2. Лабораторные натурные ресурсные испытания

Используемые на этапе проектирования современные расчетно­экспериментальные методы в определенной мере обеспечивают пол­ноту и точность ресурсного анализа (по крайней мере, для регуляр­ных зон конструкции).

Однако учитывая сложность и случайный характер процессов зарождения и развития усталостных повреждений, обилие в совре­менных конструкциях разного рода плохо поддающихся расчетному анализу нерегулярностей, отечественная (а в последние годы и запад­ная) система обеспечения безопасности при длительной эксплуата­ции исходит из того, что только положительные результаты натурных ресурсных испытаний конструкции могут служить основанием для установления ресурсов и сроков службы.

Этап сертификационных ресурсных испытаний в силу специфи­ки его реализации является достаточно протяженным и занимает как минимум 5-7 лет.

Натурные ресурсные испытания проводятся с целью подтвержде­ния требуемого ресурса конструкции планера и агрегатов, выявления критических мест конструкции с ограниченным ресурсом, обоснова­ния сроков регламента технического обслуживания, подтверждения эффективности доработок конструкции.

Комплекс натурных ресурсных испытаний предусматривает как испытания отдельных агрегатов на различного рода стендах (шасси, механизации крыла и т.д.), так и полноразмерные испытания планера самолета.

Сертификационные ресурсные испытания самолета Ту-204, помимо полноразмерных испытаний планера, включали в себя испытания пе­редней и основной опор шасси на кинематическом стенде и на стендах повторно-статических испытаний, испытания закрылков и предкрыл­ков на полуразмахе крыла, агрегатов из композиционных материалов на отдельных стендах, отсека фюзеляжа с грузовой дверью, фонаря кабины пилотов и т.д.

Полномасштабные испытания включают в себя как испытания на долговечность до образования трещин, так и исследования жи- вучссти при наличии естественных или искусственно внесенных в конструкцию усталостных повреждений. Испытания, как правило, завершаются испытаниями на остаточную прочность от максималь­ных эксплуатационных нагрузок и расклепкой конструкции с целью выявления необнаруженных контролем при испытаниях дефектов.

Основанные на опыте и практике основные требования к таким испытаниям заключаются в следующем:

^ адекватность программ испытаний реальному нагружению. Для обеспечения соответствия этому требованию программа ресур­сных испытаний Ту-204 включает нагружение планера на всех ре­жимах типового полета, реализуемое с использованием 114 каналов нагружения;

^ простота реализации, обеспечивающая возможность анализа и интерпретации результатов, а также получение результатов «в запас». Как правило, это блочное детерминированное нагружение;

^ большой (не менее четырех проектных ресурсов) объем испы­таний, что повышает надежность принимаемых решений по установ­лению ресурсов, а также обеспечивает возможность их обоснованного увеличения;

>> обязательные ресурсные испытания самолетов с наработкой в эксплуатации, что позволяет оценить и учесть влияние реальной эксплуатации на ресурсные характеристики конструкции;

^ контроль НДС и расчетное сопровождение испытаний. Обра­ботка результатов испытаний в темпе их получения.

В соответствии с этими требованиями был проведен комплекс испы­таний самолетов Ту-134 и Ту-154. Обращает на себя внимание (табл. 2.4) существенно больший, чем по западным аналогам, объем испы­таний, который позволил с высоким уровнем надежности обеспечить эксплуатацию этих самолетов за пределами проектных ресурсов.

Об эффективности этих испытаний свидетельствует и большой объем доработок, внедренных по их результатам (рис. 2.13), а также уменьшение объема доработочных ресурсных бюллетеней с серии за­дела благодаря относительно высокому темпу испытаний (рис. 2.14).

Эти же требования лежат в основе ресурсных испытаний самолета Ту-334 (рис. 2.15 и 2.16) и Ту-204 (рис. 2.17).

О

Таблица 2.4

		Ближнемагистральные		Дальнемагистральные
		В-737	Ту-134	В-757	Ту-154
Испытано самолетов	Новые	1*	3	1	3
	С наработкой в эксплуатации	1*	2		2
	Всего	2**	5	1	5
Достигнуты наработки (мах)	Абсолютные	150000	115000***	100000	90000***
	В числе проектных ресурсов	2	5,5	2	6
Примечание: *- только секция фюзеляжа; **- с			зюзеляж; ***- с учетом эквивалентов

*-Ту-154М

Рис. 2.13. Доработки по результатам испытаний

Рис. 2.14. Уменьшение объема доработок в производстве (фюзеляж самолета Ту-154)

бъем натурных ресурсных испытаний

При этом необходимо подчеркнуть два важных обстоятельства, касающиеся программ ресурсных испытаний, а также анализа и ин­терпретации получаемых в результате испытаний результатов.

С

Рис. 2.15. Проектная схема стенда ресурсных испытаний самолета Ту-334

тремление в максимальной степени обеспечить адекватность нагружения конструкции при испытаниях и в реальной эксплуата­ции привело к тому, что практически общепринятыми в настоящее время стали программы натурных испытаний, предусматривающие так называемое квазислучайное нагружение.

Р

4 5

Крыло

Двигатели (каждый полет менять фазы)

♦Механизация крыла •*

‘• hMYAVVVPwWiMMr-

Каждые 2 полета менять фазы

1. Наземный режим.

2. Взлет.

3. Набор высоты.

4. Эшелон.

5. Снижение.

6. Посадка. z

7. Пробег.

¹

Горизонтальное оперение

ЧАУ