Монтаж и испытания систем самолета. Учебное пособие для СПО

Тросы управления ..…………………………………………………15

Подвижная часть конструкции изделия...…………………………10

Расстояния между элементами крепления и внутренние радиусы изгиба устанавливаются в зависимости от диаметра жгута.

Натяжение жгута должно быть таким, чтобы на дистанции между двумя соседними точками крепления величина провисания лежала в пределах, заданных в чертежах и ТУ.

10.3.Технология монтажа электропроводных систем

Впроцессе монтажа электропроводных систем производятся установка электроагрегатов, жгутов и других элементов, соединение между собой и контроль монтажных работ.

При монтаже электроагрегатов, аппаратуры и электрораспредели-

тельных устройств выполняют следующие работы:

подготовку к монтажу (ознакомление с технической документацией на монтаж, осмотр жгутов, подготовка инструмента и оснастки, осмотр зоны монтажа и др.);

установку электроагрегатов, аппаратуры и электрораспределительных устройств;

крепление болтами или винтами;

выполнение металлизации;

контроль монтажа.

Монтаж жгутов включает в себя следующие работы:

подготовку к монтажу (ознакомление с технической документацией на монтаж, осмотр жгутов, подготовка инструмента и оснастки, осмотр зоны монтажа и др.);

установку предохранительных (защитных) протекторов, прокладок

идругого в отверстия элементов конструкции для защиты жгута от механических повреждений;

прокладку жгутов по трассе и временное их крепление;

контроль правильности прокладки жгутов;

окончательное крепление жгутов;

подсоединение жгутов к агрегатам, аппаратуре и электрораспределительным устройствам;

контровку и пломбирование соединителей.

После выполнения монтажа системы выполняется операция визуального контроля и контроля параметров в соответствии с требованиями технологической документации.

111

10.4. Дефекты электропроводных систем

Отказ электрической бортовой системы, т.е. событие, заключающееся в нарушении ее работоспособности, происходит в основном в результате неисправностей коммуникаций и выходов из строя отдельных блоков электросистем.

С ростом объема и сложности электрокоммуникаций на самолете возрастает количество их неисправностей в эксплуатации.

Неисправности электрокоммуникаций можно разделить на следующие группы:

механические повреждения электрожгутов (нарушение изоляции или защитных материалов, подрез токонесущих жил, трещины в паяном соединении, изломы наконечников или клемм разъемов);

наличие посторонних веществ, включений и предметов на элек-

трокоммуникациях (микровключения в паяном или обжатом соединении; следы масла, горючего, а также грязи и пыли на электрожгуте; куски припоя, песок, лак, клей, электролит в разъемах и т.д.);

изменение электрических параметров и свойств электрокоммуни-

кации (снижение сопротивления изоляции или электропрочности изоляции между изолированными друг от друга цепями, повышение переходного сопротивления в месте соединения провода с наконечником или клеммой разъема).

10.5. Контроль электропроводных систем

Для нормальной работы электрожгута или электрораспределительного устройства необходимо, чтобы элементы, образующие цепи, были правильно соединены между собой, а параметры элементов соответствовали номинальным значениям.

При контроле электрических цепей и электрораспределительных устройств требуется:

проверить правильность электрических соединений;

убедиться в отсутствии коротких замыканий (ложных перемычек);

убедиться в отсутствии ложных адресов;

определить электрическое сопротивление изоляции;

проверить параметры простых электрических цепей;

проверить параметры сложных электрических цепей.

Контроль правильности электрических соединений предполагает определение электромонтажных дефектов (обрывов, перепутывания, короткого замыкания между электрическими цепями и на корпус).

Проверка осуществляется путем прозвонки – подачи на вход цепи контрольного сигнала и регистрации его на выходе (выходах) цепей.

112

Важное место при контроле занимает проверка электрических параметров цепей: сопротивление изоляции и прочности изоляции.

Сопротивление изоляции – величина, численно равная отношению приложенного к изоляции не меняющегося во времени электрического напряжения к силе проходящего через изоляцию тока.

