Научная статья на тему 'Некоторые аспекты теории и практики обеспечения усталостной прочности и ресурса конструкции современных самолетов транспортной категории'

Некоторые аспекты теории и практики обеспечения усталостной прочности и ресурса конструкции современных самолетов транспортной категории Текст научной статьи по специальности «Строительство и архитектура»

CC BY
331
118
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
РЕСУРС / УСТАЛОСТНАЯ ПРОЧНОСТЬ / БЕЗОПАСНОСТЬ / СИЛОВАЯ КОНСТРУКЦИЯ / СРОК СЛУЖБЫ ВС

Аннотация научной статьи по строительству и архитектуре, автор научной работы — Стрижиус Виталий Ефимович

В статье представлены результаты анализа и характеристика основных направлений отечественной и зарубежной систем обеспечения усталостной прочности и ресурса основной силовой конструкции самолетов транспортной категории. Отмечены основные недостатки отечественной системы и предложены пути их устранения. Мнение редакционной коллегии по некоторым обсуждаемым вопросам может не совпадать с мнением автора настоящей статьи.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по строительству и архитектуре , автор научной работы — Стрижиус Виталий Ефимович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

SOME ASPECTS of the theory and practice of FATIGUE DURABILITY MAINTENANCE for transport category MODERN aircraft structure

In article of Head of Fatigue Strength Department of SUKHOI Civil Aircraft Company Dr. Sci. Tech. Strizhius V.E. submits results of the analysis and the characteristic of the basic directions of Russian and foreign systems of maintenance of fatigue durability for transport category aircraft structure. The basic lacks of Russian system are marked and ways of their elimination are offered. The opinion of an editorial board on some discussed questions can not coincide with opinion of the author of present article.

Текст научной работы на тему «Некоторые аспекты теории и практики обеспечения усталостной прочности и ресурса конструкции современных самолетов транспортной категории»

2009

НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК МГТУ ГА серия Аэромеханика, прочность, поддержание летной годности ВС

№ 141

УДК 629.735:539.433

НЕКОТОРЫЕ АСПЕКТЫ ТЕОРИИ И ПРАКТИКИ ОБЕСПЕЧЕНИЯ УСТАЛОСТНОЙ ПРОЧНОСТИ И РЕСУРСА КОНСТРУКЦИИ СОВРЕМЕННЫХ САМОЛЕТОВ ТРАНСПОРТНОЙ КАТЕГОРИИ

В.Е. СТРИЖИУС

По заказу редакционной коллегии

В статье представлены результаты анализа и характеристика основных направлений отечественной и зарубежной систем обеспечения усталостной прочности и ресурса основной силовой конструкции самолетов транспортной категории. Отмечены основные недостатки отечественной системы и предложены пути их устранения.

Мнение редакционной коллегии по некоторым обсуждаемым вопросам может не совпадать с мнением автора настоящей статьи.

Ключевые слова: ресурс, усталостная прочность, безопасность, силовая конструкция, срок службы ВС.

1. Введение

Обеспечение безопасности эксплуатации транспортных самолетов по условиям усталостной прочности конструкции является достаточно сложной задачей и осуществляется в соответствии с разработанной и действующей отраслевой отечественной системой обеспечения усталостной прочности и ресурса основной силовой конструкции самолетов, отраженной в Авиационных правилах [1] и в ряде других официальных документов [2, 4, 5].

Значительный вклад в разработку и практическую реализацию этой системы внесли ученые ЦАГИ, ГосНИИ ГА, руководители и ведущие специалисты отделений прочности ОКБ отрасли:

A.Ф. Селихов, В.Л. Райхер, Ю.А. Стучалкин, В.Г. Лейбов, А.З. Воробьев, Г.И. Нестеренко,

B.С. Дубинский, О.С. Быков, В.И. Цымбалюк, М.С. Громов, В.С. Шапкин, Е.А. Шахатуни, Г.Г. Онгирский, А.И. Семенец, В.В. Сулименков, В.П. Шунаев, Ю.М. Фейгенбаум, Е.Я. Виноградов, В.Х. Сахин, В.В. Левицкий и другие.

