Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Методическое пособие 802

.pdf
Скачиваний:
11
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
16.93 Mб
Скачать

не пригодные к ремонту согласно ремонтной документации и подлежащие снятию

своздушного судна и списанию с последующим направлением для исследования на ремонтные предприятия.

Расслоение материала приводить со временем к разрушению конструкций из композитов и тем самым снижается прочность конструкций. Снижение прочности конструкций приводит к уменьшению ресурс воздушного судна. Оно может проявляться в прорастании неустойчивой трещины и снижать несущую способность конструкционного элемента по отношению к другим видам разрушения.

При изучении повреждений возникает вопрос о виде и причинах разрушений и расслоений вокруг площадки контакта, напряжений возникающих в окрестности повреждений.

Исследования композиционных материалов показали, что, как правило, с увеличением скорости приложения нагрузки скорость деформации возрастает [3]. В свою очередь, происходит изменение предела прочности.

Таким образом, защищенность воздушных винтов от повреждения твердыми частицами достигается решением следующими задачами, призванных обеспечить надежную работу ВС в реальных условиях эксплуатации.

При проведении испытаний делалась серия опытов, где температура постепенно понижалась до перехода материала в хрупкое состояние. Проведение эксперимента исследований ударной стойкости лопастей воздушного винта из композиционного материала проводилось в три этапа.

Первый этап – расчет определения повреждений.

Второй этап – нанесение повреждений лопасти ВВ высокоскоростными твердыми частицами (осколок).

Третий этап – определение повреждений при помощи современных дефектоскопов. Нанесение повреждений осуществлялось при помощи пневматической метательной ус-

тановки. Для удобства метания ствол в установке выполнен легкосъемным и его диаметр равен 33 мм. Максимальная скорость метания при применении в качестве рабочего тела воздуха составляет 300 м/с и 1350 м/с при гелии.

Во время испытания температура изменялась в широком диапазоне от минус 70 до плюс 20 °С. Охлаждение ВВ до минус 70 °С достигалось в специальном холодильнике. В качестве хладагентов при проведении испытаний до минус 70 °С (203 К), т. е. до температуры климатического холода, применяли твердую углекислоту (сухой лед) в смеси с денатуратом.

При выборе контроля предпочтение отдают эхо-методу – как наиболее точному. Продольный и поперечный вид акустических волн применяют для объектов, толщина которых значительно превосходит длину волны.

Ударная вязкость уменьшается с уменьшением температуры. С другой стороны, ВВ после 5 дней воздействия низких температур показывают несколько ниже поглощения энергии удара, чем образцы с одним выходным днем воздействия на температуру. Путем дефектоскопического осмотра было обнаружено, что механизм разрушения изменяется от матрицы растрескивания при комнатной температуре к расслаиванию и происходит обрыв волокна при низких температурах. Результаты данного исследования показали, что механические свойства композитов различны при статических и динамических нагрузках при низких температурах. Это происходит потому, что материал становится более хрупким при понижении температуры и в меньшей степени способен притупить трещины, и, следовательно, композитный материал поглощает меньше энергии во время испытания на удар. Результаты экспериментальных исследований могут быть использованы в дальнейшем для усовершенствования конструкции лопасти воздушного винта с точки зрения повышения ударной стойкости.

150

Литература

1.Горбунов В.П. Статья «Проблемы эксплуатации современных самолетов в условиях низких и сверхнизких температур Сибири, Севера и Арктики» // Научный вестник МГТУ ГА

204. – Москва, 2014. – С. 110-114.

2.Иванов Е.Г. Материаловедение. Технология конструкции материалов. Учебное посо-

бие. – М: ВВИА, 2008. – 214 с.

3.Фудзии Т. Дзако М. Механика разрушения композиционных материалов. – М.: Мир, 1982. 233 с.

4.Звягинцева, А.В. Моделирование процессов и совершенствование мероприятий по улучшению условий труда на горно-обогатительном комбинате / А.В. Звягинцева, С.А. Сазонова, В.Ф. Асминин // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 2. - С. 10-16.

