerendák, konzolok és vezetékek hálózatába gabalyodva...
15.

A repülőgép belsejének tanulmányozása nem nélkülözte a figyelmes helyi "irányítót";)
16.

Ha repedéseket találunk, ezek rögzítése vagy megszüntetése most már lehetséges ragasztós módszerek, úgynevezett „dugó” segítségével. Az ilyen újítások az Il-86 szárnyának megalkotásával és tesztelésével kezdődtek, amely a fejlesztés során más, magasabb szilárdsági jellemzőket igényelt ...
17.

Az alábbiakban két új pilon található a PS-90 motorokhoz, amelyeket az üzem adott át beépítésre és szilárdsági tesztelésre...
19.

A teljes szárny különböző karokkal és ellensúlyokkal van felakasztva, egyetlen közös komplex rendszerré egyesítve...
20.

A padló felett néhány méterrel elhelyezkedő fülkéből a kezelő vezérli a tesztprogramokat.
Két ilyen kabin van a hangárban...
21.

Még a szárny egy részét és a motort is újraalkotják a maketten...
23.

Nemcsak a belső, hanem a külső dizájn jellemzői is kellő részletességgel vannak modellezve...
24.

Miután felmásztunk a fedélzetre, először a pilótafülkébe nézünk, mert ebben az elrendezésben is elérhető...
25.

Számos szalon van, mint az igazi Il. Belül bőven van szabad hely. Azt mondják, hogy ezt az elrendezést az elnöki IL-96 belső berendezésének fejlesztése során is használták ...
27.

Az alábbi vázon - a 103-as gép (ötüléses IL-103), amely már átesett a tesztek teljes körén, és most szintén ezen az osztályon van, idősebb nővére mellett...
28.

És végül egy másik általános nézet a laboratóriumról...
29.
, ahol a közösség legérdekesebb dolgai kerülnek közzétételre, plusz olyan anyagok, amelyek nem itt találhatók, és egy videó arról, hogyan működnek a dolgok a mi világunkban.

Kattints az ikonra és iratkozz fel!

A biztonságos kártétel elve. A repülőgép repülésbiztonsága közvetlenül összefügg a szerkezetek tartósságával.

Egy konstrukció akkor tekinthető biztonságosnak, ha minimális ellenőrzésre és javításra van szükség, miközben az alapvető funkciókat kielégítően végzik. A kielégítő teljesítmény a polgári repülési repülőgépek szerkezeti meghibásodásának alacsony valószínűségét, katonai repülőgépek esetében pedig elfogadhatóan alacsony meghibásodási valószínűséget jelent. A polgári légi járművek utasainak és személyzetének biztonsága kiemelten fontos. Az üzembiztos szerkezetek számítási módszereit főként a polgári repülési repülőgépekre fejlesztették ki.

A modern repülőgép félmonokkó típusú szerkezetű, vékony falú lemezekből áll, amelyeket gerendákkal (rácsokkal) és a kihajlást megakadályozó hevederekkel megerősítettek. A külső burkolat vagy fal alkotja az egység aerodinamikai kontúrját - törzs, szárny, stabilizátor. A merevítők a bőr belső felületéhez vannak rögzítve, és koncentrált terhelést érzékelnek. Ez a kialakítás évek óta az aerodinamikai kutatások fő tárgya, és jelentősen megkülönbözteti a járműveket a hagyományos épületszerkezetektől.

