Способ определения выработки ресурса авиационных конструкций в условиях реальной эксплуатации

 

Изобретение относится к авиационной технике, преимущественно к вертолетной, в частности к способам определения выработки ресурса. Способ определения выработки ресурса заключается в фиксировании продолжительности пребывания конструкции в полете, определении продолжительности каждого режима полета, выделенного по уровню нагруженности конструкции и оценке суммарной эквивалентной наработки конструкции и оценке суммарной эквивалентной наработки конструкции, которую сравнивают с назначенным ресурсом. 1 табл.

Изобретение относится к авиационной технике, преимущественно к вертолетной, в частности к способам определения выработки ресурса.

Наиболее близким к изобретению является принятый в авиации способ определения выработки ресурса, в соответствии с которым определяется продолжительность нахождения самолета или вертолета в каждом полете, продолжительность суммируется с ранее зафиксированной наработкой, сумма сравнивается с назначенным ресурсом. Если она достигает величины назначенного ресурса, то он считается выработанным.

Недостатком известного способа является то, что независимо от реальной продолжительности в полете каждого режима, отличающегося по уровню нагрузок, принимается стандартное сочетание продолжительностей режимов, обеспечивающее безопасную выработку назначенного ресурса при любом вероятном в эксплуатации их сочетании. Таким образом, те экземпляры конструкций, которые в среднем работают при более легких сочетаниях продолжительностей режимов, снимаются с эксплуатации по выработке назначенного ресурса задолго до накопления предельной величины усталостных повреждений.

Сущность изобретения состоит в повышении наработки конструкции до снятия с эксплуатации, что позволяет обеспечить экономию ресурса.

Для этого в способе определения выработки ресурса авиационных конструкций, заключающемся в фиксировании продолжительности пребывания конструкции в полете, определяют продолжительность каждого режима полета, выделенного по уровню нагруженности конструкции, оценивают суммарную эквивалентную наработку конструкции, которую сравнивают с назначенным ресурсом.

В данном изобретении предлагается повторяемость режимов (их продолжительность), выделенных по уровню нагруженности, устанавливать по записям бортовых устройств регистрации. Таким образом, определяется истинное время пребывания каждого вертолета на каждом режиме в каждом полете. Это позволяет заменить использование номинальной повторяемости по п.4.2.2. НЛГВ действительной повторяемостью для каждого вертолета и полета. Это влечет за собой уточнение повреждаемости как меры выработки ресурса.

Идентификация режимов производится по записям скорости (разгон, торможение, установившиеся режимы), высоты (набор, планирование, горизонтальный полет), угловой скорости относительно оси несущего винта (виражи, развороты), тангажа (начало разгона).

В соответствии с нагруженностью, установленной ранее по материалам летных испытаний, вводится коэффициент выработки ресурса, на который умножается истинное время пребывания на каждом режиме. Сумма приведенных таким образом времен пребывания на каждом режиме и служит мерой выработки ресурса.

Пример осуществления способа определения выработки назначенного ресурса для лопасти несущего винта за один полет вертолета Ми-8.

1. Анализируют записи бортовых устройств регистрации (бортовых аварийных самописцев): с момента отрыва от земли (t 1,2 мин) до момента начала разгона (t 1,8 мин) имел место режим висения, следовательно, время висения Δt₁ 0,6 мин, с момента времени t 1,8 мин до t 2,2 мин имел место разгон, Δt₂ 0,4 мин, с момента времени t 2,2 мин до t 3,1 мин происходил набор высоты, Δt₃ 0,9 мин, с момента времени t 3,1 мин до t 14,4 мин был полет на крейсерском режиме, Δt₄ 11,3 мин, с момента времени t 14,4 мин до t 16,3 происходило моторное планирование, Δt₅ 1,9 мин, с момента времени t 16,3 мин по t 17,4 мин было торможение, Δt₆ 1,1 мин, с момента времени t 17,4 мин до t 17,6 мин вертолет висел, Δt₇ 0,2 мин, посадка произошла в t 17,6 мин.

Общая продолжительность полета составила таким образом T 16,4 минут.

Далее находят относительное время пребывания на режимах и заносят в таблицу (столбцы 3 и 4). 2. В столбец 5 записывают уровень напряжений, лимитирующих назначенный ресурс по условиям выносливости (полуразмахи напряжений Δσ, принятые при расчете ресурса, т.е. по заключению). В столбце 6 записывают относительные повреждаемости
Находят их сумму

3. Находят отношение суммарных относительных повреждаемостей, соответствующее действительному относительному времени пребывания, т.е. и принятой в расчете ресурса 472. Находят отношение

Определяют фактическую выработку ресурса в минутах
R=Tη=16,4·0,843=13,8 мин.
Как видно из рассмотренного примера, применение предлагаемого способа обеспечивает экономию ресурса за один конкретный полет примерно 5,5% (наработка с учетом особенностей выполнения полета может быть принята 13,8 мин вместо 14,6 мин с применением традиционного способа).

Изобретение позволяет оценивать выработку назначенного ресурса авиационных конструкций в условиях реальной эксплуатации. Оно может быть использовано в настоящее время, так как вертолеты снабжены бортовыми устройствами регистрации, а эксплуатирующие организации имеют системы обработки полетной информации.

Формула изобретения

Способ определения выработки ресурса авиационных конструкций в условиях реальной эксплуатации, заключающийся в фиксировании продолжительности пребывания конструкции в полете, отличающийся тем, что определяют продолжительность каждого режима полета, выделенного по уровню нагруженности конструкции, оценивают суммарную эквивалентную наработку конструкции, которую сравнивают с назначенным ресурсом при определении выработки ресурса.

РИСУНКИ

Рисунок 1