Нормы летной годности гражданских воздушных судов Республики Казахстан (стр. 32 )

Минимальная допустимая остаточная прочность при наиболее неблагоприятном возможном расположении повреждения (разрушения) по отношению к неповрежденной части конструкции должна соответствовать нагрузке в диапазоне от 0,67Рр до Рр, где Рр - расчетная нагрузка соответствующего случая нагружения, определяющая необходимую прочность рассматриваемого места неповрежденной конструкции. Величина нагрузки в каждом конкретном случае определяется на основе специального анализа.

Для герметической части фюзеляжа должны быть рассмотрены следующие условия:

сочетание нагрузок случаев нагружения, величина которых принимается в указанном выше диапазоне, и избыточного давления в кабине Pdaaeca;

сочетание эксплуатационного избыточного давления в кабине PYeca = l,15 Pdaaeca и нагрузок, возникающих в горизонтальном полете на крейсерской высоте при выполнении наиболее неблагоприятного из типовых полетов.

Примечание: при наличии обосновывающих экспериментальных материалов величины коэффициентов надежности П4 для стадии развития усталостного повреждения могут быть снижены по сравнению с указанными в таблице 3.

При наличии дополнительного анализа возможного взаимного расположения мест возникновения усталостных повреждений, скорости развития повреждений и надежности их обнаружения в эксплуатации, показывающего допустимость эксплуатации по техническому состоянию, как исключение может быть принято значение коэффициента надежности, меньшее чем П = 2.

После окончания лабораторных испытаний на выносливость и живучесть должна быть проведена полная проверка состояния конструкции, в том числе с использованием инструментальных методов контроля, с разборкой (расклепкой) неразъемных соединений с целью выявления возможных усталостных повреждений, обнаружение которых в процессе испытаний затруднено или не представляется возможным.

314. Рекомендуется, чтобы объем лабораторных испытаний на выносливость конструкции ВС, проведенных с удовлетворительными результатами, к моменту установления начального назначенного ресурса соответствовал не менее чем однократному (без коэффициента надежности) ресурсу до списания.

Величины нагрузок и их повторяемость в предполагаемых условиях эксплуатации ВС определяются на основе материалов по ВС аналогичных типов, результатов прогноза условий эксплуатации, данных по измерениям нагрузок в процессе проведенных летных испытаний и расчетов.

315. Назначенный ресурс последовательно (по этапам) увеличивается по мере выработки начального или очередного назначенного ресурса на основании:

уточнения характера и условий эксплуатации парка ВС;

уточнения, при необходимости, нагруженности агрегатов ВС по результатам специальных летных испытаний;

накопления статистики по повторяемости перегрузок в центре тяжести при полетах ВС данного типа;

результатов, в случае необходимости, дополнительных лабораторных испытаний на выносливость и живучесть (безопасность повреждений), в том числе конструкций с наработкой в эксплуатации;

опыта эксплуатации ВС данного типа.

Безопасность эксплуатации в пределах назначенных ресурсов должна контролироваться опытом эксплуатации всего парка и группы головных рейсовых ВС. В качестве ВС головной группы должны назначаться ВС, максимально опережающие по наработке остальной парк. Численность и состав группы головных ВС устанавливаются конкретно для каждого типа ВС.

На каждом ВС головной группы в повышенном объеме и непрерывно должен проводиться учет условий его эксплуатации, а также должны определяться условия нагружения на базе штатных и, в случае их установки, специальных средств.

На ВС головной группы в первую очередь должны использоваться наиболее эффективные методы оценки технического состояния, в том числе новейшие средства неразрушающего контроля целостности конструкции.

Одновременно с установлением увеличенных назначенных ресурсов должны быть определены и уточнены условия обеспечения безопасности полетов в пределах установленного ресурса, а именно:

определены места конструкции, подлежащие систематическому контролю в эксплуатации и при ремонтах, а также перечень замен и доработок конструкции с указанием сроков (периодичности) этих мероприятий;

обеспечен контроль условий эксплуатации ВС и их соответствие условиям, принятым при установлении очередного назначенного ресурса.

48. Дополнительные указания по обеспечению
ресурса воздушного винта

316. Безопасность воздушного винта по условиям выносливости должна быть оценена на следующих основных этапах проектирования, изготовления и эксплуатации винта:

в процессе проектирования (перспективная оценка выносливости);

перед началом заводских летных испытаний (для обеспечения безопасности их проведения);

после окончания заводских, государственных и эксплуатационных испытаний (установление начального назначенного ресурса для массовой эксплуатации);

в процессе массовой эксплуатации по мере выработки ранее установленного назначенного ресурса (последовательное, по этапам, установление продленных значений назначенного ресурса для массовой эксплуатации по мере повышения достоверности сведений об условиях нагружения конструкции и ее характеристиках выносливости, влиянии на выносливость условий эксплуатации и по мере накопления опыта эксплуатации).