На протяжении нескольких десятилетий система безусловно успешно работала в условиях поэтапного продления ресурсов и сроков службы большой группы советских и российских самолетов.

За рубежом крупнейшими самолетостроительными фирмами ("Boeing", "Airbus"), американской и европейской авиационными администрациями (FAA и EASA) была создана аналогичная по своим задачам система, несомненным достижением которой явилось успешное обеспечение усталостной прочности и значительных ресурсов и сроков службы в условиях интенсивной эксплуатации больших парков самолетов.

В настоящее время в российских самолетостроительных ОКБ разрабатывается ряд новых самолетов транспортной категории (SSJ-100, МС-21), которые по своим планируемым ресурсным показателям, интенсивности эксплуатации, размеру парка воздушных судов должны вплотную приблизиться к современным самолетам фирм "Boeing" и "Airbus".

В свете выполнения этих задач требуются, безусловно, значительные структурные изменения отечественной системы обеспечения ресурса, включающие изменения нормативных и регламентирующих документов, технических аспектов проектирования, взаимоотношений Разработчиков, Эксплуатантов, Изготовителей и др.

В плане подготовки некоторых таких изменений вызывает значительный интерес сравнительный анализ основных направлений отечественной и зарубежной систем, чему и посвящена настоящая статья.

2. Основные направления системы обеспечения усталостной прочности и ресурса основной силовой конструкции транспортного самолета

На рис. 1 представлена блок-схема системы обеспечения усталостной прочности и ресурса основной силовой конструкции транспортного самолета. Представленная блок-схема является авторской интерпретацией известных на сегодняшний день как общих, так и более детальных сведений и данных по тематической направленности основных компонентов системы. По мнению автора настоящей статьи представленная блок-схема справедлива как для отечественных, так и зарубежных самолетов и включает в себя следующие компоненты (направления):

■ расчетные оценки усталостной прочности и живучести основных силовых элементов (ОСЭ) основной силовой конструкции на этапе рабочего проектирования самолета;

■ испытания на усталость и живучесть;

■ формирование начальных требований к плановому ТО;

■ поддержание летной годности (по условиям усталостной прочности конструкции).

Рис. 1. Блок-схема системы обеспечения усталостной прочности и ресурса основной силовой конструкции транспортного самолета

3. Характеристика основных направлений работ в отечественной системе обеспечения усталостной прочности и ресурса основной силовой конструкции транспортных самолетов

В настоящем разделе дана краткая характеристика нормативных, рекомендательных и методических документов, тематики и содержания работ, выполняемых по основным направлениям отечественной системы обеспечения усталостной прочности и ресурса основной силовой конструкции транспортных самолетов.

3.1. Расчетные оценки усталостной прочности и живучести ОСЭ основной силовой конструкции на этапе рабочего проектирования самолета

Основным нормативным требованием, регламентирующим необходимость расчетной оценки усталостной прочности и живучести ОСЭ основной силовой конструкции транспортных самолетов, в отечественной практике является требование пункта 25.571 АП-25 [1].

В этой связи необходимо отметить следующее [6]: в подпункте 25.571 (а)(1)(ш) АП-25 подчеркнуто, что «...каждый анализ должен основываться на результатах испытаний, как правило, натурных и расчетах», а не согласно БЛК-25 [12] ".на расчетах, подкрепленных испытаниями", то есть первое место в анализе по АП-25 предоставлено испытаниям.

Основным рекомендательным документом по этому направлению является МОС 25.571 [5].

Какие-либо официальные методические и процедурные документы по работам этого направления в отечественной системе отсутствуют.

К особенностям работ по этому направлению в отечественной системе можно отнести следующие:

1. В работе отечественных самолетостроительных ОКБ можно отметить явную несбалансированность расчетов на усталость и живучесть, нечеткое понимание целей и задач этих расчетов. Достаточно часто оценки усталостной прочности ОСЭ основной силовой конструкции самолета выполняются в очень ограниченном объеме, формирование раздела «Ограничения летной годности» ЭТД самолета выполняется исключительно по результатам расчета на живучесть.