5.Звягинцева, А.В. Моделирование неорганизованных выбросов пыли и газов в атмосферу при взрывных работах на карьерах горно-обогатительных комбинатов / А.В. Звягинцева, С.А. Сазонова, В.В. Кульнева // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 2. - С. 17-25.

6.Звягинцева, А.В. Моделирование процессов и разработка мероприятий по сокращению пылегазовыделения на карьерах горно-обогатительного комбината / А.В. Звягинцева, С.А. Сазонова, В.В. Кульнева // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 2. -

С. 26-32.

7.Асминин, В.Ф. Функциональные и конструктивные особенности облегченных звукоизолирующих панелей / В.Ф. Асминин, Е.В. Дружинина, С.А. Сазонова, Д.С. Осмоловский // Вестник Воронежского института высоких технологий. - 2019. - № 2 (29). - С. 4-7.

8.Иванова, В.С. Физическое моделирование аппарата пылеочистки скруббер Вентури для улучшения условий труда на производствах / В.С. Иванова, С.Д. Николенко, С.А. Сазонова, В.Ф. Асминин // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 1. - С. 48 -55.

9.Zvyagintseva, A.V. Increase of solubility of hydrogen in electrolytic alloys NI-B / A.V. Zvyagintseva, Y.N. Shalimov // NATO Science for Peace and Security Series C: Environmental Security. - 2011. - Т. 2. - С. 519-528.

10.Zvyagintseva, A.V. Laws of diffusion of hydrogen in electrolytic alloys on the basis of nickel / A.V. Zvyagintseva, Y.N. Shalimov // NATO Science for Peace and Security Series C: Environmental Security. - 2011. - Т. 2. - С. 529-534.

11.Сазонова, С.А. Разработка модели транспортного резервирования для функционирующих систем теплоснабжения / С.А. Сазонова // Вестник Воронежского института высоких технологий. – 2007. – № 2. - С. 48-51.

12.Молодая, А.С. Моделирование высокотемпературного нагрева сталефибробетона / А.С. Молодая, С.Д. Николенко, С.А. Сазонова // Моделирование, оптимизация и информаци-

онные технологии. - 2018. - Т. 6. - № 2 (21). - С. 323-335.

13.Николенко, С.Д. Математическое моделирование дисперсного армирования бетона / С.Д. Николенко, С.А. Сазонова, В.Ф. Асминин // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 1. - С. 74 -79.

14.Локтев, Е.М. Моделирование рейтинговых показателей педагогических кадров военных кафедр / Е.М. Локтев, С.А. Сазонова, С.Д. Николенко, В.Ф. Асминин // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 1. - С. 67 -73.

15.Zvyagintseva, A.V. Energetics of metal hydrides formation in electrochemical systems / A.V. Zvyagintseva, Y.N. Shalimov // NATO Science for Peace and Security Series C: Environmental Security. - 2008. - Т. PartF2. - С. 175-182.

16.Zvyagintseva, A.V. Mechanisms of metal hydrides formation in the presence of boron compounds / A.V. Zvyagintseva, Y.N. Shalimov // NATO Science for Peace and Security Series C: Environmental Security. - 2008. - Т. PartF2. - С. 443-448.

17.Zvyagintseva, A.V. The problem of hydrogen permeation into the boron doped electrodeposited nickel films / A.V. Zvyagintseva, Y.G. Kravtsova // NATO Science for Peace and Security

151

Series A: Chemistry and Biology. - 2007. - Т. 2007. - С. 661-664.

18.Zvyagintseva, A.V. Hydrogen permeation and nickel films structure correlation / Zvyagintseva A.V., Kravtsova Y.G. // NATO Science for Peace and Security Series A: Chemistry and Biology. - 2007. - Т. 2007. - С. 665-669.

19.Звягинцева, А.В. Моделирование воздействия ртутьсодержащих отходов объектов техносферы на окружающую среду и разработка мероприятий по охране атмосферного воздуха / А.В. Звягинцева, С.А. Сазонова, В.В. Кульнева // Моделирование систем и процессов.

