Ako sa lietadlá testujú na silu. Proces testovania lietadiel Testovanie viacmotorových lietadiel

Vytvorenie akéhokoľvek lietadla je dlhý a zložitý proces, ktorý je výsledkom spoločného úsilia obrovského tímu, mnohých divízií a oddelení. Letecký komplex Ilyushin spolu s experimentálnou konštrukčnou kanceláriou zahŕňa aj veľké množstvo konštrukčných laboratórií potrebných na vykonávanie plnohodnotných skúšok, vrátane tých, ktoré sú veľmi dôležité pre budúce lietadlo - skúšky pevnosti konštrukcie.

V priebehu statických a životných skúšok plnohodnotných vzoriek prototypových výrobkov sú vypočítané závery potvrdené experimentálne. Skúšky potvrdzujú správnosť návrhu konštrukcie pre dané zaťaženia a otázka správnosti určenia zaťažení je riešená pomocou skúšok letovej pevnosti, ktoré už vykonávajú špecialisti na FRI za účasti tzv. špecialistov z oddelenia. Dnes sa bližšie pozrieme práve na takýto komplex.

Stretli nás a uskutočnili prehliadku zástupcu vedúceho laboratória komplexu pevnostných skúšok "AK pomenovaného po S.V. Ilyushinovi", kandidáta technických vied - Vladimíra Ivanoviča Tkačenka ...
2.

Vladimir Ivanovič hovoril o typoch testov pevnosti a konkrétne o štúdiách, ktoré sa vykonávajú v tomto laboratóriu.

Existujú dve nezávislé disciplíny pevnostných výpočtov - výpočet pevnosti pre statiku a výpočet pre zdroj. Statické testy, pri ktorých zaťaženie prvkov draku lietadla prevyšuje prevádzkové zaťaženie 1,5-krát. Zaťaženie krídla počas letu presahuje 1000 ton. Vytvorte čo najpribližnejšie podmienky konštrukcie v dôsledku napäto-deformačného stavu konštrukcie.

Prevádzkové zaťaženie vo výpočtoch sa predpokladá na 67 % (to je mimo noriem letovej spôsobilosti). Ak napríklad túto hodnotu vynásobíme bezpečnostným faktorom (pre výpočty sa berie hodnota 1,5, ktorá zohľadňuje životnosť draku), dostaneme presne 100 % vypočítaného zaťaženia, hoci takéto zaťaženie nikdy sa nevyskytuje počas letu...
3.

Krídlo ako najviac poškodená časť konštrukcie lietadla je testované pri konštrukčnom zaťažení do 120 %. Trup, aj keď má rôzne konštrukčné výrezy a dutiny a zdalo by sa, že by mal mať menšiu pevnosť, nepodlieha rovnakým zaťaženiam, aké za letu dostáva krídlo. Preto mu stačí testovanie so 100% záťažou ...
4.

Tento Il-76TD (RA-76751), uvedený na trh v roku 1988, prvýkrát lietal v Aeroflote a dokázal nalietať 2 500 hodín a v roku 1994 sa po pristátí na poli Khodynka dostal do vlastníctva konštrukčnej kancelárie na inštaláciu a let. nového PS-90.
Motory však neboli na toto auto nikdy nainštalované a bolo rozhodnuté ponechať túto dosku na testovanie životnosti. Na tento účel bol vyvinutý špeciálny program. Podľa podobného programu sa teraz vykonávajú životné testy Il-476 ...
5.

IL-76 bol pôvodne navrhnutý na 20 000 letov. Aby sme mu však poskytli takéto vlastnosti, bolo potrebné vykonať celý komplex síl a potom aj životné skúšky. A potom až do dnešného dňa pokračujte v testovaní, aby ste zabezpečili rozšírenie zdroja ...
6.

Práve tieto štúdie sa vykonávajú v tomto laboratóriu. Z lietadla bol odstránený podvozok. Lietadlo je zavesené pod výkonnými nosníkmi na špeciálnych závesoch, v ktorých sú zahrnuté aj hydraulické valce, schopné vytvoriť zaťaženie v desiatkach ton na konštrukčnom prvku. Automatický systém sledovania, vyvinutý v spolupráci s TsAGI, vám umožňuje stabilizovať odpruženie a poskytnúť požadovaný letový stav.

Sily týchto hydraulických valcov sú úmerné ich priemerom. Zaťaženie pomocou prídavných nosníkov a konzol je rovnomerne rozložené na konštrukčné prvky. Na ľavej polovici rozpätia krídla boli ponechané pylóny pre štandardné motory D-30, na pravej boli osadené pylóny a zosilnené konštrukčné prvky a upevňovacie body pre motory PS-90, ktoré sú ťažšie a výkonnejšie ako 30-te roky. ..
7.

V priemere sa na určenie zdroja berie do úvahy let trvajúci 3-4 hodiny a životnosť 20-25 rokov. Tieto hodnoty sú potvrdené ako prvé. V budúcnosti, aby zvýšili zdroje, začnú vykonávať ďalšie testy, ktoré môžu trvať roky. Zvyčajne je zdroj podľa stavu materiálu (korózia, únava, opotrebovanie) menší ako podľa letov a je ťažšie takýto zdroj rozšíriť. Teraz sa podľa výsledkov testov životnosť lietajúcich Il-76 s motormi D-30 predĺžila na 10 000 hodín ...
8.