2. Нормативные [1] и рекомендательные документы [5] не содержат четких и ясных требований по анализу и классификации элементов основной силовой конструкции самолета и фактически позволяют Разработчику выполнять такие оценки не в полном объеме, что может привести к негативным последствиям: практически может отсутствовать оценка усталостной прочности и живучести для некоторых потенциально—критических мест ОСЭ, которые по разныш причинам не были выявлены при натурныых испытаниях на усталость.

3. Практически отсутствуют какие-либо отраслевые РДК, содержащие инженерные методы и процедуры, позволяющие практически выполнять такие оценки (исключением является система расчета живучести [3]). Как следствие, можно констатировать невысокий технический уровень таких оценок.

3.2. Испытания на усталость и живучесть

Как уже отмечалось выше, работам по этому направлению в отечественных самолетостроительных ОКБ уделяется первостепенное внимание.

Номенклатура и объемы таких испытаний практически для всех современных отечественных самолетов находятся на уровне передовых мировых стандартов.

Вместе с тем следует отметить, что в отрасли до настоящего времени отсутствуют какие—либо методические руководства, содержащие конкретные методы и процедуры разработки программ испытаний.

3.3. Формирование начальных требований к плановому ТО

К основным особенностям работ по этому направлению в отечественной системе можно отнести следующие:

1. Процесс формирования начальных требований к плановому ТО в основном регламентирован требованиями ГОСТ 18675-79 [2], который значительно устарел.

2. Отсутствуют какие-либо официальные рекомендательные, методические и процедурные документы по этому направлению.

3. Отсутствуют какие-либо отраслевые РДК, содержащие инженерные методы и процедуры анализа коррозионных и случайных повреждений ОСЭ конструкции. Программы осмотров конструкции отечественные ОКБ разрабатывают практически исключительно на основе своего опыта, накопленного по результатам эксплуатации самолетов собственной разработки.

4. Полнота, технический уровень подготовки, экономическая эффективность программ ТО большинства отечественных самолетов явно не соответствуют современным зарубежным стандартам.

3.4. Поддержание летной годности (по условиям усталостной прочности конструкции)

Основными нормативными требованиями, регламентирующими порядок поддержания летной годности по условиям усталостной прочности конструкции транспортных самолетов, в отечественной практике являются требования пункта 25.1529 АП-25 [1].

В отрасли отсутствуют какие-либо официальным рекомендательные документы и методические руководства, содержащие методы и процедуры этого процесса.

К основным особенностям выполнения работ по этим направлениям в отечественной практике можно отнести следующие:

1. Мониторинг условий и нагрузок типовой эксплуатации проводится Разработчиком с участием Эксплуатантов. По результатам мониторинга Разработчик, в случае необходимости, уточняет оценки усталостной прочности и ресурса ОСЭ конструкции, раздел "Ограничения летной годности" и Программу осмотров конструкции. Как правило, Разработчик эти разделы представляет в ЭТД самолетов в различных редакциях для различных авиакомпаний. Разработчик и Эксплуатанты проводят также значительные исследования индивидуальныых условий эксплуатации и индивидуальной нагруженности отдельных самолетов (в первую очередь "стареющих").

2. Мониторинг технического состояния основной силовой конструкции проводится:

■ Эксплуатантом самолета в рамках работ по плановому ТО и по специальным Программам Разработчика;

■ Разработчиком самолета по данным, полученным от Эксплуатантов.

3. Достаточно часто практикуется проведение мониторинга технического состояния основной силовой конструкции отдельных самолетов по специальным Программам Разработчика.

4. По результатам мониторинга технического состояния Разработчик уточняет оценки усталостной прочности и ресурса ОСЭ конструкции, уточняет раздел "Ограничения летной годности" и Программу осмотров конструкции.