A polgári légijármű szükséges élettartamát átfogó gazdasági megfontolások alapján határozzák meg. 10-15 éves. A tervező mindenekelőtt arra törekszik, hogy a repülőgép hosszabb ideig működjön repedések kialakulása nélkül. Ehhez egy kidolgozott számítási módszert alkalmaz, mellyel a repülési jellemzőkre vonatkozó követelmények alapján minimalizálja a feszültségek koncentrációját és igyekszik a feszültségeket a lehető legalacsonyabb szinten tartani. A nehezen javítható vagy cserélhető alkatrészek esetében a tervező megpróbálhatja biztosítani az előírt repedésmentes tartósság, amely megegyezik a repülőgép élettartamával. Sok szerkezet esetében ez nem kivitelezhető. Ezenkívül fennáll a szerkezeti károsodás veszélye a szervizjárművek, a kifutópálya sziklái, valamint a légcsavar vagy a motor meghibásodása miatt. A tervezőnek minimálisra kell csökkentenie a repülőgép üzemeltetése során fellépő fáradási repedésekből vagy sérülésekből eredő erőveszteséget. Ezt a problémát a következő módon oldja meg:

kiválasztja az anyagokat és meghatározza az alkatrészek méreteit, hogy megfelelő szerkezeti szilárdságot biztosítson repedések jelenlétében;

alkalmazza a megbízhatóság elemeit (változó terhelések útjai és dugók, amelyek megakadályozzák a repedések kialakulását);

olyan anyagokat választ ki, amelyeknél alacsony a kifáradási repedés kialakulása.

A szerkezetek megbízhatóságának növelésének, az erőforrás növelésének, az anyagfelhasználás csökkentésének és a gazdaságossági hatékonyság javításának egyik korszerű eszköze a biztonságos rongálás elve szerinti tervezés és üzemidő meghatározása. Ez figyelembe veszi a szerkezeti elemek kezdeti kohászati és technológiai hibáinak jelenlétét, valamint az üzemi károsodások felhalmozódásával bennük kialakuló repedéseket.

A biztonságos károsodás elvének kialakítása és megvalósítása csak törésmechanikai módszerek alkalmazásával lehetséges. A hibákat, például repedéseket tartalmazó szerkezeti elemek feszültség-nyúlási állapotának meghatározása a szilárdsági elemzés legkritikusabb és legösszetettebb szakasza. Az általánosan elfogadott elképzelések szerint a repedéses test feszültség-alakulási állapotát teljes mértékben a feszültségintenzitási tényező értékei jellemzik. Gyakorlatilag az összes jelenleg ismert rideg és kvázi rideg törés kritériuma, valamint a kifáradási repedések növekedését leíró függőség ezek előzetes meghatározásán alapul.

A "biztonságos károsodás" fogalma olyan szerkezetre vonatkozik, amelyet úgy terveztek, hogy minimalizálja a repülőgép meghibásodásának lehetőségét az észleletlen hibák, repedések vagy más hasonló károsodások továbbterjedése miatt. Az olyan szerkezetek gyártása során, amelyekben bármilyen sérülés megengedett, két fő problémát kell megoldani. Ezek a problémák az ellenőrzött, biztonságos hibanövekedés biztosításában, azaz a repedésekkel járó biztonságos üzemben, valamint a sérülések erőszakos megfékezésében állnak, aminek következtében biztosítani kell a maradék tartósságot vagy a maradék szilárdságot. Ezenkívül a megengedett károsodás kiszámítása nem szünteti meg a gondos elemzés és a fáradtság kiszámításának szükségességét.

Az alapfeltevés, amelyen a biztonságos károsodás fogalma alapul, az, hogy hibák mindig léteznek, még az új kiviteleknél is, és észrevétlenül maradhatnak. Így a hiba elfogadásának első feltétele az a feltétel, hogy bármely szerkezeti elemnek, beleértve az összes további terhelést átvivő láncszemet, lehetővé kell tennie a biztonságos működést repedések jelenlétében.

A hibák biztonságos növekedésének ellenőrzése. A kifáradási repedések kialakulása elkerülhető olyan szerkezet kialakításával, amelynek minden pontján a feszültségek egy bizonyos szint alatt lennének. A feszültségszint csökkenése azonban a szerkezetek súlyának növekedéséhez vezet. Ráadásul nem csak a fáradásból, hanem egyéb okokból is előfordulhatnak repedések, például üzem közben keletkezett véletlen károsodás, vagy anyaghibák miatt. Ezért a tényleges tervezésnél a gyár elhagyásakor megengedett néhány kisebb repedés a szerkezetben. Ezek közül nagyobb repedések keletkezhetnek a szervizelés során.

