Монтаж и испытания систем самолета. Учебное пособие для СПО

СРЕДНЕЕ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЕ ОБРАЗОВАНИЕ

_________________________________________________________________

Комсомольский-на-Амуре государственный университет

С. Б. Марьин, А. В. Вялов

МОНТАЖ И ИСПЫТАНИЯ СИСТЕМ САМОЛЕТА

Учебное пособие для СПО

Профобразование

Саратов

2022

2.КЛАССИФИКАЦИЯ МОНТАЖНЫХ РАБОТ, ИСПЫТАНИЙ И КОНТРОЛЯ……………………………………………………….. 8

2.3.Виды технического контроля…………………………………... 14

2.4.Классификация контролируемых параметров бортовых систем самолета…………………………………………………. 16

3.ПРОВЕДЕНИЕ МОНТАЖНЫХ И КОНТРОЛЬНО-

ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ РАБОТ……………………………………….. 17

3.1.Этапы монтажа, отработки, контроля и испытаний

бортовых систем………………………………………………… 17

3.2.Требования к проведению монтажных работ…………………. 19

3.3.Требования к проведению испытаний и контроля……………. 20

3.5.Аттестация испытательного оборудования……………………. 25

3.6.Проведение входного контроля покупных комплектующих изделий……………………………………….. 25

4.ФАКТОРЫ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ И ИХ ВЛИЯНИЕ НА РАБОТУ БОРТОВЫХ СИСТЕМ………………………………. 27

5.КОНТРОЛЬНО-ИСПЫТАТЕЛЬНЫЕ СТЕНДЫ………………….. 32

5.1.Классификация контрольно-испытательных стендов………... 33

5.2.Основные технические требования к контрольно-испытательным стендам………………………... 35

5.3.Структура и основные элементы стендов……………………... 37

6.ИСПЫТАНИЯ НА ВОЗДЕЙСТВИЕ ДЕСТАБИЛИЗИРУЮЩИХ ФАКТОРОВ………………………………………………………….. 39

6.1. Испытания на воздействие высоких температур……………… 39

6.2.Испытания на воздействие климатических факторов……….... 43

6.3.Испытания на воздействие биологических факторов……….... 54

6.4.Испытания на воздействие механических и акустических факторов……………………………………….. 54

7.ИСПЫТАНИЯ НА ГЕРМЕТИЧНОСТЬ……………………………. 66

7.1.Общие понятия и определения…………………………………. 66

7.2.Методы испытаний на герметичность…………………………. 68

7.2.1. Манометрические методы………………………………. 69 7.2.2. Газогидравлические методы…………………………….. 71 7.2.3. Гидроаналитические методы………………………….... 73 7.2.4. Газоаналитические методы……………………………... 75

3

8.МОНТАЖ, ИСПЫТАНИЯ И КОНТРОЛЬ ГИДРОГАЗОВЫХ СИСТЕМ САМОЛЕТА………………………... 79

8.3.Монтаж трубопроводных систем………………………………. 82

8.4.Дефекты трубопроводных систем самолета…………………... 84

8.5.Контроль качества монтажа трубопроводных систем самолета………………………………………………………….. 85

8.6.Промывка и контроль чистоты трубопроводных систем самолета………………………………………………………….. 87

8.6.1.Технологический процесс промывки трубопроводных коммуникаций гидросистем самолета…………………. 91

8.6.2.Технологический процесс промывки гидравлической системы самолета……………………………………...... 93

8.6.3.Контроль чистоты моющей жидкости……………….. 95

8.7. Контроль герметичности гидросистем самолета……………... 97

8.7.1.Контроль наружной герметичности гидросистем гидростатическим методом……………………………. 98

8.7.2.Контроль внутренней герметичности гидросистем манометрическим методом……………………………... 99

8.8.Отработка гидросистем самолета на функционирование…….. 101

9.МОНТАЖ, РЕГУЛИРОВКА И КОНТРОЛЬ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ САМОЛЕТОМ…………………………………...... 103

9.1.Требования к монтажу механической системы управления…. 103

9.2.Монтаж механической системы управления………………….. 104

9.3.Отработка и контроль систем управления…………………….. 106

10.МОНТАЖ И КОНТРОЛЬ ЭЛЕКТРОПРОВОДНЫХ СИСТЕМ……………………………………………………………. 108

10.5.Контроль электропроводных систем………………………... 112

11.РЕСУРСНЫЕ ИСПЫТАНИЯ……………………………………... 113

12.ЛЕТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ ………………………………………….. 116

12.1.Летные испытания опытных самолетов……………………. 116

12.2. Летные испытания серийных самолетов…………………… 118

13.АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ИСПЫТАНИЙ

ИКОНТРОЛЯ………………………………………………………. 120 ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………. 121

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК…………………………………. 122

4

ВВЕДЕНИЕ

Летные характеристики, надежность и безопасность полетов современных самолетов в значительной степени зависят от работоспособности бортовых систем.

Бортовая система самолета – совокупность целесообразно организованных, взаимосвязанных и совместно действующих элементов, предназначенных для выполнения определенных задач.

