Содержание к диссертации
Введение
1. Оптимизация программ технического обслуживания и ремонта воз
душных судов
Программы ТОиР
Методы технической эксплуатации
Подходы к разработке программ ТОиР
Анализ методов контроля надежности ВС, эффективности и определения интервалов ТО.
Нормативная и методическая базы
Определение возможностей оптимизации объемов и периодичности работ по ТО на примере самолета Ту-154
Выводы
2. Применение методики MSG-3 при разработке программы ТОиР плане
ра ВС аттестованных типов на примере самолета ТУ-154
Эксплуатационные повреждения конструкции
Выявление коррозии и защита от коррозионных повреждений
Основные эксплуатационные повреждения самолетов ТУ-154
Рейтинговая оценка коррозионных и случайных повреждений
Выводы
3. Разработка методики расчета эксплуатационных повреждений типа
трещин на планере ВС
3.1.Определение зон зарождения трещин в области эксплуатационного повреждения
3.2,Оценка скорости роста усталостных трещин на планере воздушного судна при его эксплуатации
3.3.Определение коэффициентов интенсивности напряжений для поперечной сквозной трещины в обшивке фюзеляжа, возникшей вследствие эксплуатационных повреждений
ЗАОпределение коэффициентов интенсивности напряжений для продольной сквозной трещины в обшивке фюзеляжа, возникшей вследствие эксплуатационных повреждений
3.5.Динамика развития трещины усталости в обшивке фюзеляжа, возникшей вследствие эксплуатационных повреждений
З.б.Оценка остаточной прочности конструкции фюзеляжа с продольной трещиной, возникшей вследствие эксплуатационных повреждений ЗЛ.Оценка остаточной прочности конструкции фюзеляжа с продольной трещиной, возникшей вследствие производственного дефекта 3.8.Выводы
4. Экспериментальная оценка влияния коррозионного повреждения на
долговечность типового конструктивного элемента самолета Ту-154
Материал, образцы для испытаний, оборудование
Результаты испытаний
Определение обобщенных параметров коррозионных дефектов на основе статистической обработки результатов усталостных испытаний
Оценка остаточной долговечности элементов конструкции с коррозионными поражениями
Определение допустимых размеров коррозионных дефектов и оценка предельного состояния обшивки фюзеляжа самолета типа Ту-154
Оценка влияния значений параметров, характеризующих коррозионное поражение листового конструкционного материала на его долговечность
Выводы
5. Практическое применение руководства MSG-3 для разработки программы технического обслуживания функциональных систем самолета 5.1.Разработка программы ТО функциональных систем ВС 5.2.Анализ гидросистемы самолета Ту-154 5.3.Выбор важных для ТО изделий и уровня анализа 5.4.Определение функциональных отказов и их последствий 5.5.Анализ влияния последствий функциональных отказов на ГС и выбор работ по ТО 5.6.Выводьт Заключение Приложения Список использованной литературы
Введение к работе
Актуальность работы. Гражданская авиация (ГА) является одной из составляющих транспортной системы России. На долю ГА приходится более 20% от внутреннего и более 80% международного пассажирооборота. Объем перевозок в 2008 году превысил вдвое минимальный уровень 2000 года. В то же время состояние дел в авиационной промышленности не позволяет рассчитывать на скорое обновление парка воздушных судов (ВС). За период 2000-2004 г.г. было выпущено около 100 гражданских и военных ВС. Доля ВС иностранного производства, эксплуатируемых российскими перевозчиками, неуклонно растет. В 2008 году из 130 самолетов, поступивших в эксплуатацию, иностранные - составили 75 процентов. Из поставленных в первой половине 2009 года 65 самолетов 55 были иностранного производства [100]. Основным достоинством зарубежных ВС (даже предыдущих поколений) является более высокая топливная эффективность по сравнению с ВС отечественного производства. Вместе с тем необходимо отметить, что ВС отечественного производства обладают лучшей приспособленностью к условиям эксплуатации в РФ, накоплен большой опыт их эксплуатации, имеется подготовленный персонал. Снижение эксплуатационных расходов позволит снизить расходы перевозчиков и, тем самым, повысить конкурентоспособность ВС. Расходы на техническое обслуживание и ремонт (ТО и Р) являются наиболее предсказуемой и управляемой составляющей общих расходов на эксплуатацию, величина которой может колебаться от 10 до 50 %, в зависимости от совершенства действующей системы технической эксплуатации. Система эксплуатации отечественных ВС сложилась в период, когда основным принципом проектирования был принцип проектирования по безопасному ресурсу. Несмотря на это, опыт эксплуатации и проведенные расчеты и испытания показали, что конструкция большинства ВС позволяет в той или иной степени применять прогрессивные методы технического обслуживания
и ремонта, использовать при эксплуатации методы безопасного разрушения (отказа) и допустимого повреждения.