Programový let zvyčajne trvá 20 minút a vykonáva sa s plným zaťažením konštrukčných prvkov krídla a trupu (zaťaženie krídla sa vykonáva s bezpečnostným faktorom 2). Krídlo je vystavené tlaku a rôznym vibráciám pôsobením hydraulických valcov. Zaťaženie pre výpočet sa spočítava zo všetkých valcov. V záverečnej fáze letu je krídlo vystavené tlakovému zaťaženiu, ktoré simuluje pristátie. Podľa programu, ktorý sa teraz pripravuje 76., je potrebné vykonať 20 000 takýchto letov ...
9.

Ak dôjde k poškodeniu, testy sa zastavia a zostava sa opraví. Potom sa proces testovania obnoví. Poškodenie konštrukcie a jednotlivých prvkov sa zisťuje rôznymi spôsobmi, vizuálnymi (ak sú veľké) aj inštrumentálnymi (existuje niekoľko špeciálnych metód), ktoré dokážu nájsť aj minimálne trhliny ...
10.

Zvyčajne čím dlhšie je zdroj predĺžený, tým viac obmedzení je uložených na prevádzku lietadla. Napríklad obmedzujú lety v dôsledku poveternostných podmienok alebo presun z osobných letov na nákladnú dopravu ...
11.

Pozreli sme sa aj do vnútra lietadla. Na vytvorenie zaťaženia na podlahe sú kruhové závažia položené na rôznych miestach ...
12.

Miesto navigátora a opäť bremená na podlahe ...
13.

Káblové zväzky zo snímačov prístrojového vybavenia sú natiahnuté po celej kabíne ...
14.

Pohľad na krídlo cez okienko, zapletené do siete trámov, konzol a drôtov...
15.

Štúdium vnútorných priestorov lietadla sa nezaobišlo bez pozorného miestneho „kontrolóra“;)
16.

Ak sa zistia trhliny, ich fixácia alebo eliminácia je dnes možná pomocou adhezívnych metód, takzvaných "zátkov". Takéto inovácie sa začali vytvorením a testovaním krídla pre Il-86, ktoré si počas vývoja vyžadovalo iné, vyššie pevnostné charakteristiky ...
17.

Dnes je na celom svete stále v prevádzke veľké množstvo Il-76, vrátane tých od zahraničných operátorov, čo si zase vyžaduje ďalší výskum zdroja. Preto budú tieto typy testov pevnosti pre tento stroj pokračovať ďalej ...
18.

Nižšie sú uvedené dva nové stožiare pre motory PS-90, ktoré závod odovzdal na inštaláciu a testovanie pevnosti ...
19.

Celé krídlo je zavesené pomocou rôznych pák a protizávaží, spojených do jedného spoločného komplexného systému ...
20.

Z tejto kabíny, umiestnenej niekoľko metrov nad podlahou, operátor riadi testovacie programy.
V hangári sú dve takéto kabíny ...
21.

Potom sme sa zoznámili s ďalším úžasným lietadlom - dreveným plnohodnotným modelom Il-96-300, vytvoreným hlavne na riešenie problémov s usporiadaním kabíny.
22.

Dokonca aj časť krídla a motora sú znovu vytvorené na makete...
23.

Nielen interiér, ale aj vonkajšie dizajnové prvky sú vymodelované dostatočne detailne ...
24.

Keď sme nastúpili na palubu, prvá vec, na ktorú sa pozrieme, je kokpit, pretože je k dispozícii aj v tomto usporiadaní ...
25.

Vo vnútri na prvý pohľad všetko vyzerá ako v skutočnej 96-ke. Rozdiely sú viditeľné až pri bližšom skúmaní. Na výrobu sa vo väčšine prípadov použilo drevo a preglejka. Aj keď na niektorých miestach sú nainštalované aj skutočné prvky interiéru ...
26.

Je tu niekoľko salónov, ako v skutočnom Il. Vo vnútri je dostatok voľného miesta. Hovorí sa, že tento model bol použitý aj pri vývoji vnútorného vybavenia prezidentskej kabíny IL-96 ...
27.

Na ráme nižšie - 103. stroj (päťmiestny IL-103), ktorý už prešiel celým rozsahom testov a teraz je tiež v tomto oddelení, chránený vedľa svojej staršej sestry ...
28.

A na záver ešte jeden všeobecný pohľad na laboratórium...
29.

V priebehu vytvárania nových typov lietadiel čoraz viac práce pripadá na pozemné testy - moderné modelovacie techniky a testovacie lavice umožňujú získať výsledky s dobrou presnosťou, čo si predtým vyžadovalo skúšobné lety. Bez letových skúšok sa to samozrejme vôbec nezaobíde - pred prvým letom je potrebné zistiť nejaký základný súbor charakteristík, ktoré zásadne potvrdzujú letovú spôsobilosť lietadla, po ktorých paralelne pokračujú pozemné a letové skúšky.

Testovanie nových lietadiel bolo vždy nebezpečné povolanie. Späť v 50. rokoch. minulého storočia zomrel testovací pilot na celom svete v priemere raz za týždeň. Teraz sa testy stali aspoň rádovo bezpečnejšími. To bolo v nemalej miere uľahčené vývojom technológie, ktorá umožňuje vykonávať stále väčšie množstvo testov na zemi.

