Использование вибрационных испытаний в контроле технического состояния самолётов

• Автор: Бобрышев, Александр Петрович
• Шифр специальности: 05.07.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Новосибирск
• Количество страниц: 134 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1 .МЕТОДЫ ВИБРАЦИОННЫХ ИСПЫТАНИЙ И ИДЕНТИФИКАЦИИ КОНСТРУКЦИЙ
1.1. Развитие методов вибрационных испытаний и идентификации
1.2. Методики выявления конструктивно-технологических дефектов
ГЛАВА 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ КОНТРОЛЯ ЛЮФТОВ В МЕХАНИЧЕСКИХ ПРОВОДКАХ УПРАВЛЕНИЯ САМОЛЁТА
2.1. Расчётная схема и математическая модель проводки управления
2.2. Реальная конструкция проводки управления и её модель
2.3. Исследования динамических характеристик проводки управления
и проверка адекватности модели
2.4. Методика выявления люфтов
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ С ГИДРАВЛИЧЕСКИМИ ДЕМПФЕРАМИ
3.1. Разработка расчётной схемы органа управления с гидравлическим демпфером
3.2. Составление уравнений движения
3.3. Влияние характеристик демпфера и проводки управления на жёсткость и демпфирование руля
3.4. Определение параметров уравнения колебаний органа управления с демпфером по результатам испытаний
3.5. Проверка адекватности и пример использования модели руля
с демпфером
ГЛАВА 4. ПРИМЕРЫ ВЫЯВЛЕНИЯ КОНСТРУКТИВНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ДЕФЕКТОВ
4.1. Использование общих форм колебаний планера
4.2. Орган управления с сухим трением в проводке
4.3. Орган управления со смещённым узлом навески
4.4. Специальные вибрационные испытания

4.4.1. Испытания изолированной силовой установки
4.4.2. Исследование причин разрушения трубопровода противообледени-
тельной системы самолёта Су-24М
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
Современные требования к надёжности, эффективности и безопасной эксплуатации авиационной техники приводят к необходимости разработки технических средств и методов для оценки технического состояния летательного аппарата (л.а.). Несмотря на тщательный контроль за соблюдением технологической дисциплины, качеством изготовления деталей и агрегатов, точностью сборочных работ, надёжная оценка технического состояния летательного аппарата возможно только на основе объективного контроля [20,23]. К сожалению, широко известные методы объективного контроля (визуальный осмотр, неразрушающие методы), в силу разных причин, не всегда могут быть использованы, а во многих случаях не дают комплексного ответа о техническом состоянии объекта контроля. В этой связи несомненную актуальность приобретает использование периодических виброчастотных (или частотных) испытаний полностью собранных и укомплектованных оборудованием самолётов. Под частотными испытаниями понимается определение обобщённых масс, частот, форм и декрементов собственных тонов колебаний. При этом для определения технического состояния л.а. используются возможные отклонения динамических характеристик. Контроль может происходить либо на уровне качественной оценки (наличие или отсутствие дефекта), либо на уровне количественной оценки одного или нескольких дефектов.
Как известно, виброчастотные методы можно условно разделить на пассивные и активные. В первом случае исследуются сигналы, получаемые при нормальном функционировании контролируемого л.а., во втором случае соответствующая информация получается при приложении к объекту контроля специально заданных воздействий [27, 53]. В данной диссертационной работе рассматриваются виброчастотные испытания конструкции л.а. с приложением к объекту испытаний специально заданных воздействий. При этом приложенные воздействия могут быть двух видов: стационарные и нестационарные. Стационарные воздействия можно разделить на детерминированные (периодические) и случайные [33].

Несоосная установка опор отклоняемых поверхностей является, как правило, результатом ошибок в технологической оснастке. Такой дефект предполагается выявлять по отклонению фактических собственных частот вращения от заданных, а так же по искажению симметрии собственных форм агрегатов, установленных симметрично.
Резонансные колебания приводят к повышенной вибрационной нагруженное™ элементов планера и систем и, как следствие, к их разрушению, до окончания назначенного срока службы. Одним из примеров здесь является трубопровод противообледенительной системы самолёта Су-24М. То, что причина разрушения заключается в резонансных колебаниях, удалось установить в результате расчётных исследований, наземных гонок двигателя и лётных испытаний.
Накопленный опыт позволяет сделать вывод об эффективности и целесообразности использования вибрационных испытаний при конструкторско-технологической доводке самолётов.