Целью работы является совершенствование системы технического обслуживания и ремонта воздушных судов отечественного производства путем применения методики MSG-3 и разработки на ее основе программ технического обслуживания и ремонта конструкции и систем воздушных судов (на примере самолета Ту-154).
Поставленная цель достигается путем решения следующих основных задач:
Анализ и обобщение подходов к разработке программ технического обслуживания и ремонта, нормативных требований, методов технической эксплуатации, способов контроля эффективности программ ТО и определение направлений совершенствования регламентов ТО (на примере самолета Ту-154)
Разработка и апробация методик рейтинговой оценки по критериям коррозионной и случайной повреждаемости конструкции воздушных судов с использованием положений Руководства по разработке программ технического обслуживания и ремонта - MSG-3.
Разработка методики расчетно-экспериментальной оценки прочности опасных по коррозии зон воздушных судов.
4. Определение характеристик усталостной долговечности материала обшивки, имеющего эксплуатационную наработку и коррозионные поражения.
5. Апробация методики MSG-3 для анализа функциональных систем воздушных судов (на примере гидросистемы самолета Ту-154).
Работа основывается на результатах работ ведущих российских ученых: Барзиловича Е.Ю., Воробьева В.Г., Гришина А.Н., Громова М.С., Зуб-кова Б.В., Ицковича А.А., Коняева Е.А., Нестеренко Г.И., Никонова В.В., Одинга И.А., Пивоварова В.А., Райхера В.Л., Садкова В.В., Селихова А.Ф.,
Смирнова Н.Н., Стреляева B.C., Стучалкина Ю.А., Фролова В.П., Чинючина Ю.М., Шанявского А.А., Шапкина B.C., Шенгардта А.С., Шунаева В.П. и других.
Научная новизна работы состоит в том, что в ней:
1.Обоснована эффективность применения положений MSG-3 для совершенствования системы технического обслуживания и ремонта воздушных судов отечественного производства предыдущих поколений.
2.Проведен анализ конструкции и систем самолета типа ТУ-154 применительно к идеологии MSG-3 на базе логических схем принятия решений с использованием подхода "top-down".
3.Определены зоны зарождения трещин в области эксплуатационного повреждения и проведена оценка скорости роста усталостных трещин на планере воздушного судна при его эксплуатации.
4.0пределены коэффициенты интенсивности напряжений и оценена остаточная прочность конструкции фюзеляжа для поперечной и продольной сквозных трещин в обшивке фюзеляжа, возникших вследствие эксплуатационных (коррозионных) повреждений.
5. Разработана методика рейтинговой оценки фюзеляжа самолета Ту-154.
Практическая значимость работы состоит в том, что ее результаты позволяют:
-разрабатывать изменения регламентов технического обслуживания воздушных судов отечественного производства,
-оптимизировать регламенты технического обслуживания и ремонта воздушных судов в части сокращения их трудоемкости и увеличения интервалов технического обслуживания,
-повысить интенсивность использования воздушных судов путем сокращения простоев при техническом обслуживании и ремонте при сохранении требуемых уровней надежности и безопасности.
На защиту выносится
1.Доказательство эффективности применения методики MSG-3 для разработки программ технического обслуживания и ремонта отечественных воздушных судов
2.Методика расчетно-экспериментальной оценки опасных по коррозии зон воздушных судов.
3.Результаты анализа опасных по коррозии зон конструкции воздушных судов на коррозионную и случайную повреждаемость в рамках идеологии MSG-3.
Результаты экспериментальной оценки характеристик усталостной долговечности образцов тонкостенных элементов конструкции самолета Ту-154
Результаты анализа гидросистемы самолета Ту-154 в рамках идеологии MSG-3.
Внедрение результатов работы. Результаты работы внедрены в ОАО «Туполев», ГосНИИ ГА, а также в учебный процесс Московского государственного технического университета гражданской авиации, что подтверждается соответствующими актами о внедрении.
Апробация работы. Основные положения диссертации докладывались на Международной научно-технической конференции "Гражданская авиация на современном этапе развития науки, техники, общества" (Москва, 2008г.), на научных семинарах ОАО «Туполев» (2006-2009г.г.), НТС ГосНИИ ГА (2008-2009г.г.), на межкафедральных научных семинарах кафедр «Технической эксплуатации летательных аппаратов и авиационных двигтелей» и «Аэродинамики, конструкции и прочности летательных аппаратов» Московского
государственного технического университета гражданской авиации (2007-2009г.г.), совместном совещании ГосНИИ ГА - ТАНТК Бериева (2008г.).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 работ, из которых все 5 опубликованы в изданиях, определенных ВАК РФ для публикации материалов диссертаций.
Структура и объем диссертационной работы.
Работа состоит из введения, пяти глав, заключения, перечня использованной литературы. Общий объем работы составляет 196 листов и включает 62 рисунка и 56 таблиц. Список использованной литературы содержит 111 наименований.