При определении ресурса воздушного винта следует использовать систему коэффициентов надежности, выраженных в виде:

запаса по напряжениям П0, на который должны умножаться амплитуды действующих нагрузок (напряжений);

запаса по долговечности ПN = П1 П5, на который должно делиться значение ресурса, соответствующее наихудшему результату испытаний на выносливость.

Значения коэффициента надежности Па, учитывающего разбросы характеристик выносливости и измеренных нагрузок (напряжений), должны определяться в зависимости от числа испытанных на выносливость образцов конструкции n по графику, приведенному на рисунке 20. Указанные величины запаса По могут быть уточнены на основании оценки рассеяния характеристик выносливости рассматриваемой конструкции, характера изменения кривой выносливости при больших значениях наработки и степени стабильности уровня переменных нагрузок (напряжений), измеренных в полете. Минимальное значение этого коэффициента надежности для лопастей воздушного винта ограничивается величиной Па= 1,3.

Величина коэффициента надежности П1 учитывающего неточность при составлении программы испытаний на выносливость и при использовании расчетных методов оценки ресурса, должна приниматься равной П = 2,0. Указанная величина коэффициента надежности П1 может быть уменьшена при условии проведения программных испытаний на выносливость, отражающих повторяемость нагрузок (напряжений) как по величине, так и по последовательности их действия.

При установлении начального назначенного ресурса для металлических лопастей воздушного винта должен вводиться дополнительный коэффициент надежности П5, учитывающий возможное ухудшение характеристик выносливости, вызванное эксплуатацией. Величина этого коэффициента надежности должна приниматься равной П5 = 3,0 при обычных эксплуатационных условиях. Указанное значение коэффициента надежности П5 может быть уточнено на основании сравнительных данных по испытаниям на выносливость лопастей воздушного винта, имевших наработку в эксплуатации и не бывших в эксплуатации. Число образцов лопастей с наработкой должно быть достаточным для характеристики типичных условий наземной и летной эксплуатации и возникающих при этом повреждений.

317. Перспективная оценка выносливости воздушного винта должна проводиться на стадии проектирования с целью выявления потенциальных возможностей его конструкции в отношении выносливости и обеспечения соответствия заданным требованиям по ресурсу до списания.

Нагрузки для оценки напряженного состояния элементов конструкции воздушного винта на стадии проектирования следует определять для наиболее характерных режимов полета. Используемые при этом данные о предполагаемом графике типового полета следует выбирать в зависимости от типа и назначения ВС по согласованию с заказчиком.

Характеристики выносливости элементов конструкции воздушного винта следует определять на основе обобщенных данных по результатам испытаний на выносливость элементов воздушных винтов аналогичных конструкций, в том числе и с наработкой в эксплуатации. В отдельных случаях могут быть использованы результаты испытаний на выносливость лабораторных образцов из того же материала, что и рассматриваемый элемент конструкции, с учетом возможной концентрации напряжений.

318. На основе совместного анализа нагрузок и результатов испытаний на выносливость должны быть получены данные, необходимые для решения вопроса о возможности начала заводских летных испытаний. Помимо материалов по прочности, при этом должны использоваться результаты испытаний на выносливость элементов конструкции воздушного винта.

Примечание: эти испытания могут не проводиться, если имеются надежные данные о выносливости воздушных винтов или элементов конструкции, достаточно близких к рассматриваемому, как по конструкции, так и по технологии их изготовления:

результаты тензометрирования при испытаниях динамически подобных моделей и стендовых испытаниях воздушного винта, а также воздушных винтов аналогичных конструкций;

материалы по оценке повторяемости нагрузок (напряжений), учитывающей особенности программы заводских летных испытаний (продолжительность программы испытаний в целом и отдельных режимов, общее число полетов и т. д.).

В процессе заводских летных испытаний должно проводиться тензометрирование воздушных винтов.

319. Начальный назначенный ресурс воздушного винта должен устанавливаться на основании следующих данных:

результатов тензометрирования воздушных винтов при заводских летных испытаниях;

графика типового полета, уточненного в случае необходимости на основании материалов, представленных заказчиком к моменту установления начального назначения ресурса;

результатов испытаний на выносливость элементов конструкции воздушного винта.

Примечание: для установления начального назначенного ресурса рекомендуется испытывать на выносливость не менее 10-15 лопастей воздушного винта.