Энциклопедия авиации. Главный редактор: Г. П. Свищёв. Издательство: Москва, «Большая Российская Энциклопедия»
жүктеу/скачать 14.24 Mb.
|
Рис. 1. Экспериментальный самолёт Е 266 ОКБ имени А. И. Микояна. Рис. 2. Экспериментальный самолет Т 4 ОКБ имени П. О. Сухого. Экспериментальный машиностроительный завод (ЭМЗ) имени В. М. Мясищева. Образован в 1966 в г. Жуковском Московской области на территории бывшей лётно-испытательной и доводочной базы Опытно-конструкторского бюро № 23. На заводе разработаны самолёт-носитель ВМ Т «Атлант» и высотные дозвуковые самолёты «Стратосфера» (М 17) и «Геофизика». Работы по ВМ Т и М 17 были начаты под руководством В. М. Мясищева, имя которого ЭМЗ носит с 1981. Об указанных самолётах см. в ст. М. В составе Научно-производственного объединения «Молния», в которое предприятие включено в 1976, на ЭМЗ разработаны кабина экипажа, комплексная система аварийного покидания, система обеспечения жизнедеятельности и терморегулирования орбитального корабля многоразового использования «Буран». На лётно-испытательной базе ЭМЗ осуществлён (НПО «Молния» совместно с ЛИИ) комплекс атмосферных лётных испытаний на аналоге корабля «Буран». Эксплуатант воздушного судна — физическое или юридическое лицо, эксплуатирующее воздушное судно в силу принадлежащего ему права собственности или права оперативного управления и по другим основаниям (например, по договору аренды). В качестве Э. в. с. может выступать также государство или международная организация в случае, когда они непосредственно осуществляют эксплуатацию воздушного судна. Термин «Э. в. с.» используется в национальном законодательстве ряда стран, а также в некоторых международных конвенциях по воздушному праву. В Римской конвенции 1952 термин «эксплуатант» (в русских и французских текстах) или «оператор» (в английских и испанских текстах) соответствует понятию «владелец источника повышенной опасности» в отечественном гражданском праве. Эксплуатационная живучесть авиационных конструкций — свойство конструкций ЛА обеспечивать безопасность эксплуатации по условиям прочности при частичном или полном разрушении силовых элементов из-за усталостных, коррозионных, случайных повреждений при эксплуатации либо повреждений в процессе производства и ремонта. Конструкция, обладающая Э. ж., называется безопасно-повреждающейся конструкцией (БПК).Любые повреждения таких конструкций должны обнаруживаться при очередных регламентированных осмотрах раньше, чем достигнут критических размеров, снижающих остаточную статическую прочность и жёсткость ниже безопасного уровня. Ресурс парка БПК ограничивается условиями практического равенства нулю вероятности катастрофического разрушения хотя бы одного ЛА в пределах установленного ресурса с учётом обнаружения возможных дефектов при регламентированных осмотрах с помощью дефектоскопического контроля. Ресурс парка БПК может также ограничиваться по соображениям экономической целесообразности проведения ремонтов в течение срока эксплуатации или появления одновременных (многоочаговых) усталостных повреждений (см. Усталость) на одном и том же ЛА. При этом парк ЛА эксплуатируется до наработки, при которой появляются осматриваемые усталостные трещины на относительно небольшом числе ЛА. Это обеспечивается назначением понижающего коэффициента надёжности — в 1,5—2 раза меньше тех, которые назначаются при выборе безопасного ресурса конструкции, не обладающей свойствами Э. ж. Основные особенности БПК: возможность периодических осмотров (визуальных или приборных) силовых элементов конструкции в процессе эксплуатации; длительность роста усталостных повреждений; остаточная прочность и жёсткость при расчётных повреждениях. Нормативными требованиями устанавливается минимально допустимая остаточная прочность Pд, которой соответствует максимально допустимый размер трещины Lд; определяются минимально обнаруживаемые размеры трещин Lн, периодичность осмотров конструкции T0, равная длительности роста трещин {{∆}}T от Lн до Lд, делённой на {{ηυ}} — коэффициент надёжности, который учитывает рассеяние скоростей роста трещин в конструкционном материале, рассеяние действующих нагрузок, влияние внешней коррозионной среды и т. п. факторы. Важнейшее условие обеспечения Э. ж. — возможность обнаружения трещин. Для удовлетворения этого критерия на этапе проектирования конструкции обеспечивается её доступность для осмотров. При эксплуатации, наряду с визуальными методами осмотров, широко применяются различные методы дефектоскопии (наиболее часто — методы вихревых токов, рентгеновский, ультразвуковой, акустической эмиссии). Требуемые характеристики Э. ж. проектируемых ЛА получают в результате выбора соответствующей схемы передачи нагрузки в конструкции; применения материалов с высокими характеристиками; выбора