3. Особенности технического обслуживания планера
3.1. Условия эксплуатации
Работа конструкции планера протекает в специфических условиях, обусловленных режимами полетов ЛА, факторами, связанными с работой экипажа и инженерно-технического состава и климатическими условиями. Для элементов конструкции планера ЛА основными факторами, определяющими их надежность, являются механические, тепловые и акустические нагрузки, а также коррозийная стойкость материалов этих элементов.
К нагрузкам, действующим на планер в эксплуатации, относятся:
- повторно статистические нагрузки (при рулении, взлете, полете в неспокойном воздухе и при посадке);
- вибрационные и акустические нагрузки (при работе ГТД);
- температурные условия при стоянке ЛА в аэропортах: от- 50 ̊С до+50 ̊С и после набора высоты до - 60 ̊С.
Значительное увеличение нагрузок на планер наблюдается при полете в турбулентной атмосфере, при посадке и взлете. При грубой посадке перегрузкам подвержены места крепления крыла, оперения, двигателей, шасси, закрылков и др.
3.2. Типовые виды повреждений конструкции планера
Основные виды повреждений конструкции планера можно классифицировать по следующим группам:
трещины, деформации и разрушения, вызванные многократно повторяющимися в эксплуатации нагрузками;
коррозия и разрушение лакокрасочных и защитных покрытий;
износ и люфты подвижных соединений, ослабление болтовых соединений, заклепочных швов и другие виды механического износа;
старение деталей, изготовленных из органических материалов (стекла, пластмассы, резины и др.);
механические повреждения при ТО, подготовке ЛА к полетам и др.
Первая группа повреждений включает:
- повреждения и деформации конструкции от чрезмерных перегрузок в эксплуатации (грубые посадки, попадание в зону грозовой деятельности или зону турбулентной атмосферы и др.);
- повреждения, возникающие в конструкции от воздействия повторяющихся нагрузок и носящие характер местного разрушения в виде усталостных трещин. Они возникают в обшивке и элементах внутреннего силового набора, особенно часто в нервюрах.
Массовыми дефектами крыльев являются трещины в залонжеронной части крыла на обшивке и вспомогательных элементах конструкции. Эти трещины не всегда являются опасными, так как обшивка здесь не силовая, однако, в эксплуатации и при ремонте требуется их устранение. Наиболее опасными являются усталостные трещины на верхних и нижних силовых панелях крыла, которые чаще всего возникают в районе узлов навески шасси, закрылков и других элементов.
В общем случае развитие трещин имеет характер, аналогичный износу с тремя выраженными зонами интенсивности их развития (рис. 3.1).
Рис. 3.1. Типичный характер развития усталостной
трещины l в обшивке планера
Предельно допустимые в эксплуатации размеры трещины устанавливаются на основе тщательного анализа надежности и живучести конструктивных элементов.
Вторая группа повреждений представляет собой коррозийные повреждения. Они возникают прежде всего на наружной поверхности из-за воздействия атмосферных условий и разрушения защитных покрытий при обслуживании ЛА, а также на внутренних поверхностях ЛА с герметическими кабинами, а именно: в подпольных частях фюзеляжа, где скапливается конденсационная влага; в районе санузлов и местах установки аккумуляторных батарей, где коррозия развивается от воздействия агрессивных жидкостей и их паров на элементы конструкции; на участках контакта деталей из разнородных металлов (контактная коррозия), алюминиевых сплавов с деталями из меди, латуни и др.[4].
Коррозия снижает прочность конструкции и является опасным концентратором напряжений. Влага, содержащая хотя бы следы солей, кислот и щелочей, образует электролит, вызывающий коррозию. Места, пораженные коррозией, обладают гигроскопичностью и впитывают влагу из воздуха, и коррозия развивается значительно быстрее.
Внешним признаком начала коррозии служит потускнение и образование мелких пятен, а в дальнейшем и раковин, которые затем разрастаются по количеству, увеличиваются в размерах и проникают вглубь металла. В результате этого тонкий слой металла может быть разрушен в короткий срок, а отдельные детали ЛА вследствие их ослабления могут разрушаться под воздействием нагрузки.
При поражении коррозией алюминиевых сплавов наблюдаются три вида коррозии:
- поверхностная, которая представляет собой серовато-белый налет или пленку;
- точечная – в виде отдельных раковин, появляющихся в результате разрушения самого металла;
- интеркристаллическая – распространяется по границам кристаллов, разрушая их спайку и ослабляя металл.
Коррозия на деталях из стали и чугуна представляет собой налет от оранжево-бурого до темно-коричневого цвета. На деталях из алюминиевых сплавов она имеет вид белого порошкообразного налета. Детали из медных сплавов, окисляясь, образуют на поверхности сплошную черную ленту или точки зеленого цвета. Коррозия в деталях из магниевых сплавов имеет вид рыхлого и влажного солевого осадка грязно-белого цвета.
Места обшивки ЛА, на которых обнаружена коррозия, должны подвергаться обработке, которая заключается в удалении продуктов коррозии и в защите от дальнейшего ее распространения. При зачистке обнаруженных продуктов коррозии не следует полностью удалять коррозийные углубления, достаточно удалить лишь продукты коррозии.
Наиболее распространенным способом защиты от коррозии является защитное покрытие лакокрасочными и металлическими пленками (анодирование и др.). При технической эксплуатации необходимо принимать все меры к сохранению защитных покрытий.
Третья группа это, прежде всего, износ деталей разъемного соединения, который может быть равномерным (изменились размеры деталей) либо неравномерным (изменились и размеры и форма деталей).
Четвертая группа повреждений возникает вследствие преждевременного старения изделий из неметаллических материалов.
Пятая группа повреждений включает различные механические повреждения наружной обшивки у грузовых люков, дверей, повреждения полов и других элементов конструкции ЛА.
Повреждения элементов конструкции происходят вследствие нарушений при подъезде к ЛА спецмашин, предназначенных для заправки ГСМ и спец-жидкостей, загрузки багажа и грузов, обработки санузлов, кондиционирования воздуха в кабинах ЛА (охлаждения или обогрева), а также при небрежном обращении с наземными средствами для ТО со стороны технического персонала.
С целью предупреждения повреждений ЛА на земле в ГА введено в действие «Руководство по организации движения воздушных судов, спец-автотранспорта и средств механизации на аэродромах ГА». Повреждения первых четырех групп влияют на долговечность планера и лимитируют межремонтные и назначенные ресурсы ЛА.