Значение напряжения при измерении сопротивления изоляции следует выбирать в зависимости от значения рабочего напряжения.

Замер электрического сопротивления должен выполняться непосредственно между цепями и металлическими частями планера.

Измерение сопротивления изоляции производится непосредственно при постоянном токе или на стендах, измеряющих силу тока, протекающего через изоляцию при известной разности потенциалов между электродами.

Электрическая прочность – способность изоляции выдерживать испытательное напряжение без пробоя.

Величина испытательного напряжения выбирается в зависимости от величины рабочего напряжения. Вид напряжения должен соответствовать виду рабочего напряжения. Допускается замена испытательного напряжения любого вида напряжением переменного тока частотой 50 Гц.

Испытательное напряжение следует подавать плавно, увеличивая с нуля или со значения, не превышающего номинальное напряжение. Повышение напряжения до испытательного значения должно производиться плавно или равномерно ступенями, равными примерно 10 % от испытательного значения. Изоляцию требуется выдерживать под испытательным напряжением в течение 1 мин, после чего напряжение плавно или ступенчато снижается до нуля.

Для изделий с рабочим напряжением до 100 В время выдержки изоляции под испытательным напряжением в нормальных климатических условиях допускается сокращать до 1 с при одновременном увеличении испытательного напряжения на 25 %.

11. РЕСУРСНЫЕ ИСПЫТАНИЯ

Для определения долговечности бортовых систем и их элементов, а также выявления связанных с этим конструктивных и технологических дефектов проводятся ресурсные испытания. Долговечность оценивается рядом показателей, в основе которых лежат такие понятия, как ресурс и срок службы, под которыми понимаются, соответственно, наработка объектов и календарная продолжительность от начала их эксплуатации или ее возобновления после ремонта определенного вида до перехода в предельное состояние.

Во время испытаний определяют наработку системы за определен-

ное число циклов, до начала износа или отказа.

113

При испытаниях на долговечность общая наработка объекта испытаний обычно должна составлять не меньше 20 периодов между отказами.

Для проведения ресурсных испытаний требуется обеспечить:

циклические включения бортовых систем с той периодичностью, что и при эксплуатации, например перемещения штурвала при испытаниях на ресурс систем управления и т.д.;

внешние условия работы системы должны быть максимально приближенными к условиям эксплуатации (воспроизведение климатических, механических и других условий).

Оборудование для проведения ресурсных испытаний должно снабжаться автоматическими счетчиками циклов включения, измерительной и записывающей аппаратурой для регистрации температуры, вибраций и пр.

Ресурсные испытания могут быть стендовыми и летными. Стендовые испытания делятся на автономные и комплексные. Автономные ресурсные испытания проводят для определения ресур-

са отдельных элементов систем и монтажных узлов.

Комплексные ресурсные испытания проводят для испытания комплекса систем в целом.

Летные ресурсные испытания проводят с целью определения ресурса систем в натуральных условиях. Помимо выявления малоресурсных элементов систем, летные испытания позволяют изучить изменение летных характеристик самолета в процессе выработки технического ресурса отдельных элементов систем и разработать мероприятия по сохранению летных характеристик.

Ресурсные испытания разделяются на несколько этапов. После выполнения каждого этапа производится замер и запись значений контролируемых параметров (значений давлений в системе, температуры, синхронность срабатывания, усилия и пр.). Испытания проводятся в соответствии с программой, где указаны параметры нагружения, периодичность включения и пр. Результаты ресурсных испытаний тщательно обрабатываются и затем разрабатываются мероприятия, направленные на устранение конструктивных и технологических дефектов бортовых систем.

Рассмотрим структуру стенда для проведения ресурсных испытаний электрожгута поста управления самолетом (рис. 11.1).