A biztonságos károsodás elvének legfontosabb eleme az az időtartam, amely alatt a repedés észlelhető. A különböző balesetek miatt instabil annak a valószínűsége, hogy az ellenőrzés során repedést észlelnek. Néha alig látható repedések találhatók a szerkezet legtávolabbi részein, ugyanakkor nagyon nagyok is kimaradhatnak. repedések máshol. Így van olyan eset, amikor a Boeing-747 ellenőrzése során a repülőgép túlnyomásos kabinjában a burkolat alatt 1800 mm-es repedés elmaradt.

Ezért a repülőgépváz teherbírását meghatározó szerkezeti elemekre hibaelhárítási programot kell készíteni. A hibaelhárítási program fontos eleme a vizsgálati módszerek kidolgozása. Minden elemhez megfelelő ellenőrzési módszereket kell kidolgozni és javasolni. Az elemek egyes részeinél szükség lehet különböző érzékenységű, roncsolásmentes vizsgálati módszerek alkalmazására. Az ellenőrzés időpontját a repedés növekedésére vonatkozó rendelkezésre álló információk elemzése alapján határozzuk meg, figyelembe véve a hiba meghatározott kezdeti méretét és a feltárt hiba nagyságát, amely a hibafeltárási módszer érzékenységétől függ. használt. Az ellenőrzés időpontját úgy kell meghatározni, hogy a szükséges biztonsági tényező biztosítása mellett a fel nem fedezett hiba a következő ellenőrzésig ne érje el a kritikus méretet. Általában az egymást követő ellenőrzések közötti időintervallumokat úgy rendelik hozzá, hogy két ellenőrzésen menjen át, mielőtt bármely repedés elérné a kritikus méretet.

A légijármű-szerkezetek biztonságos károsíthatóságának elve szükségessé tette valamennyi funkcionális rendszer műszaki állapotának roncsolásmentes felügyeletére szolgáló módszerek szélesebb körű alkalmazását. Különféle roncsolásmentes vizsgálati módszerek lehetőségei kifáradási repedések kimutatására. A roncsolásmentes vizsgálati módszereket folyamatosan fejlesztik.

Fáradás, korrózió és repedésállóság. A repülőgép-üzemeltetés gyakorlatában számos olyan eset ismert, amikor az elemek, szerelvények alkatrészei anyagfáradás miatt megsérülnek. Az ilyen meghibásodás változó vagy ismétlődő terhelés eredménye. Ezen túlmenően a kifáradásos meghibásodáshoz lényegesen kisebb maximális terhelés szükséges, mint a statikus meghibásodáshoz. Repülés közben és a földön a repülőgép számos alkatrésze és szerkezeti eleme változó terhelésnek van kitéve, és bár a feszültségértékek gyakran alacsonyak, a feszültségkoncentrációk, amelyek általában nem csökkentik a statikus szilárdságot, fáradáshoz vezethetnek. megsemmisítés. Ezt igazolja az a gyakorlat, hogy nemcsak repülőgépeket, hanem földi járműveket is üzemeltetnek. Valójában szinte mindig megfigyelhető a kifáradás, és nagyon ritkán a statikus terhelés okozta meghibásodás.

A kifáradásos törés jellemzője a deformációk hiánya a törési zónában. Hasonló jelenségek figyelhetők meg még olyan anyagoknál is, mint például az enyhe acélok, amelyek statikus meghibásodás esetén erősen képlékenyek. Ez a fáradtság meghibásodásának veszélyes jellemzője, mivel nincsenek jelek, amelyek megelőznék a meghibásodást. A kezdődő fáradtság tünetei általában nagyon kicsik és nehezen észlelhetők, amíg el nem érik a makroszkopikus méretet. Ezután gyorsan terjednek, és rövid időn belül teljes pusztulás következik be. Így a kifáradási repedések időben történő felismerése nehéz feladat. A fáradási repedések leggyakrabban az alakváltozási zónában vagy az alkatrészek felületi hibáiban keletkeznek.

