6. Выносливость конструкции вертолета.

Ресурс.

Рассмотрим поведение материала конструкции под действием малых нагрузок, которые хотя и относительно невелики по своей величине, так что не могут вызвать разрушение конструкции пр однократном приложжении, но повторяются за время эксплуатации вертолёта миллионы раз. Свойство материала или конструкции выдерживать определённое число циклов таких нагрузок называется выносливостью.

Представления о выносливости базируются в основном на экспериментальных фактах. Совершенных методов расчета, дающих в общем случае возможность получить достаточно точный ответ, пока ещё не существует.

Долговечность летательного аппарата – свойство сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе технической эксплуатации и ремонта. Под предельным понимают такое состояние, при котором дальнейшая эксплуатация летательного аппарата должна быть прекращена из-за неустранимого нарушения требований безопасности полетов или снижения эффективности эксплуатации, или необходимости проведения ремонта.

Показателями долговечности служат ресурс и срок службы.

Ресурс – наработка вертолета от начала эксплуатации или её возобновленная после ремонта до наступления предельного состояния, измеряется в летных часах.

Срок службы – календарная продолжительность эксплуатации вертолета от её начала или возобновления после ремонта до наступления предельного состояния, измеряется в годах.

Изделиям авиационной техники устанавливают следующие виды ресурсов: назначенный ресурс, ресурс до первого ремонта, межремонтный ресурс, гарантийный ресурс.

Назначенный ресурс – суммарная наработка вертолета, при достижении которой эксплуатация должна быть прекращена независимо от его состояния. Назначенный ресурс определяется главным образом усталостной прочностью силовых элементов конструкции, не подлежащих замене.

Ресурс до первого капитального (среднего) ремонта – ресурс от начала эксплуатации вертолета до первого ремонта.

Межремонтный ресурс – ресурс между двумя последовательными ремонтами вертолета.

Ресурс до первого ремонта и межремонтный определяются Иносовыми. Прочностными и антикоррозионными характеристиками заменяемых элементов, узлов и агрегатов, старением резинотехнических изделий и состоянием защитных покрытий элементов конструкции вертолета.

Гарантийный ресурс – наработка вертолета, в течение которой завод-изготовитель или авиационное ремонтное предприятие гарантирует и обеспечивает выполнение установленных требований к вертолету при условии соблюдения правил эксплуатации, хранения и транспортирования. Когда гарантийный ресурс меньше назначенного ресурса, вертолет эксплуатируют в пределах назначенного ресурса.

В расход ресурса вертолета засчитывают 100% его работы в полете и 20% работы НВ на земле.

Аналогичным образом определяются соответствующие виды сроков службы.

Ресурсы и сроки службы устанавливают исходя из достигнутого уровня авиастроения, требований обеспечения боеготовности, безопасности полетов, надежности и экономической эффективности эксплуатации авиационной техники на основании:

- теоретического анализа условий работы вертолета, его функциональной схемной надежности и сравнения с аналогами;

- расчетного обоснования соответствия вертолета заданным требованиям по ресурсам и срокам службы;

- наземных лабораторных и стендовых испытаний;

- исследование в полете нагрузок и условий работы вертолета;

- контрольных лабораторных и стендовых испытаний серийных вертолетов на различных этапах их производства и эксплуатации, а также после ремонта и доработок силовых элементов конструкции;

- оценки эффективности доработок;

- анализа опыта массовой эксплуатации;

- расчета и анализа количественных показателей надежности парка эксплуатируемых вертолетов и их прогнозирования по наработке и календарной продолжительности эксплуатации.

Существенная особенность вертолетов в аспекте их долговечности заключается в том, что назначенные ресурсы и сроки службы основных агрегатов, как правило, значительно меньше ресурса (срока службы) конструкции планера.

Таблица

Агрегаты вертолета	Назначенный ресурс, час. Ми-2	Назначенный ресурс, час. Ми-6	Назначенный ресурс, час. Ми-8
Планер	8000	10000	7000
Лопасти НВ	1500	1200	2000
Втулка НВ	2500	3000	3000
Автомат перекоса	2500	6000	3250
Агрегаты хвостовой трансмиссии	3000	5000	3250
Лопасти РВ	1000	1000	1500
Втулка РВ	1000	1500	3000

Такое положение обусловлено тем, что перечисленные в таблице основные агрегаты вертолета работают в очень сложных и напряженных условиях воздействия переменных динамических нагрузок, создаваемых главным образом вращающимися лопастями несущего и рулевого винтов. Эти нагрузки имеют достаточно широкий амплитудное - частотный спектр, а число их (количество циклов) за ресурс может превышать десятки миллионов, тогда как у агрегатов конструкции самолетов число переменных нагрузок за ресурс составляет всего лишь порядка сотен тысяч циклов. Поэтому ресурсы основных динамически нагруженных агрегатов вертолета определяются усталостной прочностью (выносливостью) их конструкции на основе концепции «безопасного ресурса», согласно которой возникновение усталостных трещин в силовых элементах конструкции недопустимо.

6.1. Основные закономерности, определяющие долговечность.