1.4. Воздействие на авиационную технику средств поражения (боевые повреждения)

Боевые повреждения могут иметь различный характер, вид и объем в зависимости от воздействия (совместного или раздельного) поражающих факторов:

- боеприпасов (снарядов, ракет, бомб), их осколков и начинки в виде шариков и стержней;

- ударной волны;

- светового и проникающего излучений;

- газообразных продуктов взрыва и возгораний.

Виды боевых повреждений подразделяются на:

- полное или частичное разрушение;

- сквозные и несквозные трещины, объемная и поверхностная деформация;

- поверхностный наклеп, вырывы и cколы материала;

- обгорание, оплавление и изменение свойств материалов.

Боевые повреждения помимо непосредственного воздействия на детали и конструкции сопровождаются вторичными повреждениями.

На рис.5. приведены схемы разрушения первичным (1) и вторичным (2) осколками конструкции планера (а) и двигателя (б). Следствием указанных повреждений могут быть перераспределения нагрузок между силовыми элементами, заклинивание подвижных деталей, замыкание бортовой электросети.

Боевые повреждения можно классифицировать на следующие.

Незначительные повреждения - мелкие пробоины несиловой обшивки, трубопроводов, мелкие разрывы и повреждения бортовой электрической сети. Ремонт проводит технический экипаж за 6-7 часов с привлечением специалистов технико-эксплуатационной части (ТЭЧ).

Слабые повреждения - пробоины обшивки лайнера вне зоны топливных баков и герметических элементов с повреждением силовых элементов без общей потери их работоспособности. Ремонт проводится за время не более 1 суток специалистами ТЭЧ с привлечением специалистов войсковых авторемонтных мастерских (ВАРМ).

(рис. 5)

Средние повреждения - разрушения планера в любом участке размером до 0,3 кв.м с выходом из строя отдельных участков систем и разрушением элементов коммуникаций. Ремонт выполняется специалистами ВАРМ с привлечением выездных ремонтных бригад (ВРБ) авторемонтных предприятий, за время от 1 до 7 суток.

Сильные повреждения - авиационная техника требует ремонта в условиях авиаремонтных предприятий за время свыше 7 суток.

2. Физические причины появления дефектов

В числе часто встречающихся внешних проявлений дефектов наиболее характерными являются растрескивание, коробление, износ и старение. Их возникновение и развитие связаны с неблагоприятным сочетанием действующих нагрузок, внешних условий и изменением физических и механических свойств материалов или, как принято говорить, с физикой отказов.

2.1. Отказы, связанные с поломками и разрушениями

Наиболее частым проявлением внезапных отказов являются поломки, деформации или растрескивание отдельных деталей изделий, узлов их крепления, вызванные неблагоприятным сочетанием действующих нагрузок и фактической прочности.

Такие разрушения из-за нарушения прочности могут возникать в результате непредвиденных местных напряжений, вызванных нерасчетными статическими или динамическими нагрузками в сочетании с не выявленными производственными отклонениями.

Указанные местные напряжения и нагрузки, как случайные величины, существенно отличаются от средних величин, принимаемых при прочностных расчетах и при оценке ресурса изделий. Свойства материалов в процессе эксплуатации, за счет процессов износа, старения и тому подобное, начинают отличаться от расчетных, что может привести как к постепенным, так и к внезапным отказам. Причинами разрушения деталей узлов ГТД могут являться коррозия и чрезмерные температурные напряжения.

Коррозия - это процесс разрушения металлов и сплавов вследствие химического и электрохимического воздействия их с коррозионной средой с образованием окислов, солей или растворением металлов. Применение ингибиторов (замедлителей) коррозии является одним из наиболее прогрессивных и эффективных методов борьбы с ней.

Состояние детали или узла ГТД определяется не только уровнем предельных напряжений, возникаюших в материале, но и параметрами термомеханических процессов (их продолжительностью, уровнем температур и неравномерностью ее распределения), что приводит к образованию микротрещин. Согласно кинетической теории прочности, скорость развития микротрещин при длительном воздействии нагрузок зависит не от средних, а от локальных значений напряжений. Обычно микротрещины образуются при первых же нагружениях изделия, если на его деталях или узлах имеются незначительные дефекты: посторонние включения, неоднородности, царапины, прижоги и т.п.

Образовавшиеся микротрещины вначале развиваются очень медленно, так, например, в меди 90 %, а в пластмассе 99 % времени до разрыва затрачивается на развитие невидимых трещин.

Наряду с изменением свойств материалов в процессе эксплуатации технических устройств существенное влияние на появление повреждений и отказов оказывают условия нагружения. Эти воздействия имеют циклический характер изменения, связаны с различными режимами работы двигателя («запуск», «малый газ», «максимал») и режимами полета (взлет, набор высоты, крейсерский режим, маневрирование), что приводит к росту усталостной повреждаемости отдельных элементов двигателя. В наибольшей степени это относится к рабочим лопаткам и дискам газовых турбин.