Вихретоковые дефектоскопы, которые

Позволяют выявлять усталостные

трещины в зоне галтельных переходов, болтовых соединений и заклепок.

(разработаны и внедрены оригинальные технологии селективной вихретоковой дефектоскопии).

 

Приборы включены в Государственный реестр

и внесены в регламент по техническому обслуживанию самолетов.

Рис. Конструктивное обеспечение возможности визуального

контроля внутренних элементов ГТД:

1 - лопатки КНД; 2 - лопатки КВД; 3 - камера сгорания; 4 - турбина

Примером конструктивного обеспечения

контролепригодности может служить выполнение лючков на корпусах ГТД для визуального контроля состояния его

проточной части (рис.). Стрелками на нем показаны

места введения эндоскопов или бороскопов и

заштрихованы элементы конструкции ГТД, доступные для визуального контроля.

Рис. Бороскоп

 

 

Рис. Бороскопы и эндоскопы

Рис. Двигатель ПС-90А; обгорание

Кромок секции, прогар секции,

Трещина

Рис. Двигатель ТВ2-117: трещина

Внутреннего обтекателя от форсунки №3 с выходом к

Компенсационной просечке.

Недопустимое тепловое

Повреждение

Примеры возможностей визуального контроля с

помощью современных бороскопов и эндоскопов.

Рис. Исследуемые области

Двигателя

 

 

Рис. Лазерный

Вибропреобразователь типа LV-2

Разработки ООО «Лазерная техника»

 

 

Зная кинематическую схему АД можно рассчитать спектральный

состав вибрации нормально

функционирующего агрегата и,

оценивая его изменение, делать

Рис.

Лазер, направленный

На объект контроля

вывод о причинах повышенной

вибрации и степени развития дефекта.

Нормативы (эталоны)

определяют

экспериментально,

путем искусственного внедрения дефектов

или путем накопления и

статистической

Рис. Временной

Сигнал вибрации

Подшипника с дефектом

 

Рис. Выделение полосы

Информативных частот

Рис. Этапы

Развития дефектов

Подшипника

 

Рис. Полоса

Информативных

Частот

обработки результатов

эксплуатационных наблюдений.

 

 

К настоящему времени во всём мире накоплен столь большой опыт по

виброизмерениям

роторных механизмов,

что он уже давно

материализовался в

виде обширного класса разнообразных ГОСТов,

норм, рекомендаций и т.д.

Обязательными являются следующие условия:

 возможность обнаружения появившейся

неисправности (трещины) или отказа во время

периодического технического обслуживания

летательного аппарата;

 обеспечение такой скорости распространения разрушения, при которой за период между двумя

обслуживаниями конструкция или система не будут

ослаблены до такой степени, чтобы быть

разрушенными (отказавшими)в полете; более того,

конструкция и система обладают свойством

«подождать», то есть продолжать функционировать

еще некоторое время, если даже появился какой- либо дефект.

Легкосъемность частей позволяет

производить их замену без общего демонтажа машины.

Например, при блочной конструкции

авиадвигателя возможна замена компрессора без общей разборки всего двигателя.

Легкий доступ с земли к двигателю

CFM56-3

Двигатель с высокой степенью

Двухконтурности CFM56-3

Модули двигателя CFM56-3

 

Модуль

вентилятора

 

Модуль

газогенератора

 

Модуль турбины

низкого давления

ЛЕВЫЙ

И

ПРАВЫЙ

 

 

УЗЛЫ НАВЕСКИ ДЛЯ БЫСТРОЙ СМЕНЫ ДВИГАТЕЛЯ

 

 

ЗАДНИЙ УЗЕЛ

НАВЕСКИ

 

ПЕРЕДНИЕ УЗЛЫ

НАВЕСКИ

А-А

 

 

А

 

Легкая замена

Двигателя

А

CFM56-3

Н.П.

Взаимозаменяемость частей

обеспечивает их замену без подбора и подгонки.

 

Переход на методы ТОиР летательных аппаратов тесно связан с развитием и

совершенствованием их конструкции. Эти

методы закладываются при проектировании летательных аппаратов и совершенствуются

впоследствии авиационными компаниями с участием фирм-изготовителей.

Высокая живучесть означает, что

дефекты и вызываемые ими

неисправности весьма медленно развиваются, и поэтому имеется

достаточное время для их выявления прежде, чем наступит отказ.

 

 

В этой связи усилия ученых и инженеров направлены на создание:

1) соответствующих свойств собственно конструкций (свойства

конструкционных материалов, методы обработки, формы без

концентраторов напряжений, создание конструкций с

несколькими путями передачи нагрузок и т. д.);

2) методов (приборов и методик) неразрушающего контроля

(односторонний доступ к объектам контроля, портативность,

безопасность для контролеров, высокая разрешающая

способность, помехозащищеность, малое энергопотребление и т. д.).