уровней напряжений, которые обеспечивают медленный рост трещин в сочетании с высокой остаточной прочностью; мер, ограничивающих вероятность многоочаговых трещин; компоновки конструктивных элементов, обеспечивающей достаточно высокую вероятность того, что разрушение в любом критическом элементе будет обнаружено раньше, чем его прочность снизится ниже уровня, предусмотренного нормативными требованиями. Для доказательства Э. ж. ЛА, уточнения периодичности и определения трудоёмкости осмотров конструкции при эксплуатации, а также для выбора методов и средств дефектоскопии проводятся так называемые зачётные лабораторные испытания на живучесть наиболее критических зон конструкции. Эти зоны выбираются на основании анализа напряжённого состояния, результатов испытаний на усталость, а также на основании опыта эксплуатации подобных конструкций. В процессе эксплуатации накапливается статистический материал о местах возникновения и размерах обнаруженных трещин. Анализ данных позволяет уточнить регламенты осмотров ЛА. Впервые нормативные требования к БПК гражданских самолётов были сформулированы в Нормах лётной годности (НЛГ) США в 1956. Они основывались на том, что катастрофическое разрушение или чрезмерные деформации конструкции, которые могут неблагоприятно повлиять на лётные характеристики самолёта, не должны произойти после усталостного разрушения одного из основных конструктивных элементов. В дальнейшем были сформулированы требования к Э. ж. гражданских самолётов в НЛГ Великобритании (1959), СССР (1976), приняты ИКАО (1974) и рядом стран. С введением принципа Э. ж. ЛА в Нормы прочности были начаты экспериментальные и расчётные исследования Э. ж. авиационных конструкций. С конца 50 х гг. проводятся эксперименты по определению остаточной прочности конструкций крыльев и герметичных фюзеляжей с различными повреждениями; определяется прочность на разрыв плоских неподкреплённых листов с трещинами; разрабатываются принципы проектирования БПК на основе применения конструкций с несколькими способами передачи усилий и с естественными ограничителями роста трещин. В случаях необходимости предусматриваются также дополнительные ограничители роста трещин, например кольцевые стопперы трещин, устанавливаемые под шпангоутами или между шпангоутами фюзеляжа. В 70 е гг. в расчётах Э. ж. начинают применять концепции линейной механики разрушения, вводят коэффициент интенсивности напряжений (например, при расчёте подкреплённых панелей со сквозными трещинами, массивных элементов с поверхностными и угловыми трещинами), для определения которого используют аналитические, численные методы и методы конечных элементов. Расчёты длительности роста трещин и остаточной прочности выполняются на основе экспериментально определяемых характеристик скоростей роста трещин и вязкости разрушения конструкционного материала. Для оценки интенсивности появления трещин и скорости их роста на эксплуатируемых конструкциях разрабатываются также статистические методы расчётов скорости роста трещин по данным осмотров самолётных конструкций в процессе эксплуатации. В 80 е гг. проводилось обобщение данных по разрушению конструкций ЛА при натуральных испытаниях и эксплуатации, что позволяло уточнить требования к Э. ж. ЛА. Наряду с этим разрабатываются требования по обеспечению Э. ж. ЛА в условиях многоочаговых повреждений, способных привести к общему разрушению конструкции. Программы осмотров ЛА в процессе эксплуатации разрабатываются с учётом требований к скоростям роста трещин в конструкциях. С этой целью производятся экспериментальные исследования закономерностей роста трещин. Определяется влияние различных факторов на скорость роста трещин в конструкционных материалах (влияние чистоты и технологии производства материалов, внешней коррозионной среды и т. д.). Разрабатываются методы расчёта скоростей роста трещин при случайных переменных нагрузках. Создаются нелинейные модели интегрирования скоростей роста трещин, учитывающие эффекты взаимодействия нагрузок различной амплитуды. Для проведения расчётов скорости роста трещин на стадии предварительного проектирования ЛА разрабатываются стандартизованные программы нестационарного нагружения авиационных конструкций. С использованием этих программ ведётся экспериментальное изучение влияния изменений спектра нагрузок на скорость роста трещин в различных конструкционных материалах. Разрабатываются требования к скоростям роста трещин и вязкости разрушения конструкционных материалов, применяемых в авиастроении. Продолжают совершенствоваться методы зачётных испытаний, в частности, испытания на Э. ж. натурных конструкций в лабораторных условиях. Разрабатываются специальные программы осмотров при эксплуатации самолётов всех типов. Г. И. Нестеренко. Эксплуатационная максимальная нагрузка — ожидаемое максимальное значение внешних нагрузок (перегрузок), возникающих в реальных условиях эксплуатации ЛА. Внешние нагрузки, близкие по значению к Э. м. н., возникают весьма редко — в среднем один раз за всё время эксплуатации ЛА. Э. м. н. и способы её определения приводятся в Нормах прочности для каждого расчётного случая. Эксплуатационная перегрузка — наибольшее nэymax и наименьшее nэymin допустимые по прочности конструкции значения нормальной перегрузки ny. Значение Э. п. определяется на основании Норм прочности для различных расчётных случаев, например для манёвра, полёта при болтанке. По значению nэymax различают классы самолётов и вертолетов неманёвренные, ограниченно манёвренные, манёвренные. Э. п. зависит также от конфигурации самолёта, его массы, режима полёта. Например, для тяжёлых гражданских самолётов при убранной механизации крыла на манёвре nэymax = 2,5, nэymin = —1, а при выпущенных щитках-закрылках nэymax = 2, nэymin = 0, тогда как для некоторых спортивно-пилотажных самолётов nэymin = —8, nэymax = 10. Эксплуатационная технологичность летательного аппарата — совокупность конструктивно-технических свойств ЛА, определяющая его приспособленность к техническому обслуживанию (ТО) в реальных условиях эксплуатации. В качестве количественных показателей оценки Э. т. обычно принимаются продолжительность и трудоёмкость выполнения работ по штатному ТО, замене блоков и агрегатов бортовых систем и т. п. Необходимый уровень Э. т. достигается сокращением объемов работ по плановому ТО и частоты их проведения (путём повышения надёжности авиационной техники), обеспечением удобных подходов к блокам и агрегатам, широким применением стандартизованных и унифицированных изделий на борту ЛА и т. д. Эксплуатационные испытания летательного аппарата проводятся для всесторонней оценки эксплуатационных данных ЛА и средств его наземного обслуживания, выявления особенностей применения с ВПП, имеющих различные покрытия, в неодинаковых климатических, погодных и временных условиях, а также оценки надёжности и ремонтопригодности, определения технико-экономических показателей (регламента технического обслуживания, штатной численности обслуживающего персонала, уточнения комплектов запасных инструментов и принадлежностей). В процессе Э. и. уточняются руководства по лётной и наземной эксплуатации, другая эксплуатационно-техническая документация, отрабатываются наиболее рациональные методология и тактика применения ЛА исходя из его назначения и обеспечения безопасности полётов. Э. и. проводятся эксплуатирующими организациями при научно-методическом руководстве заказчика. Лит.: см. при ст. Государственные испытания. Эксплуатация авиационной техники — совокупность процессов использования авиационной техники, поддержания и восстановления её качества на всех этапах её существования (применение и ожидание применения по назначению, транспортирование, хранение, техническое обслуживание, ремонт). Различают лётную и техническую Э. а. т. Лётная Э. а. т. представляет собой совокупность процессов управления ЛА и его системами на всех этапах полёта. Техническая Э. а. т. как совокупность процессов поддержания и восстановления исправности или только работоспособности авиационной техники, в том числе и в полёте, включает лётно-техническую эксплуатацию, техническое обслуживание и ремонт. Лётно-техническая Э. а. т. заключается в выборе и поддержании наивыгоднейших режимов работы авиационной техники в полёте и на земле, а также в поддержании и восстановлении её работоспособности в полёте. Техническое обслуживание обеспечивает исправность авиационной техники и готовность ЛА к полётам, а ремонт — восстановление исправности авиационной техники. Применяются три вида технической Э. а. т., каждый из которых реализует определённый принцип обеспечения безопасности полётов. При технической Э. а. т. до выработки ресурса безопасность полётов обеспечивается путём установления ресурсов и сроков службы авиационной техники до первого ремонта и межремонтного, в пределах которых обеспечивается с высокой вероятностью безотказность изделий. Объём и периодичность операций технического обслуживания и ремонта устанавливаются в зависимости от наработки и являются едиными для всего парка изделий. При технической Э. а. т. до предотказного состояния безопасность полётов обеспечивается путём своевременного обнаружения и устранения неисправностей изделий до наступления отказа. В этом случае изделия эксплуатируются без ограничения ресурсов и сроков службы до первого ремонта и межремонтного, но с проведением непрерывного или периодического контроля технического состояния каждого изделия или системы в полёте или при техническом обслуживании. Достижение установленного для каждого типа изделий предотказного значения определяющего