Pozemným testom na špeciálnych stojanoch sa podrobuje kostra lietadla aj jednotlivé systémy. Všetky pevnostné skúšky draku lietadla možno podmienečne rozdeliť do dvoch veľkých skupín: statické, počas ktorých sa zisťuje úroveň statickej pevnosti konštrukcie lietadla, a opakované statické (zdrojové) skúšky, ktoré sú zamerané na stanovenie únavovej pevnosti a prevádzkovej pevnosti. životnosť konštrukcie lietadla.

Inými slovami, statické testy určujú schopnosť konštrukcie odolať vysokému jednotlivému zaťaženiu, ktoré sa môže vyskytnúť v kritických situáciách počas prevádzky lietadla: pri náhlych manévroch, nárazoch vetra, turbulenciách, systémových poruchách atď.

Testy životnosti určujú únavovú pevnosť – schopnosť konštrukcie odolávať opakovanému zaťaženiu bez praskania, ako aj prevádzkovú životnosť – schopnosť konštrukcie odolávať vzniku trhlín a iných defektov, ktoré môžu viesť k jej zničeniu.

Prečítali ste 14 % textu.

Toto je materiál uzavretého portálu.
Úplné znenie materiálu je dostupné len na základe plateného predplatného.

Prihlásením sa na odber materiálov lokality získate prístup ku všetkým uzavretým materiálom lokality:

- jedinečný obsah - správy, analýzy, infografika - každý deň vytvára redaktori stránky;
- rozšírené verzie článkov a rozhovorov publikovaných v papierovej verzii časopisu Air Transport Review;
- celý archív časopisu "Air transport review" od roku 1999 do súčasnosti;
- každé nové číslo časopisu Air Transport Review až do vypredania papierovej verzie a doručenia jeho predplatiteľom.

Otázky týkajúce sa plateného prístupu posielajte na adresu

Pre dôchodcov máme 50% zľavu na všetky typy vstupov. Zaregistrujte sa na stránke pod svojím skutočným menom (napríklad Ivan Ivanovič Ivanov), uveďte, že ste dôchodca, a pošlite z e-mailu, ktorý ste uviedli pri registrácii, sken / fotografiu podporného dokumentu na adresu.

Služba automatickej platby. Dva dni pred ukončením vášho predplatného bude platba za predplatné na ďalšie obdobie automaticky strhnutá z vašej bankovej karty, na čo vás však vopred upozorníme v samostatnom liste. Z odberu tejto služby sa môžete kedykoľvek odhlásiť vo svojom účte na karte Predplatné.

Vytvorenie akéhokoľvek lietadla je dlhý a zložitý proces, ktorý je výsledkom spoločného úsilia obrovského tímu, mnohých divízií a oddelení. Letecký komplex Ilyushin spolu s experimentálnou konštrukčnou kanceláriou zahŕňa aj veľké množstvo konštrukčných laboratórií potrebných na vykonávanie plnohodnotných testov, vrátane veľmi dôležitých testov pre budúce lietadlo - testov pevnosti konštrukcie.

1. (možnosť kliknutia do 1400)

Vladimir Ivanovič Tkačenko, zástupca vedúceho laboratória komplexu pevnostných skúšok "AK pomenovaný po S.V. Iľjušinovi", kandidát technických vied, sa s nami stretol a urobil nám prehliadku...
2.

Vladimir Ivanovič hovoril o typoch testov pevnosti a konkrétne o štúdiách, ktoré sa vykonávajú v tomto laboratóriu.

Prevádzkové zaťaženie vo výpočtoch sa predpokladá na 67 % (to je mimo noriem letovej spôsobilosti). Ak napríklad túto hodnotu vynásobíme bezpečnostným faktorom (pre výpočty sa berie hodnota - 1,5, ktorá zohľadňuje životnosť draku lietadla), dostaneme presne 100% vypočítaného zaťaženia, hoci takéto zaťaženie nikdy sa nevyskytuje počas letu...
3.

Krídlo ako najviac poškodená časť konštrukcie lietadla je testované pri konštrukčnom zaťažení do 120 %. Trup, hoci má rôzne konštrukčné výrezy a dutiny a zdalo by sa, že by mal mať menšiu pevnosť, nepodlieha takým zaťaženiam, aké dostáva krídlo za letu. Preto mu stačí testovanie so 100% záťažou ...
4.

Tento Il-76TD (RA-76751), uvedený na trh v roku 1988, prvýkrát lietal v Aeroflote a dokázal nalietať 2 500 hodín a v roku 1994 sa po pristátí na poli Khodynka dostal do vlastníctva Design Bureau na inštaláciu a let. nového PS-90.
Motory však neboli na toto auto nikdy nainštalované a bolo rozhodnuté ponechať túto dosku na testovanie životnosti. Na tento účel bol vyvinutý špeciálny program. Podľa podobného programu sa teraz vykonávajú životné testy Il-476 ...
5.

Sily týchto hydraulických valcov sú úmerné ich priemerom. Zaťaženie pomocou prídavných nosníkov a konzol je rovnomerne rozložené na konštrukčné prvky. Pylóny pre štandardné motory D-30 boli ponechané na ľavej polovici krídla, zatiaľ čo na pravej polovici boli osadené pylóny a zosilnené konštrukčné prvky a upevňovacie body pre motory PS-90, ktoré sú ťažšie a výkonnejšie ako 30-te roky. - rozpätie...
7.

Pozreli sme sa aj do vnútra lietadla. Na vytvorenie zaťaženia na podlahe sú kruhové závažia položené na rôznych miestach ...
12.