Необходимость проведения данных испытаний вызвана тем, что в процессе функционирования поста электрожгут в месте изгиба испытывает значительное число изгибаний, а это приводит к нарушению изоляции проводов, их разрыву и т.д. В результате проведения ресурсных испытаний жгута выявляется его долговечность, что позволяет дать рекомендации по изменению конструкции или разработать другие мероприятия, обеспечивающие работоспособность поста управления.

114

Рис. 11.1. Схема стенда ресурсных испытаний электрожгута поста управления: 1 – электродвигатель; 2 – редуктор;

3 – задатчик перемещений; 4 – ручка управления; 5 – электрожгут; 6 – счетчик циклов

Стенд состоит из приводного механизма, в состав которого входят электродвигатель, редуктор и передача. Циклические перемещения ручки управления обеспечиваются задатчиком перемещений, в качестве которого используется кривошипно-шатунный механизм. Подсчет количества циклов осуществляется с помощью счетчика циклов.

После выполнения заданного числа циклов нагружения электрожгут подвергается электрическим испытаниям, по результатам которых делается вывод о его работоспособности.

Определение количественных показателей надежности, таких как средняя наработка на отказ, вероятность безотказной работы и другое, связано с большим объемом специальных испытаний.

В связи с этим возникает задача разработки методов ускоренных испытаний бортовых систем на надежность.

Ускорение испытаний достигается следующим образом:

заданием форсированных режимов работы ОИ путем подачи более высоких напряжений, увеличения числа оборотов двигателей, увеличения интенсивности срабатывания различных механизмов и т.д.;

увеличением интенсивности воздействия условий внешней среды (температур, вибраций, ударных нагрузок и др.), действующих на ОИ в процессе испытания;

одновременным заданием форсированных режимов работы и увеличением интенсивности воздействия условий внешней среды.

Одним из главных вопросов ускоренных испытаний является определение коэффициентов, которые позволяют пересчитывать величины, полученные при ускоренных испытаниях, в величины, характеризующие надежность изделий в реальных условиях работы.

115

12.ЛЕТНЫЕ ИСПЫТАНИЯ

12.1.Летные испытания опытных самолетов

Каждый новый (опытный) самолет проходит ряд летных испытаний с момента его создания до постановки в серийное производство. Сначала на летающих лабораториях проводится отработка наиболее ответственных установок и агрегатов. Затем проводят их доводку до состояния, обеспечивающего безопасность полетов. На опытных машинах проводятся испытания, где определяются различные летно-технические и эксплуатационные характеристики.

До начала летных испытаний самолета должен быть выполнен комплекс наземных подготовительных работ.

Цель подготовительных наземных работ:

выявление и устранение возможных конструктивных и производственных дефектов опытного самолета, его силовой установки, отдельных бортовых систем и автоматических устройств, штатного оборудования;

взаимная стыковка и настройка всех систем, доведение их до работоспособного состояния и соответствия характеристик ТУ, полная предполетная отработка и получение контрольных характеристик их функционирования;

подготовка экипажа и наземного обслуживающего персонала к летным испытаниям.

Наземные испытания самолета можно подразделить на стендовые и полигонные.

В зависимости от характера решаемой задачи стендовые испытания проводят в лабораториях, ангаре или боксе, на специально оборудованных площадках или непосредственно на месте стоянки самолета. Порядок и содержание стендовых испытаний каждого опытного самолета определяются действующими нормативно-техническими документами, которые согласовываются с заказчиком.

К основным задачам стендовых испытаний опытного самолета относятся:

проверка работоспособности и надежности функционирования систем самолета, его силовой установки и оборудования; при необходимости их отработка и доведение до требуемого состояния;

проверка характеристик силовой установки по величине статической тяги и расходу топлива, калибровка топливомеров;

проверка характеристик всех функциональных систем;

проверка функциональных систем на отказобезопасность;

проверка и калибровка штатного бортового оборудования;

116

отработка и калибровка специальных бортовых систем и специального оборудования;

калибровка информационно-измерительной аппаратуры и некоторых видов экспериментального оборудования (указателей, сигнализаторов и др.);

проверка на пожаробезопасность бортовых систем, оборудования и силовой установки.