техническое состояние параметра (совокупности параметров) означает неисправное состояние изделия и указывает на необходимость его замены или ремонта. При технической Э. а. т. до безопасного отказа безопасность полётов обеспечивается путём использования заложенного в конструкции функционального и структурного резервирования изделий, которое позволяет сохранить работоспособность функциональной системы ЛА при отказе отдельных её элементов. Каждое изделие эксплуатируется до отказа без ограничения ресурсов и сроков службы до первого ремонта и межремонтного. Работы по техническому обслуживанию изделия сводятся к обнаружению отказов и устранению их последствий. Техническая Э. а. т. без ограничения ресурсов и сроков службы авиационной техники до первого ремонта и межремонтного (до предотказного состояния и безопасного отказа) называется технической Э. а. т. по состоянию. Применение методов технической эксплуатации по состоянию и до отказа снижает эксплуатационные расходы на содержание авиационной техники на 20—25%. Ниже рассматриваются особенности эксплуатации планёра ЛА, его двигателей и бортового оборудования. Эксплуатация планёра и двигателей ЛА начинается после их изготовления и заканчивается в момент списания. В эксплуатации различают следующие элементы: 1) работа на различных эксплуатационных режимах в полёте и на земле. В налёт планёра входит время от начала разбега ЛА на взлёте до окончания пробега при посадке. Продолжительность работы двигателя учитывается от начала его запуска до выключения. Суммарная продолжительность работы двигателей и продолжительность их работы на предельных (форсажных и максимальном) режимах регистрируются специальными счётчиками наработки, устанавливаемыми на борту ЛА. Основные параметры и режимы работы ЛА фиксируются в накопителях информации бортовых устройств регистрации; 2) подготовка к полётам. Различают предполётную, послеполётную и предварительную подготовку; 3) регламентные работы, в процессе которых осуществляется углублённый контроль технического состояния наиболее нагруженных узлов и деталей планёра и двигателей, производится замена отдельных элементов, выработавших свой ресурс (в некоторых случаях — замена рабочих жидкостей в системах), проверка и регулирование (при необходимости) контролируемых в эксплуатации параметров и контрольно-поверочной аппаратуры; 4) периодический и целевой контроль технического состояния отдельных узлов и деталей, выполняемый по технологиям, изложенным в технических распоряжениях и бюллетенях; 5) восстановление планёра и двигателей в эксплуатирующих организациях после возникновения и выявления отказов и неисправностей, эксплуатационных и боевых повреждений путём мелкого, частичного и среднего ремонта, а также заменой отдельных модулей. В продолжительность эксплуатации не входит время на капитальный ремонт на заводе-изготовителе или на ремонтном заводе. Продолжительность эксплуатации планёра и двигателей ограничивается ресурсом или календарным сроком службы. Под эксплуатацией бортового оборудования (БО) понимается использование его по назначению при подготовке к полёту и непосредственно в полёте. Все мероприятия по техническому обслуживанию БО можно разделить на 3 группы: а) контроль технического состояния; б) профилактическое обслуживание; в) текущее техническое обслуживание (ремонт). Контроль технического состояния сводится к сопоставлению измеренных значений параметров конкретного БО с их номинальными значениями (допусками). Профилактическое обслуживание — комплекс мероприятий, направленных на поддержание БО в исправном состоянии, предупреждение отказов при работе и продление ресурса. Текущее техническое обслуживание (ремонт) осуществляют с целью устранения возникших в аппаратуре (оборудовании), неисправностей и продления её ресурса. Ремонт подразделяется на текущий и восстановительный. К эксплуатационным свойствам БО относятся показатели безотказности его работы, приспособленность к техническому обслуживанию и ремонту и т. п. Для количественной оценки эксплуатационных свойств применяют различные критерии: наработка на отказ (или вероятность безотказной работы), среднее время восстановления, объём профилактики и др. Организация Э. а. т. состоит из мероприятий по подготовке квалифицированных кадров, снабжению запасными частями и расходными материалами, по планированию эксплуатации, а также по сбору и обобщению результатов Э. а. т. Правила Э. а. т. в полёте и на земле изложены в документации эксплуатационной. Лит.: Барзилович Е. Ю., Воскобоев В. Ф., Эксплуатация авиационных систем по состоянию, М., 1981; Володко А. М., Основы летной эксплуатации вертолетов, М., 1986. В. Е. Квитка, К. Л. Супонько, А. Д. Филиппов. Экстренное снижение — быстрое уменьшение экипажем самолёта высоты крейсерского