5. Разработчик достаточно часто принимает непосредственное участие в работах по плановому ТО.

6. При работах по специальным Программам Разработчик, как правило, выпускает Временные изменения требований к плановому ТО.

7. Увеличения ресурсов и сроков службы проводятся поэтапно. Сертифицирующие органы одобряют новые редакции раздела "Ограничения летной годности", что классифицируется как главное изменение типовой конструкции и требует получения Дополнения к Сертификату типа.

4. Характеристика основных направлений работ в зарубежной системе обеспечения усталостной прочности и ресурса основной силовой конструкции транспортных самолетов

В настоящем разделе дана краткая характеристика нормативных, рекомендательных и методических документов, тематики и содержания работ, выполняемых по основным направлениям зарубежной системы обеспечения усталостной прочности и ресурса основной силовой конструкции транспортных самолетов.

4.1. Расчетные оценки усталостной прочности и живучести ОСЭ основной силовой конструкции на этапе рабочего проектирования самолета

На основе анализа открытой информации, в той или иной степени отражающей состояние работ по этому направлению в зарубежных самолетостроительных фирмах, можно сделать вывод, что подобным работам в этих фирмах придается первостепенное значение.

Основными нормативными требованиями, регламентирующими необходимость расчетной оценки усталостной прочности и живучести ОСЭ основной силовой конструкции транспортных самолетов, в зарубежной практике являются требования § 25.571 FAR-25 [12] и § 25.571 CS-25

[10].

Основными рекомендательными документами по этому направлению в зарубежной практике являются рекомендательные циркуляры AC 25.571-1C [7] и AMC 25.571 [10].

Основными методическими и процедурными документами по работам этого направления являются:

1. ATA MSG-3 - "Основные положения по разработке требований к плановому техническому обслуживанию самолёта" [9].

2. PPH ("Policy and Procedures Handbook") - "Руководство по политике и процедурам" [8].

К основным особенностям работ по этому направлению в зарубежной практике можно отнести следующие:

1. Расчетные оценки усталостной прочности и живучести ОСЭ основной силовой конструкции самолета являются обязательными и выполняются во всех зарубежных фирмах для всех самолетов.

2. В работе зарубежных самолетостроительных фирм можно отметить завидную сбалансированность расчетов на усталость и живучесть, четкое понимание целей и задач этих расчетов.

3. Наличие нормативных [10, 12] и рекомендательных документов [7-10], обязывающих Разработчика выполнять такие оценки в полном объеме как для ОСЭ, так и для всех конструктивно-важных элементов (КВЭ) основной силовой конструкции самолета.

4. Наличие инженерных методов и процедур, позволяющих практически выполнять такие оценки:

■ процедуры классификации элементов основной силовой конструкции самолета [8-9];

■ методов и процедур расчетов на усталость (например, фирма Boeing для выполнения подобных расчетов еще в 1973 году выпустила специальное руководство - "Стандарты усталостной долговечности" ("Durability Standards" [14-16]));

■ методов и процедур расчетов на живучесть (например, фирма Boeing для выполнения подобных расчетов в 1979 году также выпустила специальное руководство - "Стандарты живучести" ("Damage Tolerance Standards" [14])).

5. Полнота и высокий технический уровень таких оценок.

Отметить какие-либо недостатки в работах зарубежных самолетостроительных фирм по этому направлению достаточно сложно.

4.2. Испытания на усталость и живучесть

Несмотря на то, что требования § 25.571 FAR-25 [12] и § 25.571 CS-25 [10] регламентируют только необходимость подтверждения испытаниями результатов расчетного анализа, объемам испытаний на усталость и живучесть, качеству программ испытаний в зарубежных самолетостроительных фирмах уделяется очень большое внимание.

Следует особо отметить наличие методических разработок, содержащих методы и процедуры разработки программ испытаний (в частности, [13]).