Az ilyen hibák, valamint az alkatrészek munkarészének kismértékű változása nem befolyásolja a statikus szilárdságot, mivel a képlékeny alakváltozás csökkenti a feszültségkoncentráció hatását. Ugyanakkor az alkatrészek kifáradási meghibásodása során a képlékeny alakváltozások általában kicsik, aminek következtében a koncentrációs zónában nem csökkennek a feszültségek, és figyelembe veszik a koncentrációt. A feszültség elengedhetetlen, ezért fontos a változó terhelés mellett működő alkatrészek tervezésénél, hogy könnyebbé és biztonságosabbá tegyük azokat a kifáradás szempontjából.

Így a fáradásállóságot befolyásoló tényezők közé tartozik: feszültségkoncentrátorok, alkatrészméretek, a statikus és ciklikus terhelések egymáshoz viszonyított jelentősége, valamint a korrózió, különösen a súrlódási korrózió, amely két érintkező felület kis ismétlődő elmozdulásának eredménye.

A fáradási hibákat általában sok ezer vagy millió terhelési ciklus okozza. Előfordulhatnak azonban több száz vagy akár tíz ciklus után is.

A repülőgép minden eleme, alkatrésze és szerelvénye dinamikus terhelésnek van kitéve a földön és repülés közben. A szerkezeti elemekre, egységrészekre, berendezésekre ható, különböző jellegű változó terhelések határozzák meg a megfelelő változó feszültségeket, amelyek végső soron fáradási meghibásodásokhoz vezetnek. A terhelt részek és szerelvények mechanikai tönkremenetelének sebessége, illetve a meghibásodásig eltelt idő az anyagok szerkezetétől és tulajdonságaitól, a ható terhelések okozta feszültségektől, hőmérséklettől és egyéb tényezőktől függ. Az anyagkifáradásból eredő törésnek azonban sajátos formája van, amely különbözik a rideg töréstől.

Az alkatrész fáradási meghibásodása általában kohászati vagy technológiai hiba, feszültségkoncentrációs zóna közelében, valamint a termékek technológiai hibáinak jelenlétében kezdődik.

Mint ismeretes, a statikus roncsolást elsősorban az határozza meg, hogy mekkora terhelés lép fel repülés közben, például légrobbanás következtében, aminek következtében a szerkezet statikus szilárdsági határát meghaladó terhelés éri a repülőgépet, azaz a statikus meghibásodás lehetősége lényegében a nagy terhelés bekövetkezésének valószínűségétől függ.

E feltételezések szerint a fáradtság meghibásodása elegendő számú terhelési ciklus vagy elegendő számú légijármű-repülés eredménye egy bizonyos távolságon.

A fő különbség a fáradtság és a statikus terhelés között a következő:

a fárasztási szilárdság fő tényezője adott terheléseloszlás esetén még adatszóródás mellett is a terhelésváltozások száma vagy az élettartam; statikus szilárdságra és tönkremenetelre - ható terhelés;

a kifáradási terhelés valószínűségi megközelítésének jellege jelentősen eltér a statikus terhelés valószínűségi megközelítésének természetétől - meghatározott üzemi körülmények esetén annak valószínűsége, hogy egyetlen nagy terhelés a repülőgépet érinti, például egy légrobbanás, amely meghaladja a statikus roncsoló, nem függ az üzemidőtől. Ez előfordulhat az élettartam elején és végén. A fáradásos meghibásodás valószínűsége üzem közben változik, az élettartam vége felé jelentősen megnő. Ugyanakkor a tervezők és a tudósok úgy vélik, hogy a hozzárendelt erőforrásnak vagy az élettartam határának és a megfelelő valószínűségi szintnek olyannak kell lennie, hogy a meghibásodások gyakorisága elég kicsi legyen, ami lehetőség szerint általánosan elfogadott lenne. Ez a valószínűségi érték 10 9, amelyet vezető külföldi és hazai légiközlekedési cégek vettek alapul.