полёта в связи с внезапным резким падением давления в кабине (разгерметизацией кабины), в случае пожара и т. п. Э. с. выполняется с максимально возможной вертикальной скоростью, которая достигается увеличением скорости полёта и угла наклона траектории; при этом скорость полёта не должна превышать предельно допустимую, установленную Руководством по лётной эксплуатации. Полёт в режиме Э. с. должен удовлетворять всем требованиям безопасности полёта, характеристикам управляемости, устойчивости самолёта и прочности конструкции во всём эксплуатационном диапазоне масс и центровок при конфигурации самолёта, соответствующей условиям Э. с. Время Э. с. определяется как интервал между моментом начала подготовки экипажа к Э. с. и моментом достижения самолётом высоты 4000 м. Конструкция самолёта должна обеспечивать возможность Э. с. с крейсерской высоты до высоты 4000 м не более чем за 3,5 мин. «Эл Ал» (El Al Israel Airlines) — авиакомпания Израиля. Осуществляет перевозки в страны Западной Европы, Ближнего Востока, Африки, а также в США и Канаду. Основана в 1949. В 1989 перевезла 1,8 млн. пассажиров, пассажирооборот 7,72 млрд. п. км. Авиационный парк — 20 самолётов. Элевоны [от лат. elevator — поднимающий и (элер)он] — аэродинамические органы управления и балансировки самолёта, сочетающие в себе функции руля высоты и элеронов (отсюда название). Располагаются вдоль задней кромки крыла (см. рис.) и используются, как правило, на самолётах аэродинамических схем «бесхвостка» и «утка». Э. при отклонении на правой и левой консолях крыла на одинаковые углы и в одну сторону работают как орган управления продольным движением и продольной балансировки, при отклонении справа и слева на равные углы, но в противоположные стороны выполняют функции органа управления креном, отклонением правого и левого Э. на разные углы управляют одновременно продольным и боковым движением. Обычно Э. делят на секции. Упругая деформация конструкции крыла приводит к уменьшению эффективности Э. как органов продольного, так и поперечного управления (см. Эффективность органов управления). При этом скоростной напор реверса Э. как органов продольного управления и как органов поперечного управления в общем случае имеет разное значение. Конструкция Э. во многом сходна с конструкцией крыла. Элевоны Электризация летательного аппарата — процесс накопления положительного или отрицательного электростатического заряда на корпусе или элементах конструкции ЛА в полёте, а также на земле при заправке топливом. Происходит Э. из-за токов, возникающих в результате трения летящего ЛА о воздух и находящиеся в нём частицы (капли воды, снег, песок), а также вследствие уноса заряженных частиц газа, возникающих из-за термической ионизации, струёй двигателя. Электрический заряд на ЛА, появляющийся в результате Э. в полёте, зависит от физических характеристик атмосферы, материала и состояния поверхности ЛА, режимов полёта и работы двигателя. Разность потенциалов между ЛА и окружающей средой может достигать 1—1,5 МВ. Э. является причиной возникновения коронного разряда на острых и выступающих элементах конструкции, искрения в местах с переменным электрическим контактом и в полых объёмах. Вследствие разряда и искрения могут создаваться широкополосные помехи, нарушающие работу радиосистем, возникать пожароопасные ситуации в топливных баках и трубопроводах. Э. может явиться причиной поражения током людей, касающихся ЛА после полёта до его заземления, а также при монтаже конструкций или спасательных работах, выполняемых с помощью вертолётов. Наиболее распространённый вид борьбы с Э. — установка пассивных электростатических разрядников в местах с хорошим обдувом потоком воздуха и наибольшей плотностью поверхностного заряда, стимулирующих беспомеховое стекание заряда. Место установки и число разрядников определяются при моделировании распределения заряда по ЛА. Менее распространены активные разрядники, управляющие током разряда при помощи вспомогательных источников напряжения или эмиттирующие потоки заряженных частиц со знаком, противоположным знаку заряда ЛА. Одним из способов уменьшения Э. является использование малоэлектризуемых покрытий ЛА и его элементов. Ю. М. Чудный. Электрическая система зажигания в ГТД — составная часть электрооборудования ГТД, предназначенная для воспламенения топливно-воздушной смеси в его основной и форсажной камерах сгорания. По функциональному назначению Э. с. з. являются пусковыми, поскольку с их помощью обеспечивается запуск двигателя в наземных и при необходимости в лётных условиях. В комплект Э. с. з. входят: блок зажигания, свечи зажигания, высоковольтные провода с контактными устройствами, встроенные датчики контроля работы системы. жүктеу/скачать 14.24 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|