Miesto navigátora a opäť bremená na podlahe ...
13.

Po celej kabíne sú natiahnuté káblové zväzky zo snímačov meracieho zariadenia ...
14.

Pohľad na krídlo cez okienko, zapletené do siete trámov, konzol a drôtov...
15.

Štúdium vnútorných priestorov lietadla sa nezaobišlo bez pozorného miestneho „kontrolóra“;)
16.

Nižšie sú uvedené dva nové stožiare pre motory PS-90, odovzdané závodom na inštaláciu a testovanie pevnosti...
19.

Celé krídlo je zavesené pomocou rôznych pák a protizávaží, spojených do jedného spoločného komplexného systému...
20.

Z tejto kabíny, umiestnenej niekoľko metrov nad podlahou, operátor riadi testovacie programy.
V hangári sú dve takéto kabínky...
21.

Potom sme sa zoznámili s ďalším úžasným lietadlom - dreveným modelom Il-96-300 v plnej veľkosti, ktorý bol vytvorený hlavne na riešenie problémov s usporiadaním kabíny.
22.

Dokonca aj časť krídla a motora sú znovu vytvorené na makete...
23.

Nielen interiér, ale aj vonkajšie dizajnové prvky sú vymodelované dostatočne detailne...
24.

Po nastúpení na palubu sa najskôr pozrieme do kokpitu, pretože je k dispozícii aj v tomto usporiadaní...
25.

Je tu niekoľko salónov, ako v skutočnom Il. Vo vnútri je dostatok voľného miesta. Hovorí sa, že toto usporiadanie bolo použité aj pri vývoji vnútorného vybavenia prezidentského IL-96 ...
27.

Na ráme nižšie - 103. stroj (päťmiestny IL-103), ktorý už prešiel celým rozsahom testov a teraz je tiež v tomto oddelení, chránený vedľa svojej staršej sestry ...
28.

A na záver ešte jeden všeobecný pohľad na laboratórium...
29.
, kde budú zverejnené najzaujímavejšie veci z komunity plus materiály, ktoré tu nie sú a video o tom, ako to v našom svete chodí.

Kliknite na ikonu a prihláste sa!

Princíp bezpečného poškodenia. Bezpečnosť letu lietadla priamo súvisí s odolnosťou konštrukcií.

O dizajne sa hovorí, že je bezpečný na prevádzku, ak je potrebná minimálna kontrola a opravy, zatiaľ čo základné funkcie sú uspokojivo vykonávané. Uspokojivý výkon znamená nízku pravdepodobnosť zlyhania konštrukcie pre lietadlá civilného letectva alebo prijateľne nízku pravdepodobnosť zlyhania pre vojenské lietadlá. Bezpečnosť cestujúcich a posádky lietadiel civilného letectva je mimoriadne dôležitá. Metódy výpočtu štruktúr, ktoré sú spoľahlivé v prevádzke, boli vyvinuté hlavne pre lietadlá civilného letectva.

Moderné lietadlo má polomonokokovú konštrukciu, ktorá pozostáva z tenkostenných plechov vystužených nosníkmi (väzníkmi) a výstužami, aby sa zabránilo vybočeniu. Vonkajší plášť alebo stena tvorí aerodynamický obrys jednotky - trup, krídlo, stabilizátor. Výstuhy sú pripevnené k vnútornému povrchu kože a vnímajú koncentrované zaťaženie. Tento dizajn slúži dlhé roky ako hlavný objekt aerodynamického výskumu a výrazne odlišuje vozidlá od bežných stavebných konštrukcií.

Požadovaná životnosť lietadla civilného letectva sa určuje na základe komplexných ekonomických úvah. Má 10-15 rokov. Konštruktér sa v prvom rade snaží zabezpečiť dlhšiu prevádzku lietadla bez tvorby trhlín. Využíva na to vyvinutú výpočtovú metódu, pomocou ktorej minimalizuje koncentráciu napätí a na základe požiadaviek na letové vlastnosti sa snaží udržiavať napätia čo najnižšie. Pre diely, ktoré sa ťažko opravujú alebo vymieňajú, sa môže dizajnér pokúsiť poskytnúť požadovaná odolnosť bez trhlín rovnajúca sa životnosti lietadla. Pre mnohé štruktúry to nie je možné. Okrem toho existuje riziko poškodenia konštrukcie od servisných vozidiel, kameňov na dráhe a poruchy vrtule alebo motora. Konštruktér musí minimalizovať stratu pevnosti v dôsledku únavových trhlín alebo poškodenia počas prevádzky lietadla. Tento problém rieši nasledujúcim spôsobom:

vyberá materiály a určuje rozmery častí, aby sa zabezpečila primeraná štrukturálna pevnosť v prítomnosti trhlín;

aplikuje prvky spoľahlivosti (cesty premenlivého zaťaženia a zátky, ktoré zabraňujú vzniku trhlín);

vyberá materiály s nízkou rýchlosťou vývoja únavových trhlín.

Jedným z moderných prostriedkov na zlepšenie spoľahlivosti konštrukcií pri zvyšovaní zdroja, znižovaní spotreby materiálov a zlepšovaní ekonomickej efektívnosti je návrh a určenie doby prevádzky podľa princípu bezpečného poškodenia. Toto zohľadňuje prítomnosť počiatočných metalurgických a technologických defektov v konštrukčných prvkoch a tvorbu trhlín v nich pri hromadení prevádzkových poškodení.