-2019. - Т. 12. - № 3. - С. 17-26.

20.Звягинцева, А.В. Моделирование техногенного воздействия ТЭЦ на окружающую среду и разработка инженерно-технических природоохранных мероприятий / А.В. Звягинцева, С.А. Сазонова, В.В. Кульнева // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 3.

-С. 27-34.

21.Звягинцева, А.В. Оценка процесса техногенного загрязнения атмосферы объектами теплоэнергетики и разработка инженерно-технических природоохранных мероприятий / А.В. Звягинцева, С.А. Сазонова, Н.В. Мозговой // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т.

12. - № 3. - С. 34-41.

22.Сазонова, С.А. Математическое моделирование параметрического резерва систем теплоснабжения с целью обеспечения безопасности при эксплуатации / С.А. Сазонова, С.Д. Николенко, А.В. Звягинцева // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 3. -

С. 71-77.

ФГКВОУ ВПО «Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военновоздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина», г. Воронеж

N.V. Rogov, A.A. Zemlyanukhin

MATHEMATICAL MODEL OF CALCULATION OF HIT OF WEAPONS QUESTIONS OF SAFETY OF OPERATION OF PROPELLERS IN THE FAR NORTH

The article considers features of operation of the polar aircraft associated with the problem of getting foreign objects in the propeller of a composite material. The paper presents a brief overview of the climatic data at the localities of Siberia and the far North of Russia. The paper discusses the types of mechanical damage of the propeller in consequence of the intrusion of solid objects. Examined propeller damaged outsiders are a solid object as an object of danger to crew and passengers during flight.

Key words: aircraft , negative temperature, a foreign object, propeller.

Federal State Official Military Educational Institution of Higher Professional Education Military Educational Research Centre of Air Force «Air Force Academy named

after professor N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarin», Voronezh

152

УДК 623.746.4-519:504-047.36

А.В. Павлович, А.М. Китаев, В.С. Еремин

МОДЕЛЬ ПРИМЕНЕНИЯ МАЛОРАЗМЕРНЫХ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ С ЦЕЛЬЮ ЭКОЛОГИЧЕСКОГО МОНИТОРИНГА

Представлен временной граф, раскрывающий основные (важнейшие) этапы применения малоразмерных беспилотных летательных аппаратов, выполняющих задачи экологического мониторинга в условиях внешнего воздействия или внезапно возникших технических неисправностей.

Ключевые слова: беспилотные летательные аппараты, экологический мониторинг в условиях внешнего воздействия или внезапно возникших технических неисправностей, динамическая модель.

В настоящее время беспилотная авиация развивается стремительными темпами вследствие применения имеющихся и разрабатываемых новейших информационных и робототехнических технологий. Десятки ведущих зарубежных стран активно производят и используют беспилотные летательные аппараты (БпЛА) в различных областях для выполнения широкого спектра задач, в том числе направленных на обеспечение безопасности в экологической сфере. В последнее время и в Российской Федерации разрабатывается данное научнотехническое направление.

Под беспилотным авиационным комплексом понимают единую функционально взаимоувязанную систему летательных аппаратов (от одного и более) и специальных технических средств, обеспечивающих применение самого БпЛА по основному целевому назначению и эксплуатацию всего комплекса в целом.

Под БпЛА понимают летательные аппараты без пилотов на борту, с дистанционным, полуавтономным (автоматизированным), автономным (автоматическим) или комбинированным управлением, оснащенные полезной (целевой) нагрузкой, позволяющей выполнять широкий спектр задач в пределах земной атмосферы.

Для моделирования вероятностных и пространственно-временных параметров применения малоразмерных беспилотных летательных аппаратов разведывательного типа, выполняющих задачи экологического мониторинга (далее по тексту – МБпЛА), используется соответствующая динамическая модель. Моделирование позволяет сгенерировать практически весь перечень исполнительных объектов (элементов) обстановки, которые непосредственно участвуют в выполнении рассматриваемой типовой задачи, и определить их рейтинг по важности.