По результатам стендовых испытаний уточняют степень готовности самолета к полигонным наземным испытаниям и первому вылету.

Наземные полигонные испытания – это комплекс экспериментов,

связанных с выполнением на самолете рулежек, пробежек и подлетов. Наземные полигонные испытания проводят для комплексной про-

верки работоспособности и надежности самолета, его функциональных систем и основного оборудования, для предварительной оценки простоты управления самолетом и его системами при движении по аэродрому, на начальном этапе взлета, при пробеге, для подтверждения полной готовности самолета и экипажа к первому вылету и уточнения отдельных деталей его проведения.

К моменту завершения комплекса работ, связанных с подготовкой самолета к летным испытаниям, должно быть закончено оформление необходимых для принятия решения о первом вылете самолета заключений о прочности конструкции, аэродинамических свойствах, готовности силовой установки и бортовых систем, средств аварийного покидания, а также документации по летным ограничениям и действиям экипажа в критических ситуациях на период испытаний.

Результаты наземных испытаний оформляют актом о готовности самолета и экипажа к проведению первого полета.

В процессе первого полета опытного самолета поверяется:

устойчивость и управляемость самолета, простота выполнения на нем разворотов, небольших скольжений, взлета и посадки;

работа силовой установки;

работа систем и оборудования, необходимых для выполнения первого полета.

После выполнения полета производится анализ результатов испытаний, устраняются недостатки.

После выполнения программы испытаний опытных самолетов проводятся государственные испытания самолета для выявления и регламентации условий, обеспечивающих наибольшую надежность, безопасность и простоту пилотирования, определения соответствия техническому заданию его реальных летно-технических данных и основных эксплуатационных характеристик для решения вопроса о запуске самолета в серийное производство.

117

12.2. Летные испытания серийных самолетов

Основная особенность летных испытаний серийных самолетов по сравнению с испытаниями опытных заключается в повторении полетов на самолетах одного и того же типа. Даже при испытаниях однотипных самолетов большой диапазон скоростей и других летных параметров вызывает значительные различия в характеристиках управляемости самолетами.

Смысл летных испытаний на серийном заводе состоит, прежде всего, в выявлении правильности выполнения регулировочных работ с целью доведения всех параметров до пределов, регламентируемых ТУ. Кроме того, при летных испытаниях выявляются дефекты и отказы покупных комплектующих изделий, а также дефекты и отказы, появляющиеся в результате нарушения технологических процессов на серийном заводе.

Предполетная наземная подготовка серийного самолета состоит из нескольких этапов.

1)Приемка самолета от цеха окончательной сборки, проверка на отсутствие механических повреждений, проверка на комплектность, законченность систем. Транспортировка к блоку контрольно-испытательных стендов.

2)Контроль и отработка основных систем самолета:

система управления – срабатывание, положение и синхронность отклонения рулей, элеронов, триммеров, механизации крыла;

система шасси – подъем и выпуск, последовательность срабатывания, сигнализация, аварийный выпуск шасси, работа тормозной системы;

системы электрооборудования – проверка цепей под током, работа электрических машин, механизмов, осветительных устройств, электронавигационного и приборного оборудования;

радио- и радиолокационное оборудование – проверка работоспособности, настройки, срабатывание световых и звуковых индикаторов;

газовые системы (противопожарная, воздушная, кислородная, кондиционирования и др.) – проверка срабатывания клапанов, сигнализации

ит.д.

3)Устранение (списание) радиомагнитной девиации. Определение расхождения радиополукомпаса с курсовыми углами радиостанции. Работы производятся на специальных площадках – девиационных кругах, расположенных от металлических строений, ангаров не менее чем на

100…200 м.

4)Отработка спецсистем. Производится в специальных ангарах, тирах. Содержание работ определяется видом и конструкцией систем – пристрелка, сбрасывание грузов, срабатывание пусковых устройств и пр.