Rozvoj a implementácia princípu bezpečného poškodenia je možná len s využitím metód lomovej mechaniky. Stanovenie napäto-deformačného stavu konštrukčných prvkov obsahujúcich defekty, ako sú trhliny, je najkritickejšou a najkomplexnejšou fázou pevnostnej analýzy. V súlade so všeobecne akceptovanými koncepciami je stav napätia a deformácie telesa s trhlinou úplne charakterizovaný hodnotami faktora intenzity napätia. Prakticky všetky v súčasnosti známe kritériá pre krehký a kvázikrehký lom, ako aj závislosti popisujúce rast únavových trhlín sú založené na ich predbežnom stanovení.

Pojem „bezpečné poškodenie“ sa vzťahuje na konštrukciu navrhnutú tak, aby minimalizovala možnosť zlyhania lietadla v dôsledku šírenia nezistených defektov, trhlín alebo iných podobných poškodení. Pri výrobe konštrukcií, v ktorých je povolené akékoľvek poškodenie, je potrebné vyriešiť dva hlavné problémy. Tieto problémy spočívajú v zaistení kontrolovaného bezpečného rastu defektov, t. j. bezpečnej prevádzky s prasklinami, a v nútenom obmedzení poškodenia, v dôsledku čoho musí byť zaistená buď zvyšková trvanlivosť, alebo zvyšková pevnosť. Okrem toho výpočet prípustného poškodenia nevylučuje potrebu starostlivej analýzy a výpočtu únavy.

Základným predpokladom, na ktorom je založená koncepcia bezpečného poškodenia, je, že chyby vždy existujú, dokonca aj v nových dizajnoch, a že môžu zostať neodhalené. Prvou podmienkou pre uznanie vady je teda podmienka, že akýkoľvek konštrukčný prvok vrátane všetkých prídavných článkov na prenášanie zaťaženia musí umožňovať bezpečnú prevádzku pri výskyte trhlín.

Kontrola bezpečného rastu defektov. Vzniku únavových trhlín možno predísť vytvorením takej konštrukcie, ktorej napätia by boli vo všetkých bodoch pod určitou úrovňou. Zníženie úrovne napätia však vedie k zvýšeniu hmotnosti konštrukcií. Okrem toho sa trhliny môžu vyskytnúť nielen v dôsledku únavy, ale aj z iných dôvodov, napríklad v dôsledku náhodného poškodenia počas prevádzky alebo v dôsledku chýb materiálu. Preto je v skutočnom dizajne povolené malé množstvo trhlín v konštrukcii v čase opustenia továrne. Väčšie z týchto trhlín sa môžu vyvinúť počas prevádzky.

Najdôležitejším prvkom princípu bezpečného poškodenia sa stáva časový úsek, počas ktorého je možné trhlinu odhaliť. V dôsledku rôznych nehôd je pravdepodobnosť odhalenia trhliny pri kontrole nestabilná. Niekedy sa sotva viditeľné trhliny nachádzajú v najodľahlejších oblastiach konštrukcie a zároveň môžu chýbať veľmi veľké trhliny. praskliny inde. Existuje teda prípad, keď sa pri kontrole Boeingu-747 prehliadla trhlina pod kapotážou v pretlakovej kabíne lietadla v dĺžke 1800 mm.

Preto pre konštrukčné prvky, ktoré určujú nosnosť draku lietadla, musí byť vypracovaný program kontroly porúch. Dôležitým prvkom programu kontroly porúch je vývoj testovacích metód. Pre každý prvok by sa mali vyvinúť a navrhnúť vhodné metódy overovania. Pre jednotlivé časti prvkov môže byť potrebné použiť nedeštruktívne skúšobné metódy rôznej citlivosti. Načasovanie inšpekcie je stanovené na základe analýzy dostupných informácií o raste trhliny, pričom sa berie do úvahy špecifikovaná počiatočná veľkosť defektu a veľkosť zistenej chyby, ktorá závisí od citlivosti metódy detekcie chýb. použité. Načasovanie kontroly by malo byť stanovené na základe toho, že za predpokladu, že je zabezpečený požadovaný bezpečnostný faktor, nezistená chyba nedosiahne kritickú veľkosť až do ďalšej kontroly. Obvykle sú časové intervaly medzi po sebe nasledujúcimi kontrolami priradené tak, aby prešli dve kontroly predtým, než akákoľvek trhlina dosiahne kritickú veľkosť.

Princíp bezpečnej poškodenia konštrukcie lietadla si vyžiadal širšie uplatnenie metód nedeštruktívneho sledovania technického stavu všetkých funkčných systémov. Možnosti rôznych metód nedeštruktívneho skúšania na zisťovanie únavových trhlín. Metódy nedeštruktívneho testovania sa neustále zdokonaľujú.

Odolnosť proti únave, korózii a prasklinám. V praxi leteckej prevádzky sú známe početné prípady zničenia častí prvkov a zostáv v dôsledku únavy materiálu. Takáto porucha je výsledkom premenlivého alebo opakovaného zaťaženia. Navyše pri únavovom porušení je potrebné podstatne nižšie maximálne zaťaženie ako pri statickom porušení. Počas letu a na zemi sú mnohé časti a konštrukčné prvky lietadla vystavené premenlivému zaťaženiu, a hoci sú hodnoty namáhania často nízke, koncentrácie napätia, ktoré bežne neznižujú statickú pevnosť, môžu viesť k únave. zničenie. Potvrdzuje to prax prevádzkovania nielen lietadiel, ale aj pozemných vozidiel. V skutočnosti je možné takmer vždy pozorovať únavové poruchy a veľmi zriedkavo poruchy zo statického zaťaženia.