Данный процесс функционирования рассматриваемых элементов (составляющих) можно отобразить в виде дискретных состояний с переходами через случайные промежутки времени, определяемые исходя из физических особенностей участвующих объектов и исследуемой системы в целом. Анализ существующих способов математического выражения поведения сложных систем в динамике [1] показывает, что наиболее удобной формой ее представления является ориентированный пространственно-временной граф.

Разработанная динамическая модель применения малоразмерных беспилотных летательных аппаратов разведывательного типа, выполняющих задачи экологического мониторинга, в виде пространственно-временного графа дискретных состояний представлена на рисунке 1.

Для каждых временных этапов подготовки, начала и окончания функционирования МБпЛА, включения и выключения на них бортовых радиоэлектронных средств разработаны временные графы состояний, описывающие возможные варианты развития рассматриваемых процессов. Выбор каждого определенного варианта зависит от состояния готовности различных функциональных систем (подсистем) и путей протекания процессов на нижних уровнях.

_________________________________

© Павлович А.В., Китаев А.М., Еремин В.С., 2019

153

Рис. 1. Динамическая модель (пространственно-временной граф) применения малоразмерных беспилотных летательных аппаратов (вариант)

С применением разработанной динамической модели определяются: временные параметры (начало, продолжительность, окончание) исследуемого эпизода применения БпЛА; циклы функционирования различных подсистем беспилотного комплекса; критические (уязвимые) состояния, возникающие в результате внешних воздействий (например, метеоусловий) или внезапно возникших технических неисправностей.

В модели применения МБпЛА отображены следующие этапы: подготовка к работе и команда на взлет; взлет и корректировка местоположения (маршрута полета) с применением аппаратуры потребителей (АП) спутниковой радионавигационной системы (СРНС); работа в зоне (районе) ведения экологического мониторинга (разведки); воздушная разведка и передача разведданных различным потребителям информации на наземные пункты управления (НПУ) в масштабе времени, близкому к реальному, по выбранным, исправным и высокоскоростным каналам (линиям) радиосвязи; возвращение и окончание работы. Представлена работа бортовых систем управления, связи и передачи данных, навигации, оптикоэлектронных средств воздушной разведки, размещенных на МБпЛА.

На рис. 1 представлены следующие динамические состояния:

0 – беспилотный комплекс готов к выполнению поставленных задач по основному предназначению;

1 – поступил приказ о запуске МБпЛА, полетное задание загружено, МБпЛА готов к применению;

2 – с НПУ поступила команда управления на взлет; 3 – старт, МБпЛА осуществил взлет;

4 – параметры полета МБпЛА и маршрута имеют расхождения с заданными; 5 – с НПУ осуществлена корректировка полета МБпЛА;

6 – все функциональные системы в норме, параметры полета МБпЛА и маршрут соответствуют установленным;

7 – работа АП СРНС не нарушена, произведена корректировка местоположения (текущих координат) МБпЛА и маршрута его полета;

8 – работа АП СРНС нестабильна (нарушена), произведена корректировка местоположения (координат) МБпЛА и маршрута его полета с применением инерциальной навигационной системы (ИНС);

154

9 – МБпЛА вошел в зону (район) выполнения задач экологического мониторинга (воздушной разведки) с ошибкой целеуказания (ЦУ), соответствующей времени полета без радионавигации (с использование ИНС или по программе);

10 – работа АП СРНС нарушена и не восстановлена, накоплена большая ошибка определения местоположения МБпЛА;

11 – МБпЛА вошел в зону (район) ведения разведки без ошибок; 12 – на МБпЛА включено оптикоэлектронное средство, ведется экологический мони-

торинг по маршруту полета в заданном районе; 13 – в подсистеме сбора и обработки информации МБпЛА проведено накопление тре-

буемого объема разведывательных данных для их передачи на НПУ в масштабе времени, близкому к реальному, или записи на магнитный носитель информации;