4.3. Формирование начальных требований к плановому ТО

К основным особенностям работ по этому направлению можно отнести следующие:

1. Процесс формирования начальных требований к плановому ТО в первую очередь регламентирован требованиями рекомендательного циркуляра FAA АС 121-22А [8], который представляет процедуры MRB (Maintenance Review Board) - "Процедуры организации экспертизы технического обслуживания".

2. К основным рекомендательным документам относятся следующие:

■ ATA MSG-3 - "Основные положения по разработке требований к плановому техническому обслуживанию самолёта" [9];

■ PPH ("Policy and Procedures Handbook") - "Руководство по политике и процедурам" [8];

■ AC 25.571-1C [7] и AMC 25.571 [10].

3. Начальные требования к плановому ТО излагаются Разработчиком в MRB-отчете [8], который вместе с разделом "Ограничения летной годности" (разрабатывается в соответствии с требованиями § 25.571 FAR-25 [12] и § 25.571 CS-25 [10]) и разделом "Сертификационные требования к ТО" (разрабатывается в соответствии с требованиями § 25.1309 FAR-25 [12] и § 25.1309 CS-25 [10]) образуют документ MPD ("Maintenance Planning Data") - "Данные по техническому обслуживанию", на основе которых каждая авиакомпания разрабатывает Программу ТО своих самолетов [8].

4. В РРН [8] содержатся конкретные методики разработки Программ контроля случайных и коррозионных повреждений ОСЭ и КВЭ основной силовой конструкции самолета.

5. Разработчик может изменять MPD и ЭТД самолета достаточно часто, до 3-4 раз в год.

6. Только изменения разделов "Ограничения летной годности" и "Сертификационные требования к ТО" требуют одобрения сертифицирующим органом.

7. Эксплуатанты обязаны иметь и выполнять требования MPD и ЭТД самых новых версий.

4.4. Поддержание летной годности (по условиям усталостной прочности конструкции)

Основными нормативными требованиями, регламентирующими порядок поддержания летной годности по условиям усталостной прочности конструкции транспортных самолетов, в зарубежной практике являются требования:

1. § 25.1529 FAR-25 [12] и § 25.1529 CS-25 [10];

2. Документа COMMISSION REGULATION No 2042/2003 ("Регулирование полномочий")

[11] (EASA).

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

К основным особенностям выполнения работ по этим направлениям в зарубежной практике можно отнести следующие:

1. Мониторинг условий и нагрузок типовой эксплуатации проводится Разработчиком по специальным программам с участием Эксплуатантов. Мониторинг также может выполняться другими Исполнителями в рамках работ по специальным контрактам (грандам) сертифицирующих органов [17-18]. По результатам мониторинга Разработчик, в случае необходимости, уточняет оценки усталостной прочности и ресурса ОСЭ конструкции, раздел "Ограничения летной годности" и Программу осмотров конструкции MPD. Сроки выполнения работ, включенных в эти разделы, имеют, как правило, два ограничения: по налету в полетах и по налету в летных часах, что позволяет учитывать один из важнейших параметров эксплуатации самолета - время типового полета. Этот параметр фактически отражает влияние на сроки выполнения работ всех основных параметров эксплуатации: взлетного веса самолета, взлетного веса топлива, коммерческой нагрузки и т. д. Поэтому можно считать, что сроки выполнения работ, представленных в указанных разделах, определены с учетом различных условий эксплуатации самолетов в различных авиакомпаниях. Однако, как правило, эти разделы представляются в од-

ной редакции для всех авиакомпаний. Разработчик и Эксплуатанты не проводят каких-либо исследований индивидуальных условий эксплуатации и индивидуальной нагруженности отдельных самолетов.

2. Мониторинг технического состояния основной силовой конструкции проводится:

■ Эксплуатантом самолета в рамках работ по плановому ТО и Директивам летной годности;

■ Разработчиком самолета по данным, полученным от Эксплуатантов.

3. Мониторинг технического состояния основной силовой конструкции отдельных самолетов не проводится.

4. По результатам мониторинга технического состояния Разработчик уточняет оценки усталостной прочности и ресурса ОСЭ конструкции, уточняет раздел «Ограничения летной годности» и Программу осмотров конструкции МРБ.

