Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология
Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии


Тема 1.2. Проектирование гидравлических систем. Нормы лётной годности самолётов транспортной категории (Авиационные правила, часть 25)



Гидравлические системы современных ЛА обеспечивают работу значительного числа потребителей (функциональных подсистем). Они должны обладать высокой надежностью и малой массой, их проектирование представляет собой весьма сложную задачу.

На первом этапе Заказчик формирует требования к ЛА и его системам, в которых должны содержаться следующие основные требования:

- по надежности, обеспечивающей заданный уровень безотказности;

- по обеспечению минимальной массы и объема;

- по применению стандартных агрегатов, давлений, расходов;

- по эксплуатационной технологичности;

- минимальной стоимости и т.п.

На данном этапе определяются потребители системы, т.е. функциональные подсистемы, входящие в гидравлическую систему. Создание ГС ЛА ведется с учетом требований руководящей документации, к которой, прежде всего, относятся Авиационные правила (АП), часть 25 «НОРМЫ ЛЕТНОЙ ГОДНОСТИ САМОЛЕТОВ ТРАНСПОРТНОЙ КАТЕГОРИИ».

В Разделах А-О («Общие требования летной годности самолета при отказах функциональных систем») сформулированы основные понятия и определения по вопросам летной годности при отказах функциональных систем, регламентированы особые ситуации и вероятности их возникновения. Ниже приведены некоторые понятия и определения.

«2.1. Под отказным состоянием понимается неработоспособное состояние системы в целом, характеризуемое конкретным нарушением ее функций независимо от причин, вызывающих это состояние. Отказное состояние определяется на уровне каждой системы через последствия, оказываемые на функционирование этой системы. Оно характеризуется влиянием на другие системы и на самолет в целом.

2.8. Численные значения . При необходимости количественной оценки вероятностей возникновения событий могут использоваться указанные ниже величины:

вероятные – вероятность отказа более 10 -5;

где - частые —более 10 ­-3;

умеренно вероятные —в диапазоне 10 -3—10 -5;

редкие (невероятные) —в диапазоне 10 -5—10 -9;

где - маловероятные —в диапазоне 10 -5—10 -7;

крайне маловероятные —в диапазоне 10 -7—10 -9;

практически невероятные —менее 10 -9.

Вероятности должны устанавливаться как средний риск на час полета, продолжительность которого равна среднему времени полета по типовому профилю.

2.9. Особая ситуация – ситуация, возникающая в полете в результате воздействия неблагоприятных факторов или их сочетаний и приводящая к снижению безопасности полета. Особые ситуации классифицируются с использованием следующих критериев:

а) ухудшение летных характеристик, характеристик устойчивости и управляемости, прочности и работы систем;

б) увеличение рабочей (психофизической) нагрузки на экипаж сверх нормального требуемого уровня;

в) дискомфорт, травмирование или гибель, находящихся на борту людей.

2.9.1. Катастрофическая ситуация – особая ситуация, для которой принимается, что при её возникновении предотвращение гибели людей оказывается практически невозможным.

2.9.2. Аварийная ситуация – особая ситуация, характеризующаяся:

а) значительным ухудшением характеристик и/или достижением (превышением) предельных ограничений или;

б) физическим утомлением или такой рабочей нагрузкой экипажа, что уже нельзя полагаться на то, что он выполняет свои задачи точно или полностью.

2.9.3. Сложная ситуация – особая ситуация, характеризующаяся:

а) заметным ухудшением характеристик и/или выходом одного или нескольких параметров за эксплуатационные ограничения, но без достижения предельных ограничений, или

б) уменьшением способности экипажа справляться с неблагоприятными условиями, как из-за увеличения рабочей нагрузки, так и из-за условий, понижающих эффективность действий экипажа.

2.9.4 Усложнение условий полета:

а) незначительное ухудшение характеристик или

б) незначительное увеличение рабочей нагрузки на экипаж, например, изменение плана полета.

3. Вероятности возникновения особых ситуаций

3.3. Самолет должен быть спроектирован и построен таким образом, чтобы в ожидаемых условиях эксплуатации при действии экипажа в соответствии с руководством по летной годности:

3.3.1.Каждое отказное состояние, приводящее к возникновению катастрофической ситуации, оценивалось как практически невероятное, а суммарная вероятность возникновения катастрофической ситуации, вызванной отказными состояниями, для самолета в целом не превышала 10 -7 на час полета.