14 – осуществлен поиск рабочего канала передачи данных на НПУ; 15 – каналы передачи данных неисправны, передача данных невозможна;

16 – данные сохранены на магнитный носитель информации с целью доставки на НПУ в виде файлов;

17 – каналы передачи разведданных найдены, готовность передачи данных на НПУ; 18 – данные переданы по каналу 1 (через НПУ по каналу авиационной радиосвязи); 19 – данные переданы по каналу 2 (через ретранслятор по каналу «прямой видимости»

Line-of-Sight);

20 – данные переданы по каналу 3 (на выносной видеотерминал (потребителям) по каналу «прямой видимости» Line-of-Sight);

21 – данные переданы по каналу 4 (через НПУ по каналу «прямой видимости» Line- of-Sight);

22 – данные переданы по каналу 5 (по дополнительным (спутниковым) каналам «вне прямой видимости» Beyond-Line-of-Sight);

23 – разведывательные данные с МБпЛА переданы полностью; 24 – полученных разведывательных данных достаточно для анализа и обработки, вре-

мя работы МБпЛА в заданном районе закончилось; 25 – с НПУ поступила команда на завершение работы в заданном районе и возвраще-

ние в точку старта; 26 – возврат МБпЛА в точку старта;

27 – разведывательные данные с МБпЛА не переданы (переданы с ошибками); 28 – полученных разведывательных данных недостаточно для анализа и обработки,

время работы МБпЛА в заданном районе не закончилось.

Таким образом, представленная динамическая модель, включающая пространственновременные графы состояний, – важная и неотъемлемая составная часть моделирования процесса применения МБпЛА, выполняющих задачи экологического мониторинга, с учетом внешних воздействий (метеоусловий) или внезапно возникших технических неисправностей на всех этапах от момента формирования полетного задания и взлета до посадки. При разработке статьи рассматривались материалы исследований [2-16].

Литература

1.Вентцель Е.С. Исследование операций: задачи, принципы, методология. – 2-е изда-

ние. – М: Наука, 1988. – 208 с.

2.Звягинцева, А.В. Моделирование процессов и совершенствование мероприятий по улучшению условий труда на горно-обогатительном комбинате / А.В. Звягинцева, С.А. Сазонова, В.Ф. Асминин // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 2. - С. 10-16.

3.Звягинцева, А.В. Моделирование неорганизованных выбросов пыли и газов в атмосферу при взрывных работах на карьерах горно-обогатительных комбинатов / А.В. Звягинцева, С.А. Сазонова, В.В. Кульнева // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 2.

-С. 17-25.

155

4.Звягинцева, А.В. Моделирование процессов и разработка мероприятий по сокращению пылегазовыделения на карьерах горно-обогатительного комбината / А.В. Звягинцева, С.А. Сазонова, В.В. Кульнева // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 2. - С. 26-32.

5.Асминин, В.Ф. Функциональные и конструктивные особенности облегченных звукоизолирующих панелей / В.Ф. Асминин, Е.В. Дружинина, С.А. Сазонова, Д.С. Осмоловский

//Вестник Воронежского института высоких технологий. - 2019. - № 2 (29). - С. 4-7.

6.Иванова, В.С. Физическое моделирование аппарата пылеочистки скруббер Вентури для улучшения условий труда на производствах / В.С. Иванова, С.Д. Николенко, С.А. Сазонова, В.Ф. Асминин // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 1. - С. 48 -55.

7.Звягинцева, А.В. Мониторинг стихийных бедствий конвективного происхождения по данным дистанционного зондирования с метеорологических космических аппаратов: монография / А.В. Звягинцева, А.Н. Неижмак, И.П. Расторгуев. Воронеж: ФГБОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет», 2013. - 162 с.

8.Звягинцева, А.В. Прогнозирование опасных метеорологических явлений в определении характера и масштабов стихийных бедствий»: монография под общ. ред. И.П. Расторгуева / А.В. Звягинцева, И.П. Расторгуев, Ю.П. Соколова. Воронеж: ГОУВПО «ВГТУ», 2009. - 247 с.

