9.2. Научно-исследовательские испытания

Создание нового изделия, отличающегося от предыдущих схемой и принципом действия, применением новых конструкционных материалов, более высокими механическими и тепловыми нагрузками, лучшими удельными и абсолютными показателями работы и т.д., основывается на различных научно-исследовательских испытаниях. Здесь могут решаться общетеоретические и чисто прикладные задачи.

Задачи научно-исследовательских испытаний могут быть различными, но их главная цель – экспериментальное исследование и анализ происходящих в изделии и его агрегатах явлений и процессов. Такие испытания проводятся по заранее разработанной методике. Методика является важнейшим первоначальным документом, определяющим цели, средства и способы получения необходимых данных. Она содержит:

- четкую постановку исследования;

- описание объекта исследования с характеристикой его размеров, свойств и т.д.;

- описание принципиальной схемы имеющегося или разработанного для исследований объекта экспериментального стенда, позволяющего производить все необходимые измерения и наблюдения;

- описание предполагаемой к использованию стандартной и специальной аппаратуры с указанием требуемой точности определения измеряемых величин;

- разработку программы исследования, рабочие параметры, последовательность установления режимов работы, способы перехода с одного режима на другой, длительность работы качество замеров на каждом режиме и т.д.;

- описание способа обработки первоначальных данных. Приводятся используемые при этом тарировочные и иные вспомогательные графики, таблицы, расчетные формулы и указывается, в каком виде должны быть представлены полученные опытные данные.

В ряде случаев в методике дается теоретическая разработка вопроса, подлежащего изучению. Это позволяет заранее предсказать изменение определенных параметров по независимым переменным и более четко выявить величины и зависимости, которые следует получить или уточнить при проведении опыта. Результаты научно-исследовательских испытаний дают возможность установить качественную картину протекающих рабочих процессов, понять причины возникающих явлений, уточнить и дополнить существующие положения и методы расчета, оценить значения отдельных параметров и т.д. Часто наличие статистических материалов, обработанных по методам теории вероятности, является основой для создания новых эмпирических методов расчета и теоретических обобщений.

Научно-исследовательские испытания проводятся в лабораториях ОКБ, НИИ и ВУЗов по заданию планирующих организаций или договорам с заинтересованными предприятиями.

9.3. Опытные испытания

В расчетах, на основании которых выбираются основные параметры и геометрические размеры вновь создаваемых изделий, невозможно учесть расчетным путем влияние работы одного узла на другой. Поэтому каждое вновь создаваемое изделие проходит опытные испытания на стенде. Основной целью опытных испытаний является отработка рабочего процесса и конструкции изделия. Опытные испытания используют результаты научно-исследовательских испытаний. Они состоят из предварительных, доводочных и чистовых испытаний.

Предварительным испытаниям подвергаются детали, узлы, агрегаты и изделие в целом в процессе эскизного и рабочего проектирования. Задачей этих испытаний является предварительная проверка принятых при конструировании решений и определение рабочих характеристик изделия.

Доводочные испытания ведутся по двум направлениям: в заводских условиях, где отрабатываются агрегаты и отдельные элементы изделия, и на опытных испытательных станциях, где отрабатываются полноразмерные изделия. В ходе доводочных испытаний решаются следующие задачи:

- отработка конструкции отдельных узлов и агрегатов;

- проверка правильности выбора материалов и технологического процесса изготовления деталей для обеспечения точности и надежности изделий;

- доводка параметров агрегатов и изделия до величин, указанных в технических требованиях заказчика;

- совершенствование рабочего процесса изделия и системы регулирования в наземных условиях до тех пор, пока не будут получены параметры, требуемые техническим заданием.

Во время доводочных испытаний большое внимание уделяется отработке эксплуатационных свойств изделия. Они имеют ряд особенностей, отличающихся от других видов испытаний:

- приходится иметь дело с реальной конструкцией изделия, которая не всегда удобна для получения интересующих конструктора сведений (например, КПД турбины);

- если расчетный ресурс мал (как, например, при испытании ДЛА), то, как правило, он оказывается недостаточным для проведения всего комплекса доводочных работ, Поэтому доводка осуществляется на нескольких изделиях;

- для выяснения причин дефектов приходится увеличивать количество измерений, что может уменьшить надежность изделия, повлиять на рабочий процесс и величины измеряемых параметров;

- для ускорения доводочных работ часто проектируются и изготовляются стенды одновременно с проектированием и изготовлением изделия;

- во время испытаний необходимо тщательно изучать влияние конструкции стенда на условия работы изделия. Стенд не должен создавать дополнительных нагрузок на изделие.

Чистовые испытания проводятся после устранения всех недостатков выявленных при доводочных и предварительных испытаниях. Эти испытания показывают степень соответствия значений параметров изделия и его надежности требованиям технического задания. Чистовые испытания проводятся на стенде в присутствии специально назначенной комиссии из представителей заводов, ОКБ и заказчика. В объем чистовых испытаний входят:

- установление соответствия параметров испытываемого изделия параметрам, заданным техническими условиями;

- проверка первоначального ресурса и эксплуатационной надежности изделий;

- определение стабильности работы основных агрегатов в течение заданного ресурса.

Чистовые испытания проводятся на тех же стендах, на которых проводились доводочные испытания. Программа испытаний заранее разрабатывается на основании технического задания на проектирование и анализа истории создания и доводки изделия: проектной документации, технических отчетов, выпускаемых ОКБ при проведении доводочных испытаний.