Charakteristickým znakom únavového lomu je absencia deformácií v zóne lomu. Podobné javy sa pozorujú dokonca aj v materiáloch, ako sú mäkké ocele, ktoré sú pri statickom porušení vysoko tvárne. Toto je nebezpečná vlastnosť únavového zlyhania, pretože neexistujú žiadne príznaky, ktoré by poruche predchádzali. Začínajúce únavové symptómy sú zvyčajne veľmi malé a ťažko zistiteľné, kým nedosiahnu makroskopickú veľkosť. Potom sa rýchlo šíria a v krátkom čase dôjde k úplnému zničeniu. Včasná detekcia únavových trhlín je teda náročná úloha. Najčastejšie vznikajú únavové trhliny v zóne zmeny tvaru alebo povrchových defektov dielov.

Takéto chyby, ako aj malá zmena v pracovnej časti častí, neovplyvňujú statickú pevnosť, pretože plastická deformácia znižuje účinok koncentrácie napätia. Súčasne pri únavovom porušení dielov sú plastické deformácie spravidla malé, v dôsledku čoho nedochádza k poklesu napätí v koncentračnej zóne a berie sa do úvahy koncentrácia napätie je nevyhnutné, preto je dôležité pri navrhovaní dielov pracujúcich pri premenlivom zaťažení, aby boli jednoduchšie a bezpečnejšie z hľadiska únavového zlyhania.

Medzi faktory ovplyvňujúce odolnosť proti únave teda patria: koncentrátory napätia, veľkosti dielov, relatívna dôležitosť statického a cyklického zaťaženia, ako aj korózia, najmä korózia trením, ktorá je výsledkom malých opakovaných pohybov dvoch kontaktných plôch.

Únavové poruchy sú zvyčajne spôsobené mnohými tisíckami alebo miliónmi cyklov zaťaženia. Môžu sa však vyskytnúť aj po stovkách alebo dokonca desiatkach cyklov.

Všetky prvky, časti a zostavy lietadla sú vystavené dynamickému zaťaženiu pri pohybe na zemi a za letu. Premenlivé zaťaženia rôzneho charakteru, pôsobiace na konštrukčné prvky, časti jednotiek a zariadení, určujú zodpovedajúce premenlivé napätia, ktoré v konečnom dôsledku vedú k únavovým poruchám. Rýchlosť procesov mechanickej deštrukcie zaťažovaných dielov, resp. zostáv a čas do poruchy závisí od štruktúry a vlastností materiálov, od napätí spôsobených pôsobiacim zaťažením, teploty a iných faktorov. Povaha lomu v dôsledku únavy materiálu má však zvláštnu formu, odlišnú od krehkého lomu.

Únavové zlyhanie dielu sa zvyčajne začína v blízkosti metalurgickej alebo technologickej chyby, zóny koncentrácie napätia a tiež v prítomnosti technologických chýb vo výrobkoch.

Ako je známe, statická deštrukcia je určená najmä pravdepodobnosťou vzniku veľkého zaťaženia počas letu, napríklad nárazom vzduchu, v dôsledku ktorého na lietadlo bude pôsobiť zaťaženie presahujúce medzu statickej pevnosti konštrukcie, tj možnosť statického zlyhania je v podstate vecou pravdepodobnosti výskytu veľkého zaťaženia.

Únavové zlyhanie za týchto predpokladov je výsledkom aplikácie dostatočného počtu cyklov zaťaženia alebo dostatočného počtu letov lietadla na určitú vzdialenosť.

Hlavný rozdiel medzi únavou a statickým zaťažením je nasledovný:

hlavným faktorom únavovej pevnosti pre dané rozloženie zaťaženia, dokonca aj s rozptylom údajov, je počet zmien zaťaženia alebo životnosť; pre statickú pevnosť a deštrukciu - pôsobiace zaťaženie;

povaha pravdepodobnostného prístupu k únavovému zaťaženiu sa výrazne líši od charakteru pravdepodobnostného prístupu k statickému zaťaženiu - pre špecifické prevádzkové podmienky pravdepodobnosť dopadu jedného veľkého nákladu na lietadlo, napr. statický deštruktívny, nezávisí od doby prevádzky. To sa môže stať na začiatku a na konci životnosti. Pravdepodobnosť únavového zlyhania sa počas prevádzky mení a ku koncu životnosti sa výrazne zvyšuje. Konštruktéri a vedci sa zároveň domnievajú, že pridelený zdroj alebo hranica životnosti a zodpovedajúca úroveň pravdepodobnosti by mala byť taká, aby frekvencia výskytu porúch bola dostatočne malá, čo by sa, ak je to možné, všeobecne akceptovalo. Táto hodnota pravdepodobnosti je 10 9, z ktorej vychádzajú popredné zahraničné a domáce letecké firmy.

Leteckí experti sa domnievajú, že korózia, podobne ako únavové poškodenie, v rovnakej miere určuje životnosť konštrukcie lietadla. Zdrojom korózie je často poškodenie konštrukcie pri nakladaní lietadla na zem a škrabance na koži.

Je známe, že poškodenie konštrukcie koróziou úplne závisí od prevádzkových podmienok lietadla a kvality údržby.