Конструкции с несколькими путями передачи нагрузок

 

 

Для того чтобы получить конструкцию,

способную иметь повреждения, не

нарушающие ее безопасность,

необходимо, чтобы полную нагрузку

воспринимал не единственный элемент.

 

Нагрузка в этом случае

перераспределяется между несколькими

компонентами, то есть таким образом, что существует несколько каналов восприятия эксплуатационной нагрузки.

Рис. Лонжерон конструкции

 

 

Такое резервирование элементов позволяет конструкции продолжать

работать нормально вплоть до предела статической прочности в течение некоторого ограниченного периода времени.

Повреждение (например, трещину) необходимо обнаружить до или во время

следующего периодического технического обслуживания в соответствии установленным конструктором-разработчиком порядком.

На рис. выше показан лонжерон такой конструкции fail-safe - безопасного

разрушения, - изготовленный из нескольких составных элементов так, что, если один из их состава будет разрушен, другие еще будут работать, то есть выдерживать эксплуатационные нагрузки.

Ученым и инженерам

необходимо создать

соответствующую научно- техническую базу знаний

 о трещиностойкости

авиационных конструкций

 о влиянии окружающей

среды на деградацию

конструкционных

материалов,

Рис. 41. Типовая панель обшивки с

дублером-решеткой (вид изнутри кабины):

1 - обшивка; 2 - дублер-решетка

 о возможностях

использования

неразрушающих средств контроля и т.д.

Рис. 40. Зоны применения на фюзеляже:

1 - слоистых оболочек; 2 - фрезерованных панелей

Рис. 42. Типовое расположение

Дублера-решетки под

шпангоутом:

1 - обшивка; 2 - клей; 3 - дублер- решетка (ширина в пределах 70 мм

при толщине 1, 2 мм); 4 - типовой

шпангоут

 

Рис. 43. Типовое расположение

Дублера-решетки под

стрингером:

1 - обшивка; 2 - клей; 3 - дублер- решетка (ширина в пределах 35 мм

при толщине 1, 2 мм); 4 - стрингер

Рис. 44. Типовой шпангоут:

1 - кольцевой обод; 2 - поперечная балка пола пассажирской кабины; 3 - промежуточная стойка; 4 - балка пола

багажника

Рис. 45. Варианты сечения типового

шпангоута:

1 - обшивка; 2 - обод; 3 - компенсатор; 4 -

стрингер

При составлении конструкции (тип Б и тип В) основной несущий

профиль (позиция 2 на рис. 45) не имеет вырезов под стрингеры, являющихся концентраторами, снижающими ресурс и остаточную прочность в несколько раз. По результатам ресурсных испытаний

[21], если принять ресурс обода:

 типа А за 100%,

см. Арепьев А. Н. Основы проектирования фюзеляжа

магистрального пассажирского самолета: Учебное

пособие. - М.: Изд-во МАИ, 2003. - 84 с.: ил.

 типа Б -126%,

 типа В - 220%.

На основе статистической информации

анализа коррозийного состояния конструкции

Спрогнозирована скорость

Развития коррозийных

повреждений и получено уравнение развития их.

С его помощью спрогнозирована скорость

развития коррозийных повреждений

элементов конструкции крыла самолетов

" Антонов"

•для разных сроков службы

•при разных условиях эксплуатации.

Конструкции современных летательных аппаратов

создаются с широким использованием принципа «безопасного разрушения» (fail-safe structures) и

обладают высокой эксплуатационной технологичностью.

 

 

Трещины и коррозия обнаруживаются на ранних

стадиях благодаря новым методам

неразрушающего контроля. Это дает возможность

локализовать пораженные участки, а не

производить замену дорогостоящих узлов. Данная

работа выполняется бригадами высококлассных

специалистов с учетом индивидуальных особенностей самолетов.

При создании летательного аппарата со стороны

фирм-изготовителей и авиационных компаний

большое внимание уделяется вопросам обеспечения

приемлемого уровня эксплуатационной

технологичности конструкций путем создания

 возможности эффективного контроля

технического состояния,

 взаимозаменяемости агрегатов и узлов,

 доступности агрегатов и узлов,

 легкосъемности агрегатов и узлов.

Самолет каждого типа уже на стадии

проектирования имеет

программу технического обслуживания MPD

(MAINTENANCE PLANNING DATA DOCUMENT),

рассчитанную на весь срок эксплуатации типа до списания последнего экземпляра.

Сложность конструкции

летательного аппарата и его

агрегатов приводит к необходимости

ограничения набора агрегатов и их

частей, подлежащих ремонту по техническому состоянию.

Санкт-Петербургский государственный университет гражданской авиации

Кафедра № 24 - «Авиационной техники»

 

Использованная литература:

⇐ Предыдущая1234

Поделиться: