Монтаж и испытания систем самолета. Учебное пособие для СПО

предварительные – контрольные испытания опытных образцов и (или) опытных партий продукции с целью определения возможности их предъявления на приемочные испытания;

приемочные – контрольные испытания опытных образцов, опытных партий продукции или изделий единичного производства, проводимые соответственно с целью решения вопроса о целесообразности постановки этой продукции на производство или использования по назначению.

По испытанию готовой продукции:

квалификационные – контрольные испытания установочной серии или первой промышленной партии, проводимые с целью оценки готовности предприятия к выпуску продукции данного типа в заданном объеме;

предъявительские – контрольные испытания продукции, проводимые службой технического контроля предприятия-изготовителя перед предъявлением ее для приемки представителем заказчика, потребителя или других органов приемки;

приемо-сдаточные – контрольные испытания продукции при приемочном контроле;

периодические – контрольные испытания выпускаемой продукции, проводимые в объемах и в сроки, установленные нормативно-технической документацией, с целью контроля стабильности качества продукции и возможности продолжения ее выпуска;

инспекционные – контрольные испытания установленных видов выпускаемой продукции, проводимые в выборочном порядке с целью контроля стабильности качества продукции специально уполномоченными организациями;

типовые – контрольные испытания выпускаемой продукции, проводимые с целью оценки эффективности и целесообразности вносимых изменений в конструкцию, рецептуру или технологический процесс;

аттестационные – испытания, проводимые для оценки уровня качества продукции при ее аттестации;

сертификационные – контрольные испытания продукции, проводимые с целью установления соответствия характеристик ее свойств национальным и (или) международнымнормативно-техническим документам.

По продолжительности проведения испытаний:

нормальные – испытания, методы и условия проведения которых обеспечивают получение необходимого объема информации о характеристиках свойств объекта в такой же интервал времени, как и в предусмотренных условиях эксплуатации;

ускоренные – испытания, методы и условия проведения которых обеспечивают получение необходимого объема информации о характери-

11

стиках свойств объекта в более короткий срок, чем при нормальных испытаниях;

сокращенные – испытания, проводимые по сокращенной программе.

По виду воздействия:

механические – испытания на воздействие механических факторов;

климатические – испытания на воздействие климатических факторов;

термические – испытания на воздействие термических факторов;

радиационные – испытания на воздействие радиационных факторов;

электрические – испытания на воздействие электрического напряжения, тока или поля;

электромагнитные – испытания на воздействие электромагнитных

полей;

магнитные – испытания на воздействие магнитного поля;

химические – испытания на воздействие специальных сред;

биологические – испытания на воздействие биологических факторов;

гидрогазовые – испытания на воздействие гидрогазовых нагрузок.

По времени приложения нагрузки:

статические – испытания на постоянные или медленно меняющиеся нагрузки;

динамические – испытания на быстроизменяющиеся нагрузки;

ресурсные – испытания на долговечность.

По результату воздействия:

разрушающие – испытания с применением разрушающих методов контроля;

неразрушающие – испытания с применением неразрушающих методов контроля;

испытания на прочность – испытания, проводимые для определения значений воздействующих факторов, вызывающих выход значений характеристик свойств объекта за установленные пределы или его разрушение;

испытания на устойчивость – испытания, проводимые для контроля способности изделия выполнять свои функции и сохранять значения параметров в пределах установленных норм во время действия на него определенных факторов.

По определяемым характеристикам объекта испытаний:

функциональные – испытания, проводимые с целью определения значений показателей назначения объекта;

испытания на надежность – испытания, проводимые для определения показателей надежности в заданных условиях;

12

испытания на безопасность – проводятся с целью подтверждения, установления фактора безопасности для обслуживаемого персонала или лиц, имеющих отношение к объекту;

испытания на транспортабельность – проводятся с целью опре-

деления возможности транспортирования объекта в той или иной таре без нарушения способности объекта выполнять свои функции и сохранять значения параметров в пределах норм;

граничные – испытания, проводимые для определения зависимостей между предельно допустимыми значениями параметров объекта и режимом эксплуатации;

технологические – испытания, проводимые при изготовлении продукции с целью оценки ее технологичности.

По условиям и месту проведения:

лабораторные – испытания объекта, проводимые в лабораторных условиях;

стендовые – испытания, проводимые на испытательном оборудо-

вании;

полигонные – испытания, проводимые на испытательном полигоне;

натурные – испытания изделия в условиях, соответствующих условиям его использования по прямому назначению с непосредственным оцениванием или контролем определяемых характеристик свойств объекта;

испытания с использованием моделей – испытания, проводимые с использованием физической модели (упрощенной, уменьшенной) изделия или его составных частей с проведением расчетов на математических или физико-математических моделях;

эксплуатационные – испытания объекта, проводимые при его эксплуатации.

В зависимости от количества испытываемых систем:

автономные – испытания, проводимые с целью отработки функционирования отдельно взятой системы;

комплексные – испытания, проводимые с целью отработки функционирования всего комплекса систем и определения соответствия эксплу- атационно-технических характеристик самолета требованиям технических условий (ТУ).

Испытания могут иметь два и более признаков. В необходимых случаях наименование испытаний включает перечисление этих признаков испытаний, например межведомственные периодические стендовые испытания на надежность и т.п.

Испытания бортовых систем подразделяются на наземные и летные. В процессе наземных испытаний выполняются:

проверка работоспособности агрегатов и систем;

13

устранение дефектов;

настройка регулируемых параметров;

снятие контрольных характеристик;

градуировка измерительной аппаратуры.

Наземные испытания проводятся с помощью контрольно-испы- тательного оборудования, посредством которого производится имитация условий работы оборудования и систем в полете.

Впроцессе летных испытаний проводится всесторонняя проверка и подтверждение характеристик опытных, серийных, модифицированных и отремонтированных самолетов в условиях, максимально приближенных к условиям эксплуатации.

Летные испытания подразделяются на заводские, государственные,

контрольные, приемо-сдаточные и эксплуатационные.

Заводские и государственные испытания проводятся по согласованным между заказчиком и исполнителем программам.

На заводе-изготовителе проводятся приемо-сдаточные испытания. Контрольным испытаниям подвергаются самолеты из головной се-

рии и выборочно из последующих серий.

Эксплуатационные испытания проводятся с целью накопления опыта эксплуатации в ожидаемых условиях.

Вслучае необходимости испытания проводят по специальной про-

грамме.

2.3. Виды технического контроля

Технический контроль – проверка соответствия объекта установленным техническим требованиям.

Вид контроля – классификационная группировка контроля по определенному признаку.

Виды технического контроля можно классифицировать следующим образом.

В зависимости от стадии существования продукции:

производственный – контроль, осуществляемый на стадии производства;

эксплуатационный – контроль, осуществляемый на стадии эксплуатации.

В зависимости от этапа процесса производства:

входной – контроль продукции поставщика, поступившей к потребителю или заказчику и предназначенной для использования при изготовлении, ремонте или эксплуатации продукции;

операционный – контроль продукции или процесса во время выполнения или после завершения технологической операции;

14

приемочный – контроль продукции, по результатам которого принимается решение о ее пригодности к поставкам и (или) использованию;

инспекционный – контроль, осуществляемый специально уполномоченными лицами с целью проверки эффективности ранее выполненного контроля.

В зависимости от применяемых средств контроля:

визуальный – органолептический контроль, осуществляемый органами зрения;

органолептический – контроль, при котором первичная информация воспринимается органами чувств;

измерительный – контроль, осуществляемый с применением средств измерений;

регистрационный – контроль, осуществляемый регистрацией значений контролируемых параметров продукции или процессов;

технический осмотр – контроль, осуществляемый в основном при помощи органов чувств и, в случае необходимости, средств контроля, номенклатура которых установлена соответствующей документацией.

В зависимости от объема проверяемых объектов:

сплошной – контроль каждой единицы продукции в партии;

летучий – контроль, проводимый в случайное время;

непрерывный – контроль, при котором поступление информации о контролируемых параметрах происходит непрерывно;

периодический – контроль, при котором поступление информации

оконтролируемых параметрах происходит через установленные интервалы времени;

выборочный – контроль одной или нескольких выборок из партии или потока продукции.

По характеру воздействия на объект контроля:

разрушающий – после проведения контроля продукция становится непригодной к дальнейшему использованию по назначению;

неразрушающий – продукция может быть использована по назначению.

По характеру воздействия на ход процесса:

активный контроль – полученные результаты используются для непрерывного управления процессом изготовления с целью улучшения качества изделия;

пассивный контроль – только фиксируется результат (бракованные изделия).

15

2.4. Классификация контролируемых параметров бортовых систем самолета

Параметры – величины, характеризующие различные свойства бортовой системы и влияющие на ее эксплуатационные показатели.

Параметры, которые контролируются в процессе производства и эксплуатации изделия, называются контролируемыми параметрами.

Контролируемые параметры бортовых систем самолета можно классифицировать следующим образом.

По своей природе:

геометрические параметры;

физические параметры (механические, электрические и др.).

По характеру выявляемых дефектов:

параметры, определяющие качество монтажа;

параметры, определяющие качество функционирования.

Параметры, определяющие качество монтажа, характеризуют каче-

ство монтажных работ: подготовку к монтажу, установку и крепление элементов, прокладку и крепление коммуникаций, соединение элементов. Эти параметры разделяются на геометрические и физические.

Кгеометрическим параметрам относятся: зазоры между элементами систем и деталями планера, радиусы изгиба трубопроводов и электрожгутов, параллельность трубопроводов и т.д.

Кфизическим параметрам относятся: герметичность, чистота внутренних поверхностей баков и трубопроводов, прочность, гидравлические сопротивления, отсутствие коротких замыканий, прочность изоляции и др.

Параметры, определяющие качество функционирования, характери-

зуют качество выполнения регулировочных и наладочных работ.

Кэтим параметрам относятся:

перемещение различных элементов кинематических систем;

силовые параметры систем;

время выполнения определенных функций;

передаточные функции;

состояние различных элементов бортовых систем.

Перемещения элементов бортовых систем характеризуют следующие параметры:

пределы (диапазон) рабочего хода;

время перекладки в рабочее положение;

скорость перемещения;

плавность хода;

синхронность перемещения парных управляемых органов;

наличие автоколебаний.

16

Ксиловым параметрам относятся величины усилий, прикладываемых к рычагам управления, величины усилий и моментов, развиваемых различными исполнительными элементами бортовых систем в процессе их работы.

Кпередаточным функциям относятся коэффициенты передачи, например по углу крена.

Кпараметрам, характеризующим состояние систем, относятся:

давления жидкостей и газов в трубопроводных системах;

температура гидрожидкостей, масла, воздуха, газов;

напряжения и токи в различных участках электросистем и т.д.

3.ПРОВЕДЕНИЕ МОНТАЖНЫХ

ИКОНТРОЛЬНО-ИСПЫТАТЕЛЬНЫХ РАБОТ

3.1. Этапы монтажа, отработки, контроля и испытаний бортовых систем

Монтажные работы распределяются между цехами в зависимости от конструкции самолета и объема его производства, а также профиля выполняемых работ. Распределение монтажных работ, перечень оборудования устанавливаемого на самолет, виды монтажа, отработки и контроля систем определяются директивными и рабочими технологиями. Объем работ по монтажу, регулированию, испытаниям всех систем самолета распределяется между цехами, связанными с изготовлением монтажных узлов, цехами агрегатной и общей (окончательной) сборки так, чтобы обеспечить минимальное время нахождения агрегатов и изделий на сборке, обеспечить безотказность работы всех систем за счет тщательного и многократного регулирования и проверки на разных стадиях монтажных работ.

Размещение отдельных систем по отсекам в несостыкованных агрегатах планера самолета обеспечивает предварительный контроль, испытания систем и поставку агрегатов на окончательную сборку в законченном виде. Большинство монтажных работ рекомендуется выполнять в агрегат- но-сборочных цехах, обеспечивая поставку на окончательную сборку агрегатов с максимальным объемом выполненного монтажа. В цехе окончательной сборки выполняется стыковка агрегатов самолета, соединяются коммуникации, монтируются наиболее сложные, дорогостоящие и легкоповреждаемые элементы бортового оборудования и производится окончательный монтаж и регулирование всех систем.

Сложность систем, их многоэлементность, наличие связей между элементами и большое количество параметров, характеризующих качество бортовых систем, приводит к необходимости применения рациональной схемы проведения контрольно-испытательных работ, учитывающей посте-

17

пенное увеличение элементов, наблюдаемое в процессе образования узлов, подсистем и другое, а также постепенное увеличение связей между элементами на различных этапах проектирования и производства бортовых систем самолета. Такая схема позволяет, с одной стороны, вскрыть основные факторы, влияющие на качество бортовой системы на каждом этапе ее создания, и определить достаточно полный объем контрольноиспытательных работ, а с другой, позволяет избежать лишних повторений и дублирования контроля параметров. В связи с этим можно выделить три этапа отработки (проверки работоспособности), контроля и испытаний бортовых систем.

Первый этап проводится до изготовления первого образца самолета на стадии проектирования и конструктивно-технологической отработки бортовых систем.

Второй этап проводится после монтажа бортовых систем на отдельных элементах планера. Отработка, испытания и контроль узлов, участков систем производятся после монтажа в цехах агрегатной сборки.

Третий этап проводится после стыковки элементов планера и бортовых систем. Отработка, испытания и контроль систем, подкомплексов и комплексов проводятся в цехе окончательной сборки, на контрольноиспытательной и летно-испытательной станциях.

Первый этап отработки работоспособности включает:

отработку отдельных функциональных элементов бортовых систем, поставляемых поставщиками, с помощью стендов входного контроля;

отработку отдельных наиболее ответственных систем с помощью динамических стендов с применением математических и физических моделей. К таким системам можно отнести системы управления полетом и двигателем, системы наведения на цель и т.д. Динамические стенды позволяют отработать связи первого рода, т.е. связи между функциональными элементами, которые определяются их назначением;

отработку групп систем с помощью натурных стендов. Эти стенды позволяют отработать не только связи первого рода, но и выявить и устранить дополнительные связи между элементами, которые возникают в результате появления общих источников питания, преобразователей, систем защиты и т.д. Такие связи могут быть названы связями второго рода.

Второй этап отработки наступает после того, как изготовлены отдельные элементы планера, изготовлены и испытаны блоки и коммуникации, смонтированы монтажные узлы, монтажные зоны и участки систем. Именно на этом этапе начинает выполняться совместная отработка бортовых систем по геометрическим и физическим параметрам.

Проверку работоспособности на данном этапе можно разделить на две части:

18

1)проверка качества изготовления и монтажа элементов бортовых

систем;

2)проверка качества функционирования бортовых систем.

Третий этап отработки наступает после того, как отдельные агрегаты планера и соответственно части бортовых систем состыкованы между собой. Задача этого этапа состоит в проверке качества монтажа и функционирования с учетом взаимных влияний систем друг на друга. При этом можно различать автономный контроль систем и комплексный контроль бортовых систем.

Автономный контроль предназначен для проверки отдельных систем, поэтому с помощью этого вида контроля можно обнаружить вредные влияния смежных систем лишь частично. Этот вид контроля выполняется с помощью стендов автономного контроля.

Комплексный контроль производится тогда, когда большинство бортовых систем функционируют, и тем самым создаются наиболее благоприятные условия для обнаружения вредного влияния систем друг на друга.

Комплексный контроль, как правило, производится в два этапа:

1)без работы двигателя с питанием от аэродромных источников

питания;

2)с работой двигателя, когда внешние источники питания отключаются.

При проверке с работающим двигателем наряду с другими системами проверяется также работа силовой установки. Проверка силовой установки проводится по специальной циклограмме.

Комплексный контроль производится с помощью автоматизированных стендов комплексного контроля с программным управлением.

Завершением этого этапа являются летные испытания, в процессе которых проводится всесторонняя проверка функционирования бортовых систем в условиях, приближенных к условиям эксплуатации.

3.2. Требования к проведению монтажных работ

Для обеспечения высокого качества и надежности бортовых систем и оборудования в серийном производстве самолетов необходимо соблюдение следующих основных требований:

монтажные работы выполняются только после выполнения свер- лильно-клепальных работ и тщательной очистки рабочей зоны от загрязнений (стружки, пыли и других частиц), чтобы исключить попадания в коммуникации и агрегаты бортовых систем;

все комплектующие элементы бортовых систем подвергаются 100%-ному входному контролю;

19

каждый отсек должен быть изготовлен и принят в соответствии с конструкторской документацией и ТУ;

все смежные монтажи должны быть закончены и приняты;

монтажные работы выполняются с использованием только рекомендованного инструмента и специальной оснастки;

монтажные работы выполняются строго в соответствии с требованиями конструкторской документации, производственных инструкций (ПИ), ТУ, руководящих технических материалов (РТМ), отраслевых стандартов;

определенные группы монтажных операций закрепляются за рабочими местами и исполнителями;

в процессе монтажа периодически контролируются технические характеристики оборудования, инструмента, контрольных и измерительных средств;

смонтированные системы проходят выходной автоматизированный контроль в условиях, приближающихся к эксплуатационным.

3.3.Требования к проведению испытаний и контроля

При проведении испытаний требуется обеспечить:

воспроизводимость воздействия на объект испытаний нагрузок различной физической природы;

масштабное физическое моделирование условий работы и факторов окружающей среды, а также масштабное геометрическое моделирование, когда испытание натурных полномасштабных объектов нецелесообразно или невозможно по техническим или экономическим соображениям;

количественную оценку нагрузок, действующих на объект в процессе испытаний, путем измерения соответствующих параметров с помощью встроенных в оборудование датчиков и последующей обработки полученных данных;

количественную оценку и анализ качества функционирования объекта испытания (ОИ) путем измерения большого числа параметров, для чего контрольно-испытательные стенды необходимо снабжать устройствами получения, преобразования, передачи, измерения, оценки и анализа информации;

питание бортовых систем самолета электрической, гидравлической и другими видами энергий;

подачу команд (входных сигналов), управляющих ОИ в процессе проведения испытаний;

задание и автоматическую реализацию в ряде случаев достаточно сложной программы испытаний.

20