Лекция 4. Факторы, определяющие надежность авиационной техники

Вопрос 1. Конструктивные факторы

При эксплуатации AT возникают два взаимно противополож­ных процесса (рис. 1.1): процесс изменения технического состоя­ния объектов вследствие изнашивания и физико-химического из­менения структуры элементов при их функционировании и процесс восстановления технического состояния объектов при ТОиР.

Рис 1 1 Процессы, возникающие при эксплуатации AT

Интенсивность изменения технического состояния объекта определяется его конструктивными особенностями, характеристикой конструктивных материалов, стабильностью и качеством произ­водства, а также условиями и режимами эксплуатации.

Отказ элемента — явление случайное, но причина появления любого отказа связана с определенными физико-химическими про­цессами. Изучение закономерностей изменения свойств и парамет­ров элементов, кинетики физико-химических процессов особенно важно для обеспечения надежности изделий AT в процессе экс­плуатации, оценки их технического состояния и осуществления мероприятий, направленных на предупреждение последствий от­казов

Для изделий AT решающее значение на работоспособность элементов и возникновение отказов оказывают процессы на по­верхности конструкции, которая подвергается непосредственному воздействию окружающей среды, влаги, различных агрессивных сред, загрязнению.

В местах подвижных и неподвижных соединений деталей воз­никают различные виды механического или электроэрозионного износа, контактной коррозии. Многие физико-химические процессы являются термически активируемыми, т. е. интенсивность проте­кания процессов увеличивается при нагревании элементов. Тепло­вые процессы играют решающую роль в изменении свойств и ха­рактеристик материалов авиационных ГТД, процессах разрушения и старения их элементов.

Отказы и повреждения изделий AT можно классифицировать в зависимости от механизма их возникновения на следующие группы:

— разрушения усталостного характера, трещины, деформации, вызванные действием эксплуатационных нагрузок;

— выработка подвижных сочленений, ослабление резьбовых соединений и заклепочных швов, потертости и другие виды меха­нического износа элементов конструкции;

— разрушения и деформации, вызванные разовым действием нагрузок, превышающих расчетные и связанных с особыми усло­виями полета (сильная болтанка, гроза, град и т. д.) или нару­шениями правил пилотирования ВС (грубая посадка, приземление на повышенной скорости, неправильное руление и т. д.);

— потеря свойств смазок и специальных жидкостей, исполь­зуемых в узлах, агрегатах и системах ВС;

— разрушение лакокрасочных и защитных покрытий;

— эрозия элементов конструкции ВС;

— механические повреждения (деформации, пробоины, царапи­ны и т. д.), вызванные небрежностью при ТО или при выполнении погрузочно-разгрузочных работ.

Отказы и повреждения первых двух групп связаны в основном с режимами эксплуатации AT (дальностью и высотой полета, ко­личеством взлетов и посадок, размерами и высотой аэродромов и т. д.). Повреждения третьей группы связаны с качеством выпол­нения полетов.

Дефекты следующих трех групп отказов зависят главным об­разом от климатических условий эксплуатации, режимов и каче­ства ТО. Последняя группа отказов и повреждений изделий AT связана с недостатками организации труда и квалификацией тех­нического состава.

Возникновению отказов всех групп способствуют случайные факторы конструктивно-производственного характера: недостаточ­но глубокое изучение условий эксплуатации элементов конструк­ции, неудачные конструктивные решения, принятые при разработ­ке изделия, использование некачественных материалов, нарушение режимов обработки деталей при изготовлении и т. д.

Большинство из указанных факторов являются управляемыми, т. е. изменяются в зависимости от проведения различных органи­зационных или технических мероприятий. Целенаправленное воз­действие на факторы, определяющие надежность AT в эксплуата­ции, необходимо осуществлять с учетом сравнения затрат и дости­гаемого эффекта.

Обеспечение надежности AT — задача технико-экономическая. Для решения этой задачи необходимы высоконадежные ВС, затра­ты на создание которых окупаются в процессе их эксплуатации.

Повышение надежности изделий AT связано с увеличением за­трат на их проектирование и производство, что приводит к умень­шению эксплуатационных расходов на ТОиР за счет увеличения периодичности ТО и ресурса изделий, снижения количества запас­ных частей и т. д. Кроме того, повышение надежности изделий на этапах проектирования способствует повышению безопасности и регулярности полетов ВС, а также эффективности использования AT. Однако повышение надежности выше определенного уровня становится малоэффективным в эксплуатации, в связи с чем опти­мальное распределение затрат на проектирование, производство и эксплуатацию AT позволит получить максимальный эффект.

С определением технико-экономической эффективности мы познакомимся в следующей лекции.

НЕ ХВАТАТЕТ ЛЕКЦИИ