V pokynoch sa v prvom rade upozorňuje na koróziu hlavných konštrukčných prvkov. Zistilo sa, že koróziu spôsobujú skôr vnútorné ako vonkajšie faktory. Príčinou korózie sú teda rozliate tekutiny v priestore bufetu (najmä ovocné šťavy) a na toaletách.

Oblasti konštrukcie trupu najviac náchylné na koróziu a únavové trhliny (zatienené).

Najmenej nebezpečná z hľadiska únavy je všeobecná (rovnomerná) korózia. Ale v reálnych prevádzkových podmienkach je rovnomerná korózia v čistej forme zriedkavá a zvyčajne je doplnená jamkovou koróziou. Vplyv takejto korózie na odolnosť proti únave.

Je vidieť, že v závislosti od oblasti a hĺbky korózneho poškodenia sa výrazne znižuje únavová životnosť zliatiny D16T. V tomto prípade oblasť korózneho poškodenia znižuje odolnosť proti únave v menšej miere ako priemer a hĺbka koróznych jamiek.

Počas prevádzky sa procesy akumulácie únavy a korózneho poškodenia striedajú s čiastočným prekrývaním. Všeobecne sa verí, že poškodenie koróziou vzniká na parkoviskách, zatiaľ čo poškodenie únavou vzniká počas letu. Poškodenia spôsobené koróziou sú koncentrátory stresu.

Ustanovenia a prístupy používané pri zdôvodňovaní zdrojov do 103 litrov. h na 20 – 25 rokov prevádzky si v súčasnej fáze vyžadujú použitie progresívneho princípu „bezpečného poškodenia“ pri zaisťovaní bezpečnosti letu spolu s princípom „bezpečného zdroja“.

Tento posledný princíp umožňuje únavové poškodenie konštrukčných prvkov počas časového intervalu medzi dvoma po sebe nasledujúcimi kontrolami, za predpokladu, že tento interval nie je príliš dlhý, poškodenie nedosiahne medzný stav a nevedie k deštrukcii konštrukcie ako celku.

V dôsledku toho je kritérium pevnosti lietadla, ktoré vyjadruje neprípustnosť praskania, pre konštrukciu ako celok nesprávne, keďže v podmienkach dlhodobej prevádzky lietadla je prakticky nemožné vyhnúť sa únavovým trhlinám v jeho jednotlivých prvkoch. Trhliny je potrebné včas odhaliť a zabrániť ich ďalšiemu rozvoju nad maximálne prípustné rozmery.

Pevnostný zdroj lietadla by sa teda mal určiť na základe pevnostného kritéria, ktoré zohľadňuje intenzitu iniciácie a rozvoja trhlín pre konštrukciu ako celok a v prvkoch, ktoré nevedú ku katastrofálnemu výsledku.

Existuje koncept, podľa ktorého sa uvažuje, že do 30 minút. 101 l. h treba zabezpečiť bezpečnosť a potom až 60 * 103 l. h - prevádzka je zabezpečená vďaka schopnosti prežitia konštrukcií.

Pripomeňme, že schopnosť prežitia lietadla alebo jeho funkčných systémov sa chápe ako vlastnosť, ktorá zabezpečuje normálny výkon špecifikovaných funkcií počas letu (alebo letov) s jednotlivými poruchami alebo poškodením ich prvkov alebo zostáv. Je zabezpečená prítomnosťou rezervy, špecifickými konštrukčnými riešeniami, ktoré uprednostňujú skôr pomalý rozvoj poškodenia a dostatočná pevnosť v prípade poruchy, ľahká dostupnosť pre detekciu poškodenia a objektívnu kontrolu, ak je to možné.

Prax ukazuje, že v procese dlhodobej prevádzky sa najčastejšie vyskytujú opotrebenie komponentov, únava a korózne poškodenie.

Únavové trhliny vedú k zníženiu pevnosti konštrukcie a určujú jej pevnosť. Pri projektovaní je preto potrebné dbať na dodržanie nasledovných podmienok: vznik a šírenie trhliny v konštrukčných prvkoch musí byť také pomalé, aby zvyšková statická pevnosť pri rozvoji trhlín bola dostatočná na veľkosť jej vizuálnej detekcie. pre bezproblémovú prevádzku lietadla bez obmedzení.

Pozrime sa na niektoré výsledky testov vzoriek kože trupu lietadla s pretlakovou kabínou. Je teda znázornená schéma vývoja únavovej trhliny v paneloch trupu lietadla DC-10. Zvyšková pevnosť trupu lietadla DC-10 bola študovaná na paneloch s rozmermi 4267 x 2642 mm s polomerom zakrivenia 300 mm. Testy sa uskutočnili v podmienkach kombinovaného zaťaženia, simulujúceho zotrvačné zaťaženie a plniaci tlak v kabíne pre cestujúcich. Na tento účel sa z hornej časti plášťa odobral panel s existujúcou počiatočnou trhlinou rovnajúcou sa 12 mm. Ako je možné vidieť, v prvej fáze skúšania pri nominálnom tlaku 0,65 Pa až do 15 000 cyklov sa rast trhlín prakticky nepozoroval. Po vykonaní rezu v silovom prvku a miernom zvýšení vnútorného tlaku sa rýchlosť rastu trhlín začala zvyšovať, avšak nedosiahla nebezpečnú hodnotu. Pri 46 000 cykloch došlo k deštrukcii centrálneho rámu a následne k deštrukcii oboch rámov, čo viedlo k prudkému zvýšeniu rýchlosti vývoja trhlín a deštrukcii ostatných výkonových prvkov. K úplnému zničeniu panelu došlo pri dĺžke trhliny 1157 mm a pri tlaku presahujúcom 1,53-násobok menovitého tlaku v kabíne.