5)Отработка топливной системы. Производится на площадках ГСМ. Самолет заполняют топливом и смазками. Проверяют герметичность

118

баков, емкостей, трубопроводов. При обнаружении течей топливо сливают, выветривают системы, устраняют дефекты. При полностью заправленных системах проверяют работу приборов, сигнализаторов. Далее выполняют контрольный слив горючего в порядке выработки его из баков. Проверяют показания измерительных приборов.

6)Отработка двигателей. Отработка двигателей производится на спецплощадках. Контролируются время выхода двигателя на режим, температура, число оборотов, давление и другие параметры.

7)Проверка функционирования систем при работающих двигателях.

Окончательный контроль работоспособности систем при работе бортовых источников питания, контроль работы приборного оборудования.

8)Взвешивание самолета. Определение центра масс самолета. Проверка соответствия массовых и центровочных характеристик самолета требованиям ТУ.

Первый испытательный полет серийного самолета начинается с наземного осмотра. Проверяется подвижность и полнота отклонения рулей и триммеров. Проверяется действие закрылков, воздушных тормозов, управление стабилизатором, давление в пневмо- и гидросистемах. Проверяется действие механизма открывания и закрывания фонаря, видимость через стекло фонаря. Работа пилотажных приборов и приборов контроля двигателя проверяется при работающих двигателях.

При рулении проверяется работа тормозов, для этого следует развить предельно большую скорость руления, а затем резко затормозить и еще раз провести общую проверку систем самолета.

Во время взлета проверяются работа двигателей, процесс уборки шасси и закрылков.

Во время набора высоты проверяются обороты двигателя, давление

всистеме подачи топлива, устойчивость и управляемость.

Затем проводятся проверки устойчивости и управляемости при выполнении различных маневров. Далее ведутся проверки на максимальной скорости, при работе воздушных тормозов, на режиме потери скорости. Проводятся замер на ручку управления, пикирование до максимальной скорости и проверка при этом работы рулей, а также замер давления на ручку управления при выходе из пикирования на максимальной скорости.

Основными задачами второго полета являются определение времени набора практического потолка; пикирование с этой высоты до достижения скорости, соответствующей максимальному допустимому числу Маха; замер скоростей горизонтального полета на высотах больших, чем при первом полете.

Также в процессе летных испытаний проверяют расход топлива и максимальную дальность полета, работоспособность и дальность действия средств связи и т.д.

119

Приведенная схема первого испытательного полета серийного самолета носит приближенный характер. Для каждого самолета разрабатывается своя строго специализированная программа летных испытаний, зависящая от особенностей конструкции самолета и степени отработки на серийном заводе.

13.АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ИСПЫТАНИЙ И КОНТРОЛЯ

Одним из важных направлений повышения качества производства изделий авиационной техники является автоматизация операций испытаний и контроля.

Автоматизация контрольно-испытательных работ позволяет:

повысить уровень эффективности проведения испытаний и контроля бортовых систем за счет исключения субъективных ошибок оператора при испытании и повышения точности измерений;

производить испытания бортовых систем не только в статическом, но и динамическом режиме;

повысить производительность выполнения испытаний и контроля;

сократить количество летных испытаний;

уменьшить выработку технического ресурса, так как при автоматизированном контроле существенно уменьшается время, в течение которого испытуемая аппаратура самолета находится во включенном состоянии.

Автоматизация контрольно-испытательных стендов связана с решением следующих задач:

задания информации для получения стимулирующих воздействий различной физической природы, постоянных или изменяющихся по требуемым законам;

задания информации для получения номинальных (эталонных) значений контролируемых параметров;

задания командных сигналов;

измерения и преобразования информации;

коммутации контролируемых параметров;

выполнения оценок результатов контроля;

поиска неисправных элементов в случае обнаружения дефектов;

прогнозирования технического состояния бортовых систем;

индикации и регистрации результатов контроля с помощью средств отображения информации.

Задание управляющей информации в контрольно-испытательных стендах осуществляется с помощью специальных устройств. Эти устройства можно разделить на две группы:

120