A légiközlekedési szakértők úgy vélik, hogy a korrózió, mint a kifáradási károsodás, ugyanolyan mértékben meghatározza a repülőgép szerkezetének élettartamát. A korrózió forrása gyakran a szerkezet sérülése, amikor a repülőgépet a földre rakja, és a bőr karcolásai.

Ismeretes, hogy a szerkezet korróziós károsodása teljes mértékben a repülőgép üzemi körülményeitől és a karbantartás minőségétől függ.

Az utasításokban mindenekelőtt a fő szerkezeti elemek korróziójára hívják fel a figyelmet. Megállapítást nyert, hogy a korróziót inkább belső, mint külső tényezők okozzák. Tehát a korrózió oka a büfébe (főleg a gyümölcslevek) és a WC-kbe kiömlött folyadékok.

A törzsszerkezet azon részei, amelyek leginkább ki vannak téve a korróziónak és a kifáradási repedéseknek (árnyékolt).

Fáradás szempontjából a legkevésbé veszélyes az általános (egyenletes) korrózió. Valós üzemi körülmények között azonban ritka az egyenletes korrózió tiszta formájában, és általában lyukas korrózió egészíti ki. Az ilyen korrózió hatása a fáradásállóságra.

Látható, hogy a korróziós sérülések területétől és mélységétől függően a D16T ötvözet kifáradási élettartama jelentősen csökken. Ebben az esetben a korróziós károk területe kisebb mértékben csökkenti a fáradásállóságot, mint a korróziós gödrök átmérője és mélysége.

Működés közben a fáradás és a korróziós károsodás felhalmozódási folyamatai váltakoznak részleges átfedéssel. Általános vélekedés, hogy a parkolókban korróziós károk, míg repülés közben a fáradási károk. A korróziós károk feszültségkoncentrátorok.

A források indoklásában alkalmazott rendelkezések és megközelítések 103 literen belül. h 20-25 éves működés esetén szükségessé teszik a „biztonságos kár” fokozatos elvének alkalmazását a repülésbiztonság jelenlegi szakaszában, valamint a „biztonságos erőforrás” elvét.

Ez utóbbi elv lehetővé teszi a szerkezeti elemek kifáradásos károsodását a két egymást követő ellenőrzés közötti időintervallumban, feltéve, hogy ez az intervallum nem túl hosszú, a sérülés nem éri el a határállapotát és nem vezet a szerkezet egészének tönkremeneteléhez.

Ebből következően a repedés megengedhetetlenségét kimondó repülőgép szilárdsági kritériuma a szerkezet egészére nézve hibás, mivel a repülőgépek hosszú távú üzemeltetése mellett gyakorlatilag lehetetlen elkerülni az egyes elemek kifáradási repedéseit. Szükséges a repedések időben történő észlelése és további fejlődésük megakadályozása a megengedett legnagyobb méreteken túl.

Így a repülőgép szilárdsági erőforrását olyan szilárdsági kritérium alapján kell meghatározni, amely figyelembe veszi a repedések keletkezésének és kialakulásának intenzitását a szerkezet egészére és azokra az elemekre, amelyek nem vezetnek katasztrófához.

Van egy koncepció, amely szerint 30 percen belül úgy kell tekinteni. 101 l. h biztonságról gondoskodni kell, majd 60 * 103 l-ig. h - a működés az építmények túlélőképessége miatt biztosított.