Отказы бортовых систем и их элементов в полете могут быть причинами авиационных происшествий.

Вследствие этого одним из главных требований в производстве самолетов является обеспечение заданного уровня надежности бортовых систем и их элементов.

При серийном производстве самолетов требуемый уровень надежности бортовых систем зависит от качества изготовления их элементов и выполнения монтажных и контрольно-испытательных работ.

Как объект производства бортовые системы самолета характеризуются особенностями, которые влияют на цикл, трудоемкость и качество выполняемых работ:

чрезвычайная сложность, которая определяется многоэлементностью, большим количеством соединений и значительной длиной коммуникаций. Ряд деталей и элементов имеют сложную конструкцию, большие габариты и малую жесткость;

влияние на функционирование бортовых систем и их элементов окружающей среды;

повышение значений таких характеристик, как мощность, давление в гидравлической системе, температурные режимы работы и др.;

высокая степень насыщения внутренних объемов каркаса самолетов бортовыми системами. Свободный объем составляет всего 10…15 % внутреннего объема, что значительно затрудняет проведение монтажных и контрольных работ;

низкий уровень механизации и значительная доля применения ручного труда при проведении монтажных и контрольно-испытательных работ;

необходимость применения сложного технологического оборудования при выполнении определенных видов работ;

достаточно большая доля отказов элементов бортовых систем в процессе эксплуатации самолета;

сменяемость и модернизация конструкций бортовых систем самолета в процессе их производства;

высокие требования к качеству бортовых систем и их элементов.

5

1. КЛАССИФИКАЦИЯ БОРТОВЫХ СИСТЕМ САМОЛЕТА

Бортовые системы самолета можно классифицировать по принципу действия, назначению и виду применяемых коммуникаций.

По принципу действия бортовые системы подразделяются на следующие виды:

гидравлические;

пневматические;

электрические;

радиотехнические;

механические.

По назначению бортовые системы самолета можно разделить на следующие группы.

Системы обеспечения управляемого полета самолета:

системы управления самолетом;

пилотажно-навигационные системы;

радиосистемы посадки;

радиолокационные системы;

радиосвязные системы.

Энергетические системы:

электрические;

гидравлические;

газовые.

Системы обслуживания двигателя:

топливная;

масляная;

системы управления двигателями.

Системы обеспечения жизнедеятельности:

система кондиционирования воздуха;

кислородная система;

система регулирования давления;

аварийно-спасательные системы и оборудование.

Системы обеспечения безопасности полетов:

противообледенительные системы;

противопожарные системы.

Системы управления взлетно-посадочными устройствами:

система управления уборкой и выпуском шасси;

система управления тормозными щитками и др.

Бортовые системы контроля:

системы обнаружения неисправностей;

системы индикации и сигнализации;

системы регистрации параметров.

6

Специальные системы:

обзорно-прицельные комплексы;

средства обороны самолета;

системы вооружения и др.

По виду коммуникаций бортовые системы, с технологической точки зрения, удобно разделить на следующие группы.

Электропроводные:

электросистемы;

радиосистемы.

Трубопроводные:

гидравлические системы;

газовые системы.

Кинематические:

тросовые;

жесткие тяги;

зубчатые, реечные, червячные передачи.

Смешанные:

электромеханические;

электрогидравлические;

электродистанционные.

Для повышения надежности и безопасности полетов могут использоваться основные, резервные и аварийные бортовые системы.

Основная система используется для обслуживания потребителей при нормальном полете. Резервная система используется для обслуживания ряда потребителей как основная и может подключаться к другим потребителям при необходимости. Аварийная система используется в случае отказа основной системы в аварийных ситуациях.

Элементы бортовых систем можно рассматривать по функциональ-

ному и конструктивно-технологическим признакам.

Функциональный элемент бортовой системы – часть или отдельный элемент системы, имеющие определенное функциональное значение.

Функциональные элементы делятся на основные и вспомогательные (установочные).

Основные элементы делятся на оборудование и коммуникации. К основным элементам бортовых систем относятся:

источники и преобразователи энергии: насосы, генераторы тока, электрогидравлические преобразователи, гидроаккумуляторы и др.;

исполнительные устройства и механизмы: гидроцилиндры, гидроусилители, гидромоторы, рулевые машины, электроприводы;

счетно-решающие и вычислительные средства;

7

датчики информации: датчики давлений, датчики температур, датчики ускорений и т.п.;

элементы автоматики: усилители, трансформаторы, релейные устройства и т.д.;

указательные и измерительные приборы;

коммуникации: трубопроводы, электропровода, тросы, тяги и др. Вспомогательные элементы делятся на промежуточные и крепеж-

ные. К промежуточным элементам относятся платы, кронштейны и т.п. К крепежным относятся специальные (хомуты, скобы, колодки, замки, лирки) и универсальные элементы (болты, винты, заклепки).