3.3.2. Суммарная вероятность возникновения аварийной ситуации, вызванной отказными состояниями для самолета в целом, не превышала 10 -6 на час полета: при этом рекомендуется, чтобы любое отказное состояние, приводящее к аварийной ситуации, оценивалось как событие не более частое, чем крайне маловероятное (10 -7—10 -9).

3.3.3. Суммарная вероятность возникновения сложной ситуации, вызванная отказными состояниями, для самолета в целом не превышала 10 -4 на час полета, при этом не рекомендуется, чтобы любое отказное состояние, приводящее к сложенной ситуации, оценивалось, как событие не более частое, чем умерено вероятное (10 -3—10 -5).»

В АП-25 сформулированы и общие требования непосредственно к гидравлическим системам (см.п.25.1435.Гидравлические системы)

«(a) Конструкция.

(1) Каждый элемент гидравлической системы должен быть спроектирован так, чтобы выдерживать нагрузки от расчетного рабочего давления в комбинации с максимальными эксплуатационными нагрузками на конструкцию, которые должны восприниматься без деформации, препятствующей его функционированию.

(2) Каждый элемент гидравлической системы должен выдерживать без разрушения нагрузки от расчетного рабочего давления, умноженного на коэффициент 1, 5, в комбинации с предельными нагрузками на конструкцию, одновременное воздействие которых умеренно вероятно. Расчетное рабочее давление — максимальное давление при нормальной работе, за исключением переходных процессов.

(b) Испытания.

(1) Собранная гидравлическая система должна быть испытана статическим давлением для подтверждения ее способности выдерживать давление, превышающее в 1, 5 раза расчетное рабочее давление, без деформации любой части системы, которая могла бы препятствовать выполнению системой своих функций. Зазор между элементами конструкции и элементами гидравлической системы должен быть достаточным, и не должно быть вредной остаточной деформации. Для проведения этих испытаний предохранительный клапан может быть отключен, чтобы создать необходимое давление.

(2) Соответствие гидравлических систем требованиям должно быть показано испытаниями на функционирование, на ресурс, а также анализом. Все гидравлические системы или их подсистемы должны быть испытаны на самолете или на стендах для определения соответствия требуемым характеристикам и сопоставления с другими системами самолета. Испытания на функционирование должны включать в себя имитацию условий отказа гидравлической системы. Испытания на ресурс должны имитировать повторяющиеся полетные циклы, которые могут быть в эксплуатации. Элементы системы, отказавшие в испытаниях, должны быть доработаны для исключения конструктивного недостатка и, если необходимо, испытаны вновь в достаточном объеме. Имитация условий работы и внешних нагрузок для элементов и соответствующих участков гидравлической системы должна быть достаточной для оценки влияния внешних факторов. При оценке соответствия требованиям необходимо учитывать следующее:

статические и динамические нагрузки, действующие в полете и на земле, нагрузки от рабочего тела, от пилота, инерционные и температурные нагрузки и их комбинации;

перемещение элементов системы, вибрацию, давление рабочего тела при переходных процессах и усталость;

абразивный износ, коррозию и эрозию;

совместимость жидкостей и материалов;

утечки и износ.»

Указанные требования по вероятностям ситуаций необходимы для формирования структуры системы (определения степени резервирования агрегатов и подсистем) и расчета вероятности безотказной работы.

Таким образом, на первом этапе проектирования должна быть разработана структурная схема гидросистемы, т.е. определены:

- число блоков питания независимых ГС;

- схема размещения и резервирования гидронасосов на двигателях, а также резервные (аварийные) источники энергии;

- число функциональных подсистем;

- кратность резервирования приводов в каждом канале с учетом секционирования поверхностей управления.


Поделиться:



Популярное:

Последнее изменение этой страницы: 2017-03-09; Просмотров: 998; Нарушение авторского права страницы


lektsia.com 2007 - 2024 год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! (0.016 с.)
Главная | Случайная страница | Обратная связь