Emlékezzünk vissza, hogy a repülőgép vagy funkcionális rendszerei túlélőképessége alatt azt a tulajdonságot értjük, amely biztosítja a meghatározott funkciók normál teljesítését repülés (vagy repülések) során egyedi meghibásodások vagy elemeik vagy szerelvényeik károsodása esetén. Ezt a tartalék megléte, specifikus tervezési megoldások biztosítják, amelyek kedveznek a viszonylag lassú károsodásfejlődésnek és kellő szilárdságnak hiba esetén, a könnyű hozzáférhetőség a sérülések észleléséhez és lehetőség szerint objektív ellenőrzéséhez.

A tapasztalatok azt mutatják, hogy a hosszan tartó üzemelés során az alkatrészek kopása, a kifáradás és a korróziós sérülések a leggyakoribb meghibásodások.

A kifáradási repedések a szerkezet szilárdságának csökkenéséhez vezetnek, és meghatározzák szilárdsági megbízhatóságát. Ezért a tervezés során a következő feltételek betartásáról kell gondoskodni: a szerkezeti elemekben a repedés kialakulásának és továbbterjedésének olyan lassúnak kell lennie, hogy a repedések kialakulása során a maradó statikus szilárdság a vizuális észlelhetőség méretére elegendő legyen. a repülőgép zavartalan, korlátozások nélküli üzemeltetéséhez.

Tekintsünk néhány vizsgálati eredményt a túlnyomásos kabinnal rendelkező repülőgép törzsburkolati mintáiról. Így látható a DC-10 repülőgép törzspaneleinek kifáradási repedés kialakulásának diagramja. A DC-10 repülőgép törzsének maradék szilárdságát 4267 x 2642 mm méretű, 300 mm-es görbületi sugarú paneleken vizsgálták. A teszteket kombinált terhelés mellett végezték, szimulálva a tehetetlenségi terheléseket és a töltőnyomást az utaskabinban. Ehhez a bőr felső részéből egy 12 mm-es meglévő kezdeti repedést tartalmazó panelt vettek ki. Amint látható, a tesztelés első szakaszában 0,65 Pa névleges nyomáson 15 000 ciklusig repedésnövekedés gyakorlatilag nem volt megfigyelhető. Az erőelemben történő bemetszés és a belső nyomás némi növelése után a repedés növekedési üteme növekedni kezdett, anélkül azonban, hogy elérte volna a veszélyes értéket. 46 000 ciklusnál a központi keret tönkrement, majd mindkét keret tönkrement, ami a repedések kialakulásának ütemének meredek növekedéséhez és más erőelemek tönkremeneteléhez vezetett. A panel teljes tönkremenetele 1157 mm-es repedéshossznál és a kabinban uralkodó névleges nyomás 1,53-szorosát meghaladó nyomásnál következett be.

Más, teherhordó elemkészlettel rendelkező paneleken végzett hasonló vizsgálatok megmutatták a megnövelt túlélőképességű szerkezetek létrehozásának lehetőségét, és a szerkezet „biztonságos” károsodásának elvét alkalmazva, biztosítva annak műszaki állapotának ellenőrzését a karbantartás során.

A legveszélyesebbek azonban a törzs szerkezeti elemeinek kifáradási törései. Így a Kometa repülőgép törzshéjának repedései, amelyek az ablakkivágások közelében keletkeztek, két ilyen típusú repülőgép balesetét okozták.

A repedések megjelenésének fő oka a törzs bőrének ismételt terhelése a Kometa repülőgép túlnyomásos kabinjával és a tervezési hibák. Mint ismeretes, a repülőgép burkolata ismétlődő húzó-nyomó terhelésnek van kitéve. A feszültségkoncentráció helyén repedések kialakulását okozták. A bőrmódosítások befejezése után nem figyeltek meg ilyen típusú repedéseket.

