Контроль відпрацювання втомного ресурсу конструктивних елементів ПС за станом їх поверхні

Abstract

Проблеми забезпечення цілісності повітряних суден (ПС) під час проектування та збереження їх льотної придатності в експлуатації є актуальною з урахуванням тенденції збільшення ресурсів авіаційних конструкцій. Зростаючий парк літаків з великим нальотом (старіючий парк) особливо схильний до прояву деградаційних процесів (втоми та корозії), і є особливою категорією авіаційної техніки (АТ), до обслуговування та відновлення якої необхідні спеціальні підходи. В авіації проблема втомного ресурсу - напрацювання в експлуатації до граничного стану, що визначається критеріями втомної міцності, пов'язана з накопиченням втомних ушкоджень і руйнуванням конструкцій від втомних тріщин. Наприклад, руйнація в 1988 р. верхньої панелі обшивки фюзеляжу Boeing 737-200 авіакомпанії Aloha Airlines (понад 80000 польотних циклів) відбулося вздовж ряду заклепки з'єднання через наявність втомних тріщин біля отворів під заклепки. Ця подія окреслила проблему багатоосередкового пошкодження (multiple site damage – MSD). Суть полягає в тому, що залишкова міцність конструкції з наявністю великої кількості концентраторів напруги (отвори під заклепки) не визначається довжиною одиничної, ізольованої тріщини, а залежить від сукупності дефектів заклепки [14]. В даний час у світовій практиці заходів щодо збереження льотної придатності ПС старіючого парку за критеріями втомної міцності позначилися основні напрямки вирішення проблеми MSD [14]. Одним із ключових напрямів є прогнозування руйнування конструкцій із заклепочними з'єднаннями з урахуванням процесів освіти, поширення та поєднання втомних тріщин. Найпоширенішими формами пошкоджень є всі види тріщин або зламів, які виникають внаслідок перевищення граничної міцності елемента ПС. Значний обсяг пошкоджень зумовлений в основному характером механічних і теплових навантажень (статичних, динамічних та їх комбінацій). Є фактори, на які людина не може вплинути. Неодноразово літаки були збиті ракетами противника через недостатню кількість палива літаки не досягли кінцевої точки, при зльоті на двигунах були птахи, які виводили його з ладу. Важливу роль відіграють погодні умови, в які потрапляє літак, 15 адже сильний бічний вітер, дощ, град, сніг, блискавка можуть пошкодити обшивку, вивести з ладу системи, прилади та двигуни. Неодноразово в результаті попадання літака в зону турбулентності обшивка літака покривалася тріщинами, що призводило до катастрофи літака. Актуальність обраної теми в тому, що кожне пошкодження планера повинно ремонтуватися в мінімальні строки (це пов’язано з постійним нальотом судна) та головне якісним.