2. Определение допустимых в эксплуатации наработок

На основании результатов выполненного комплекса расчетно­экспериментальных работ для каждого критического места конструк­ции определяются допустимые, с учетом требований АП, наработки в эксплуатации и мероприятия, необходимые в эксплуатации для дости­жения этих наработок.

Для определения допустимых в эксплуатации наработок для каж­дого критического места определяется величина безопасного ресурса (практическая невероятность появления усталостного повреждения), наработка до начала контроля (совпадает с безопасным ресурсом) и периодичность контроля.

Эти величины определяются, как правило, по результатам натур­ных ресурсных испытаний в зависимости от классификации силово­го элемента (степень опасности разрушения) и критического места (контролепригодность и стойкость к повреждению).

Вошедшие в практику работ алгоритмы определения величин бе­зопасного ресурса, начала и периодичности осмотров приведены на рис. 2.23 и рис. 2.24.

Рис. 2.23. Определение ресурса силовых элементов, спроектированных по принципу «безопасного разрушения» и «допустимого повреждения»

Отметим при этом два важных обстоятельства, касающихся особо ответственных элементов. Это, во-первых, обязательность рассмот­рения для них возможности наличия в конструкции производствен­ного дефекта, во-вторых - введение контроля критического места, начиная с наработки, не превышающей половину величины проект­ного ресурса (там, где это возможно).

По сути определение допустимых наработок представляет собой применение тех или иных запасов (коэффициентов надежности) на полученные тем или иным способом (как правило, эксперимен­тальным) оценки долговечности и скорости развития возможных повреждений.

Рис. 2.24. Определение начала осмотров AN_Q и периодичности контроля AN

В соответствии с действующими АП-25 (МОС 25.571) суммарный коэффициент надежности представляет собой произведение коэффи­циентов, каждый из которых имеет свой физический смысл и в той или иной степени обоснованно учитывает влияние на надежность оценки ресурса тех или иных факторов. Числовые величины соглас­но требованиям МОС 25.571 приведены в табл. 2.6.

Коэффициенты надежности

Таблица 2.6

	Учитывает	Возможные значения		Зависит от:
		При установлении безопасного ресурса или наработки до начала осмотров	При определе­нии периодич­ности осмотров
л	Уровень соответствия структуры программы реальным спектрам нагружения	0 1 Ch	0 1 Сч	Полноты воспроиз­ведения нагрузок ти­пового полета
Л	Степень опасности раз­рушения	0 1 Ъэ	0 1 Ch	Однопутно сти или многопутности пере­дачи нагрузок
Л	Рассеивание нагружен- ности конструкции в эксплуатации	1,0 -2,0	1,0 -2,0	Степени учета воз­можного влияния ус­ловий эксплуатации

Продолжение табл. 2.6

л4	Разброс характеристик усталости и длитель­ности роста трещин	UJ 0 1 ’л о	2,0-3,0	Количества испытан­ных экземпляров
^5	Влияние окружающей среды	-	1,0- 1,5	Результатов специ­ального анализа
Л = Л1*'П2*Л3*Г14*Г15		3,0-22,5	2,0 - 20,25
^дшП	Повышенный разброс результатов испыта­ний (в дополнение к гц)	1,0- 1,5	1,0-1,5	Фактического разбро­са результатов испы­таний
^доп!	Применение расчет­ных методов (пере­счеты результатов ис­пытаний или прямые расчеты)	1,0 -2,0	1,0 -2,0	Апробированности расчетных методов

Не вдаваясь в анализ системы применения коэффициентов надежнос­ти, введенной еще в Нормы 1961 года издания, отметим, что именно эта система (а точнее, ее консерватизм) значимо отличает отечественные требования от зарубежных. При строгом формальном следовании Нор­мам суммарный коэффициент надежности при определении безопас­ного ресурса (начала осмотра) теоретически (при максимальных пре­дусмотренных Нормами значениях каждого из коэффициентов) может достигать величины Г) = 33,75, тогда как в соответствии с западными подходами суммарный коэффициент надежности для конструкций из алюминиевых сплавов не превышает 5,0, а для конструкций из сталей - 7,5 (что примерно соответствует и нашей практике).

Допустимая в эксплуатации наработка ограничивается либо зна­чением безопасного ресурса (для не обладающих приемлемыми ха­рактеристиками живучести мест конструкции), либо наработкой, до достижения которой при приемлемо низкой вероятности появления усталостного повреждения оно будет выявлено средствами контроля до достижения им критического размера.

В соответствии с требованиями Норм допустимая в эксплуатации наработка в любом случае не должна превышать половину от нара­ботки, достигнутой до появления трещины при натурных ресурсных испытаниях.

Полученные оценки значений безопасного ресурса, начала и пе­риодичности контроля и, в совокупности, допустимых для каждого критического места конструкции наработок служат основанием для установления ресурса и срока службы силовой конструкции самолета в целом.