A túlélési tervezés lehetővé tesz bizonyos méretű sérüléseket, amelyeknek meg kell felelniük az általánosabb szabályozási követelményeknek. Így például Douglas úgy véli, hogy az utasszállító repülőgép szerkezetének maradványszilárdságát a szárny 400 mm-ig terjedő repedésével, középen megsemmisült húrral, a törzsben pedig 1000 mm-es hosszanti repedéssel kell biztosítani. hosszú, középen megsemmisült titándugóval vagy keresztirányban legfeljebb 400 mm hosszú repedéssel, középen megsemmisült szárral.

A Lockheed a következő megengedett sérüléseket határozza meg a törzs esetében: 300 mm hosszú repedés megengedett a bőrön, középen megsemmisült kerettel vagy húrral; hosszanti repedés a bőrben - 500 mm-ig; bármely bevágás sarkától 300 mm-ig terjedő repedés egy keret vagy szál tönkremenetelével.

Az ICAO követelményei előírják, hogy a sérült szerkezetek minimális maradó szilárdsági szintjének meg kell felelnie a tervezési terhelés 66,6%-ának megfelelő maximális üzemi terhelés értékének a legfontosabb tervezési terhelési eseteknél.

A GOST 27.002 83 a tartósságot az objektum azon tulajdonságaként határozza meg, hogy egy bizonyos állapotig működőképes maradjon a telepített MRO AT rendszerrel. A határállapot oka lehet: a repülésbiztonsági követelmények végzetes megsértése a szerkezet szilárdságának megsértése miatt; az egységek és eszközök paramétereinek végzetes eltérése a tűréshatáron túl; a hatékonyság helyrehozhatatlan csökkenése; a hatályos szabályozási és műszaki dokumentációnak megfelelő nagyjavítás elvégzésének szükségessége.

A megbízhatósághoz hasonlóan a tartósság is beépül a repülőgép tervezésébe, a gyártás során biztosított, és az üzemeltetés során is megmarad. Az AT esetében a tartósságot a repülésbiztonság feltétele és további felhasználásának célszerűsége határozza meg az összehasonlító hatásfok és a fejlettebb modellekkel való helyettesítés lehetősége alapján. Az AT termékek tervezésekor figyelembe veszik az üzem közbeni lehetséges terheléseket, az üzemmódokat; válassza ki a megfelelő anyagot az alkatrészekhez, a feldolgozási módokat. A súrlódási körülmények között működő elemekhez olyan anyagokat választanak ki, amelyek a legkopásállóbbak a várható üzemi körülmények között stb.

Mindez lehetővé teszi a tervezők számára, hogy ne csak működőképes szerkezeteket hozzanak létre, hanem megfelelő számításokat is végezzenek, és biztosítsák a tervezett berendezések előírt tartóssági szabványait.

A tartósság mint tervezési tulajdonság számos tényezőtől függ, amelyek erősségre, működésre és szervezetre oszthatók.

Az erősségi tényezők közé tartoznak a tervezési, gyártási, technológiai, terhelési és hőmérsékleti tényezők. Ezek közül: feszültségkoncentrátorok a szerkezeti elemekben és a tökéletlen technológiából, valamint az összeszerelés és javítás során fellépő képlékeny alakváltozások miatti maradó feszültségek; az anyagok tulajdonságai és működés közbeni változása, beleértve a kezdeti statikus szilárdságot is; fáradtság határa; feszültségintenzitástényező olyan törések esetén, mint az elválás és a nyírás.

A szakértők úgy vélik, hogy a tudomány, a mérnöki és a technológia modern vívmányainak felhasználásával biztosítható a hosszú távú repülőgépek szerkezetének alkatrészeinek tartóssága 40 103 LE-ig. h) Repedések megjelenése nélkül a repülőgép 30 x x 103 literes repülést tud elérni. h) Ha feltételezzük, hogy a gazdaságilag életképes erőforrás (vagy üzemidő) 60 103 liter. h, akkor ennek az időszaknak körülbelül a fele garantáltan biztosítható, és a repülőgép fennmaradó felét az alkatrészek és szerelvények megengedett károsodásával, javítás közbeni cseréjével üzemeltetik.