9.Сазонова, С.А. Итоги разработок математических моделей анализа потокораспределения для систем теплоснабжения / С.А. Сазонова // Вестник Воронежского государственного технического университета. - Том 7, № 5, 2011 - С. 68-71.

10.Молодая, А.С. Моделирование высокотемпературного нагрева сталефибробетона / А.С. Молодая, С.Д. Николенко, С.А. Сазонова // Моделирование, оптимизация и информаци-

онные технологии. - 2018. - Т. 6. - № 2 (21). - С. 323-335.

11.Николенко, С.Д. Математическое моделирование дисперсного армирования бетона / С.Д. Николенко, С.А. Сазонова, В.Ф. Асминин // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 1. - С. 74 -79.

12.Локтев, Е.М. Моделирование рейтинговых показателей педагогических кадров военных кафедр / Е.М. Локтев, С.А. Сазонова, С.Д. Николенко, В.Ф. Асминин // Моделирование систем и процессов. - 2019. - Т. 12. - № 1. - С. 67 -73.

13.Власов, Н.М. Математическое моделирование водородной проницаемости металлов: монография / Н.М. Власов, А.В. Звягинцева. - Воронеж: ВГТУ, 2012. - 247 с.

14.Звягинцева, А.В. Структурные и примесные ловушки для точечных дефектов: монография / А.В. Звягинцева. Воронеж: ФГБОУ ВО «Воронежский государственный технический университет», 2017. 180 с.

15.Zvyagintseva, A.V. Increase of solubility of hydrogen in electrolytic alloys NI-B / A.V. Zvyagintseva, Y.N. Shalimov // NATO Science for Peace and Security Series C: Environmental Security. - 2011. - Т. 2. - С. 519-528.

16.Zvyagintseva, A.V. Laws of diffusion of hydrogen in electrolytic alloys on the basis of nickel / A.V. Zvyagintseva, Y.N. Shalimov // NATO Science for Peace and Security Series C: Environmental Security. - 2011. - Т. 2. - С. 529-534.

ФГКВОУ ВПО «Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военновоздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина», г. Воронеж

A.V. Pavlovich, A.M. Kitaev, V.S. Eryomin

MODEL OF THE USING LITTLE DIMENSIONED UNMANNED AIRCRAFT SYSTEMS

FOR THE REASON ECOLOGICAL MONITORING

Will presented dynamic model, describing stages and ways of the using little dimensioned reconnaissance unmanned aircraft systems, executing problems of the ecological monitoring in condition of the external influence or suddenly appeared technical faults.

Key words: unmanned aircraft systems, ecological monitoring in condition of the external influence or suddenly appeared technical faults, dynamic model.

Federal State Official Military Educational Institution of Higher Professional Education Military Educational Research Centre of Air Force «Air Force Academy named

after professor N.E. Zhukovsky and Yu.A. Gagarin», Voronezh

156

УДК 519.711.3:623.746.5

Н.В. Рогов, Е.А. Емец

ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОПТИЧЕСКОГО НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ПРИ ОЦЕНКЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ВОЗДУШНОГО СУДНА

Рассмотрен один из наиболее распространенных способов осмотра проточной части авиационного двигателя визу- ально-оптическим методом неразрушающего контроля. В работе приведены технические характеристики эндоскопов, подвергаемых эксплуатационной проверке. На основе анализа сделаны выводы об экономической целесообразности выбора приборов по критерию «эффективность-стоимость».

Ключевые слова: самолет, эндоскоп, посторонний предмет, лопатка, визуально-оптический метод.

Проблема повышения эффективности использования самолетного парка в авиации Вооруженных сил Российской Федерации актуальна и сегодня. Как и в прошлом веке обороноспособности нашей страны, так же стоит в первых рядах выполнения стратегически важных задач в интересах государства. Немалую долю занимает вопрос обеспечения безотказной работы авиационных двигателей. В условиях эксплуатации в настоящее время часто происходит преждевременное снятие авиационных двигателей по причине попадания посторонних предметов.

