| |
поверхности земли и др. При проектировании переменной нагрузки определяются
(для прогнозируемых режимов эксплуатации) на основе аэродинамических и весовых
характеристик летательного аппарата с использованием методов статистической
динамики для расчёта реакций самолёта как колебательной системы на
стохастические внешние воздействия и другими способами. На этапе эксплуатации
проводят прямые измерения переменных нагрузок, включая массовые статистические
исследования перегрузок в центре тяжести самолёта.
Характеристики сопротивления усталости для стадий зарождения и распространения
трещин в период проектирования получают экспериментально, испытывая действием,
как правило, упрощённой совокупности переменных нагрузок характерные для данной
конструкции образцы соединений, а также опытные панели и узлы, представляющие
собой фрагменты ответственных участков конструкции. В ходе испытаний ведут
направленный выбор материалов, полуфабрикатов, конструктивных форм и
технологических процессов, обеспечивающих высокий уровень сопротивления
усталости и распространению трещин. При поступлении летательного аппарата в
эксплуатацию и установлении Р. в соответствии с Нормами лётной годности
проводят прямые испытания натурной конструкции планёра самолёта (см. Ресурсные
испытания).
Важным фактором является установление связи (эквивалентности) между реальной и
упрощённой совокупностями переменных нагрузок, позволяющей перейти от
исчисления долговечности в некоторых условных циклах к исчислению их в лётных
часах, полётах или других единицах реального функционирования летательного
аппарата или его агрегатов. При проектировании эквивалентность определяется с
помощью ряда известных расчётных методов (например, путём систематизации
совокупностей переменных нагрузок, учётом асимметрии циклов нагружения, на
основе гипотезы линейного суммирования усталостных повреждений); в ходе прямых
испытаний элементов конструкции как при упрощённом, так и при реальном
нагружении. В период эксплуатации с этой целью на базе методов математической
статистики сопоставляют число циклов до возникновения трещины в конкретном
месте конструкции при испытаниях в лаборатории с наработкой до возникновения
аналогичных трещин при эксплуатации, если они появлялись на ряде экземпляров
эксплуатируемой модели летательного аппарата.
Для обеспечения Р. назначают коэффициенты надёжности конструкции,
компенсирующий возможное рассеивание количества и значений переменных нагрузок,
характеристик сопротивления усталости, погрешности методов. Коэффициент
надежности выбирают или по принципу «безопасного ресурса», то есть так, что
появление трещин усталости практически невероятно, или с учётом
эксплуатационной живучести авиационной конструкции на основе методов теории
вероятностей и математической статистики. Исходя из требуемой надёжности
авиационной конструкции Р. летательного аппарата в целом определяется по Р.
отдельных элементов, разрушение которых или появление у них повреждений может
непосредственно привести к катастрофической ситуации. В случае необходимости Р.
увеличивается после контроля, ремонта или замены этих элементов.
Безопасность авиационной конструкции по условиям сопротивления усталости
подтверждается перед началом регулярной эксплуатации при установлении
первоначально назначенного Р. и в процессе эксплуатации по мере выработки ранее
установленного Р. При этом проводится последовательное (поэтапное) установление
увеличенных значений назначенного Р. на основе накопления и обобщения сведений
об условиях нагружения и технического состояния конструкции.
В. Г. Лейбов, Е. А. Шахатуни.
2) Р. двигателя — продолжительность или объём работы (наработка) двигателя в
эксплуатации до предельного состояния при котором дальнейшая работа двигателя
прекращается по требованиям безопасности и эффективности эксплуатации. Р.
измеряется продолжительностью эксплуатации в часах, полётных циклах, включениях
и т. п. Существуют Р. назначенный, гарантированный и Р. до списания.
Наиболее важным является назначенный ресурс двигателя и его элементов.
Назначенным P. называется суммарная наработка двигателя (в часах, циклах и т. п.
), при достижении которой эксплуатация должна быть прекращена независимо от его
состояния. Назначенный Р. двигателя и его отдельных элементов могут быть
различными. При выработке этого Р. соответствующие детали, узлы двигателя
подлежат обязательной замене в процессе ремонта или технического обслуживания.
Назначенный Р. ответственных элементов двигателя (дисков, валов и др.)
определяется расчётами и подтверждается, как и для двигателя в целом,
эквивалентно-циклическими испытаниями двигателя. Значение назначенного Р.
изменяется в процессе эксплуатации по мере подтверждения его соответствующими
испытаниями, различают начальный назначенный Р., временно назначенный Р. и т. д.
Составными частями назначенного Р. являются Р. до первого капитального ремонта
и межремонтные Р.
В течение гарантированного ресурса устранение конструктивно-производственных
дефектов двигателя производится за счёт поставщика.
Для расчёта потребности в авиационных двигателях используется ресурс до
списания — расчётное значение наработки двигателя от начала эксплуатации до
списания двигателя.
И. А. Биргер.
Лит.: Гудков А. И., Лешаков П. С., Райков Л. Г., Внешние нагрузки и прочность
летательных аппаратов, 2 изд., М., 1968; Серенсен С. В., Когаев Б. П.,
Шнейдерович Р. М., Несущая способность и расчет деталей машин на прочность,
3 изд., М., 1975.
ресурсные испытания авиационной конструкции — воспроизведение в лаборатории
внешних воздействий, соответствующих условиям типовой эксплуатации планёра
|
|