Podobné testy vykonané na iných paneloch so sadou nosných prvkov ukázali možnosť vytvárania štruktúr so zvýšenou životnosťou a uplatňovania princípu „bezpečného“ poškodenia konštrukcie, zabezpečujúceho kontrolu jej technického stavu počas údržby.

Najnebezpečnejšie sú však únavové zlomeniny konštrukčných prvkov trupu. Praskliny v plášti trupu lietadla Kometa, ktoré vznikli v blízkosti výrezov okien, boli teda príčinou dvoch nehôd lietadiel tohto typu.

Hlavným dôvodom vzniku trhlín je opakované zaťaženie plášťa trupu pretlakovou kabínou lietadla Kometa a konštrukčné chyby. Ako viete, plášť lietadla je vystavený opakovanému zaťaženiu ťahom a tlakom. Spôsobili rozvoj trhlín v miestach koncentrácie napätia. Po dokončení úprav kože neboli pozorované žiadne trhliny tohto typu.

Konštrukcia prežitia umožňuje určité veľkosti poškodenia, ktoré musia spĺňať všeobecnejšie regulačné požiadavky. Napríklad Douglas sa domnieva, že zvyšková pevnosť konštrukcie osobného lietadla by mala byť zabezpečená trhlinou v krídle s dĺžkou do 400 mm so zničenou výstuhou v strede a v trupe s pozdĺžnou trhlinou do 1000 mm. dlhé s titánovou zátkou zničenou v strede alebo s priečnou trhlinou dlhou do 400 mm s rahnom zničeným v strede.

Lockheed definuje nasledovné prípustné poškodenie trupu: 300 mm dlhá trhlina je povolená v poťahu s rámom alebo nosníkom zničeným v strede; pozdĺžna trhlina v koži - do 500 mm; trhlina siahajúca od rohu akéhokoľvek zárezu až do 300 mm s deštrukciou jedného rámu alebo výstuže.

Požiadavky ICAO špecifikujú, že minimálna úroveň zostatkovej pevnosti poškodených konštrukcií by mala zodpovedať hodnote maximálneho prevádzkového zaťaženia rovnajúceho sa 66,6 % návrhu pre najdôležitejšie prípady návrhového zaťaženia.

GOST 27.002 83 definuje trvanlivosť ako vlastnosť objektu zostať funkčný až do určitého stavu s nainštalovaným systémom MRO AT. Príčinou medzného stavu môže byť: fatálne porušenie požiadaviek na bezpečnosť letu v dôsledku porušenia pevnosti konštrukcie; fatálny odchod parametrov jednotiek a zariadení za hranice tolerancií; nenapraviteľné zníženie účinnosti; potreba vykonať generálnu opravu v súlade s platnou regulačnou a technickou dokumentáciou.

Rovnako ako spoľahlivosť, aj odolnosť je zabudovaná do konštrukcie lietadla, je zabezpečená vo výrobe a udržiava sa počas prevádzky. Pri AT sa životnosť určuje z podmienky bezpečnosti letu a vhodnosti jeho ďalšieho použitia na základe porovnávacej účinnosti a možnosti výmeny za pokročilejšie modely. Pri navrhovaní produktov AT sa berú do úvahy možné zaťaženia počas prevádzky, prevádzkové režimy; vybrať vhodný materiál pre diely, spôsoby spracovania. Pre prvky pracujúce v podmienkach trenia sa vyberajú materiály, ktoré sú najviac odolné voči opotrebovaniu za predpokladaných prevádzkových podmienok atď.

To všetko umožňuje projektantom nielen vytvárať funkčné konštrukcie, ale aj vykonávať príslušné výpočty a zabezpečiť požadované normy životnosti navrhnutého zariadenia.

Trvanlivosť ako konštrukčná vlastnosť závisí od mnohých faktorov, ktoré možno rozdeliť na pevnosť, prevádzku a organizáciu.

Pevnostné faktory zahŕňajú konštrukčné, výrobné, technologické, záťažové a teplotné faktory. Medzi nimi: koncentrátory napätia v konštrukčných prvkoch a zvyškové napätia vznikajúce z nedokonalej technológie a v dôsledku plastických deformácií počas montáže a opravy; vlastnosti materiálov a ich zmena počas prevádzky vrátane počiatočnej statickej pevnosti; limit únavy; faktor intenzity napätia pre zlomy, ako je oddelenie a šmyk.

Odborníci sa domnievajú, že s využitím moderných výdobytkov vedy, techniky a techniky je možné zabezpečiť odolnosť častí konštrukcie lietadiel na dlhé trate až do 40 103 k. h) Bez výskytu trhlín môže lietadlo lietať 30 x x 103 l. h) Ak predpokladáme, že ekonomicky životaschopný zdroj (alebo trvanie prevádzky) je 60 103 litrov. h, potom je zaručené, že približne polovicu tohto obdobia bude možné poskytnúť a zvyšnú polovicu lietadla bude prevádzkovať s prípustným poškodením dielov a zostáv a ich výmenou počas opráv.