По конструктивно-технологическим признакам бортовые системы делятся на следующие монтажные единицы:

комплекс бортовых систем – все бортовые системы, смонтированные на самолете;

участок систем – часть комплекса бортовой системы, смонтированная в отдельных секциях и агрегатах планера;

зона системы – часть участка бортовой системы, выделенная по определенному признаку (например: зона электроузлов, зона гидроагрегатов, зона радиоаппаратуры и т.д.);

монтажный узел – часть участка или зоны, выполняющая ограниченные функции (гидропанель, щиток, приборная доска, пульт и т.д.);

блок – часть монтажного узла, зоны или участка, собранная в одном корпусе (элементы приборов, электрораспределительные и коммуникационные коробки и т.д.);

коммуникации – часть монтажного узла, зоны или участка, предназначенная для соединения отдельных элементов между собой (электропровода, электрожгуты, кабели, трубопроводы, тросы или тяги управления).

Если блок или элемент коммуникации является частью, например, монтажного узла, то монтажный узел будет элементом конструкции высшего порядка, а блоки и коммуникации – элементами низшего порядка.

2.КЛАССИФИКАЦИЯ МОНТАЖНЫХ РАБОТ, ИСПЫТАНИЙ И КОНТРОЛЯ

2.1. Виды монтажных работ

Монтаж бортовых систем самолета – установка и закрепление блоков и монтажных узлов, прокладка и закрепление коммуникаций, соединение всех элементов в системы.

По месту проведения различают внестендовые (верстачные) и стендовые монтажные работы.

8

Внестендовые монтажные работы выполняются вне планера са-

молета: объектом верстачных работ являются коммуникации (трубопроводы, электрожгуты, тяги), а также монтажные узлы (щитки, пульты, электропанели, гидропанели и др.).

Стендовые монтажные работы выполняются на планере самолета, подразделяются на агрегатные и окончательные.

Агрегатные монтажные работы выполняются на секциях и агре-

гатах планера самолета: прокладка коммуникаций; установка монтажных узлов, отдельных устройств бортовых систем.

Окончательные монтажные работы выполняются на полностью собранном планере самолета: стыковка коммуникаций, проложенных в отдельных агрегатах планера; установка дорогостоящих и легкоповреждаемых элементов бортовых систем, например радиоэлектронного и пилотаж- но-навигационного оборудования.

Объем верстачных и агрегатных монтажных работ следует увеличивать, переносить монтажи с этапа окончательной сборки. Это позволит сократить цикл монтажных работ, повысить качество монтажей.

По составу операций монтажные работы можно разделить на четыре группы.

1-я группа. Выполняются следующие работы:

расконсервация покупных изделий;

комплектование оборудования с арматурой;

зачистка элементов систем и деталей планера под металлизацию. 2-я группа. Выполняются следующие работы:

установка (базирование) элементов:

по разметке;

сборочным и базовым отверстиям (СО, БО);

монтажному приспособлению;

крепление элементов бортовых систем к деталям планера.

3-я группа. Выполняются работы по прокладке и креплению коммуникаций: электрожгутов и кабелей, трубопроводов и шлангов, тяг и тросов.

4-я группа. Выполняются работы по соединению элементов коммуникаций между собой и оборудованием.

2.2. Виды испытаний

Испытания (ГОСТ 16504-81) – экспериментальное определение количественных и (или) качественных свойств объекта как результата воздействия на него при его функционировании, а также при моделировании объекта и воздействии на него.

Испытания классифицируются по категориям, видам и методам.

9

Категория испытаний – это вид испытаний, характеризуемый организационным признаком их проведения и принятием решений по результатам оценки объекта в целом, например: государственные, приемосдаточные испытания и др.

По результатам этих испытаний производится оценка объекта в целом и принимается соответствующее решение – о постановке изделия на производство, возможности предъявления изделия на приемочные испытания и т.п.

Метод испытаний – совокупность правил, определяющих принципов, технологических операций и средств, обеспечивающих проведение испытаний.

Вид испытаний – классификационная группировка испытаний по определенному признаку.

Испытания можно классифицировать по следующим признакам.

По назначению:

исследовательские – испытания, проводимые для изучения определенных характеристик свойств объекта;

контрольные – испытания, проводимые для контроля качества объекта;

сравнительные – испытания аналогичных по характеристикам или одинаковых объектов, проводимые в идентичных условиях для сравнения характеристик их свойств;

определительные – испытания, проводимые для определения значений характеристик объекта с заданными значениями показателей точности и (или) достоверности.

По уровню проведения:

государственные – испытания установленных важнейших видов продукции, проводимые головной организацией по государственным испытаниям, или приемочные испытания, проводимые государственной комиссией или испытательной организацией, которой предоставлено право их проведения;

межведомственные – испытания продукции, проводимые комиссией из представителей нескольких заинтересованных министерств и (или) ведомств, или приемочные испытания установленных видов продукции для приемки составных частей объекта, разрабатываемого совместно несколькими ведомствами;

ведомственные – испытания, проводимые комиссией из представителей заинтересованного министерства или ведомства.

По этапам разработки продукции:

доводочные – исследовательские испытания, проводимые при разработке продукции с целью оценки влияния вносимых в нее изменений для достижения заданных показателей ее качества;

10