Повреждения конструктивных элементов авиационных двигателей посторонними предметами порождают серьезные проблемы, к ним относятся нарушение регулярности полетов, простои воздушных судов и связанные с этим большие материальные затраты. В основном повреждения проточной части авиационных двигателей выявляются с помощью распространенных средств оптического контроля. Анализ повреждений авиационных двигателей показывает, что обнаруженные повреждения, ведут к съему двигателей. Основная доля приходится вследствие механических воздействий. В частности на лопатки компрессора механическое воздействие оказывали посторонние предметы. Вследствие повреждений газотурбинных двигателей с эксплуатации снимается до 40 процентов двигателей от общего числа, снимаемых досрочно двигателей [1]. Анализ повреждения представлен на рисунке 1.

Рис. 1. Механические повреждения авиационного двигателя

Повреждения лопаток компрессоров, от попадания посторонних предметов, имеют примерно одинаковый характер. Эти повреждения в основном делят на три вида:

повреждения «в лоб» с разрывом материала;

повреждения по кромке со сквозным выпучиванием;

повреждения на кромке лопаток по касательной.

_________________________________

©Рогов Н.В., Емец Е.А., 2019

157

К основным посторонним предметам, вызывающие повреждения, могут быть:

предметы с поверхности аэродрома или вблизи его;

предметы, оставленные в каналах воздухозаборника при выполнении работ или ре-

монта;

– детали конструкции воздухозаборника (заклепки, винты и т.д.) или другие детали проточной части авиационного двигателя.

Размеры повреждения лопатки и характер повреждения зависят от геометрической формы предмета, его массы, механических свойств, угла соударения, скорости предмета, температуры и т. д. Посторонний предмет может быть и лед. Лед разбивается о лопатки 1 -й ступени компрессора низкого давления. Также очень редко встречается попадания в двигатель посторонний предмет в виде града. Крупный град встречается в горах. От этого соуд а- рения при большой скорости вращения ротора в лопатке появляется вмятина и погнутость, в основном зависит от массы кусков льда.

Анализ информации о повреждениях лопаток компрессоров посторонними предметами показывает, что чаще лопатки имеют одну забоину. Большое количество забоин встречается редко. В ходе анализа выявлено, что основное количество забоин расположено в зоне входной кромки со стороны «корыта». У лопаток последующих ступеней на входной кромке представлено на рисунке 2.

Рис. 2. Проценты забоин у лопаток последующих ступеней

Обеспечение безопасной эксплуатации авиационных двигателей возможно только при своевременном периодическом техническом обслуживании и ремонте. Поэтому применяется неразрушающий контроль. Примерная схема выявления повреждений на пере лопатки представлена на рисунке 3.

При анализе технических характеристик эндоскопов выявили основные параметры по которым можно сделать вывод о применении данного прибора [2]:

угол поля зрения в пространстве;

освещенность на расчетном расстоянии;

видимое увеличение.

Эти параметры относятся к количественным характеристикам используемого оборудования. Количественно разрешающая способность выражается числом штрихов и равных им по ширине промежутков. Из анализа следует, что, приемлемым рабочим расстоянием считается 25 мм - для жестких приборов (рис. 4) и 15 мм - для гибких.

Выполненные исследования показали, что для контроля различных узлов авиационных двигателей жесткими эндоскопами, рекомендуются углы поля зрения в пространстве предметов, лежащие в пределах (рис. 5).

158

Рис. 4. Жесткий эндоскоп

Рис. 5 Углы поля зрения в пространстве предметов

На основании экономической оценки по критерию «эффективность-стоимость» предпочтение отдается прибору, для которого этот коэффициент меньше. Результаты расчета комплексного коэффициента и критерия «эффективность-стоимость» показали, что для самолета дальней авиации по этим критериям подходят эндоскопы: ЭЖ.8.505.90ош и ЭГВ10.1300. При подготовке статьи были рассмотрены работы [3-21].

159