5. Непосредственного участия в работах по плановому ТО Разработчик не принимает.

6. Авторского контроля выполнения Эксплуатантом работ по плановому ТО Разработчик не выполняет.

7. Каких-либо временных изменений требований к плановому ТО Разработчик, как правило, не производит.

8. Каких-либо поэтапных увеличений ресурсов и сроков службы не проводится. Сертифицирующие органы одобряют только новые редакции раздела «Ограничения летной годности», что не классифицируется как главное изменение типовой конструкции самолета и не требует получения Дополнения к Сертификату типа.

5. Выводы

По результатам обзора и характеристики документов и основных направлений работ в отечественной и зарубежной системах обеспечения усталостной прочности и ресурса основной силовой конструкции транспортных самолетов можно сделать следующие основные выводы:

1. Отечественная и зарубежная системы по содержанию и направлениям основных работ во многом схожи. Вместе с тем каждая система имеет свои особенности, достоинства и недостатки.

2. Наиболее характерными особенностями отечественной системы являются следующие:

■ направленность на получение оценок усталостной долговечности и живучести преимущественно по результатам натурных ресурсных испытаний;

■ поэтапность установления ресурсов и сроков службы;

■ индивидуальный, поэкземплярный характер мониторинга условий эксплуатации, нагру-женности и технического состояния самолетов.

3. Несомненным достижением отечественной системы является то, что она, безусловно, успешно работала в течение многих лет эксплуатации в условиях поэтапного продления ресурсов и сроков службы большой группы советских и российских самолетов.

4. Основным достижением зарубежной системы является успешное обеспечение усталостной прочности и значительных ресурсов и сроков службы в условиях интенсивной эксплуатации больших парков самолетов.

5. Очевидно, что с целью обеспечения значительных ресурсов и сроков службы новых российских самолетов в условиях высокой интенсивности их эксплуатации и больших парков самолетов отечественная система должна быть значительно модернизирована. Модернизация системы необходима и по второй причине. Ряд особенностей отечественной системы, перечисленные выше (в первую очередь «вторичность» расчетов в анализе усталостной прочности), совершенно неприемлемы зарубежными сертифицирующими органами (БАЛ, БАБА).

Оценка состояния отдельных документов и работ по основным направлениям отечественной и зарубежной систем приведена в табл. 1-4.

Предложена следующая система оценки:

1. Знак "+" соответствует «отличной» или «хорошей» оценке состояния рассматриваемого документа или направления работы.

2. Знак "—" соответствует отсутствию или «неудовлетворительному» состоянию рассматриваемого документа или направления работы.

3. Знак "+/—" свидетельствует о необходимости модернизации рассматриваемого документа или направления работы.

Таблица 1

Оценка состояния отдельных документов и работ по расчетной оценке усталостной прочности и живучести ОСЭ основной силовой конструкции транспортных самолетов

№№ п/п Документы и работы Отечественная система Зарубежная система

1 Нормативные документы +/— (АП 25.571 [1]) + (FAR 25.511 [12])

2 Рекомендательные циркуляры +/— (МОС 25.571 [5]) + (AC 25.511—1C [1])

З Методические документы (методы и процедуры расчетов) — + (MSG-З [9], PPH [S], [14-16])

4 Полнота и уровень расчетных оценок — +

Таблица 2

Оценка состояния отдельных документов и работ по испытаниям на усталость и живучесть основной силовой конструкции транспортных самолетов

№№ п/п Документы и работы Отечественная система Зарубежная система

1 Нормативные документы + (АП 25.571 [1]) + (FAR 25.511 [12])

2 Рекомендательные циркуляры + (МОС 25.571 [5]) + (AC 25.511-1C [1])

З Методические документы (методы и процедуры разработки программ испытаний) — + ([1З])

4 Полнота и уровень испытаний + +

Таблица 3

Оценка состояния отдельных документов и работ по формированию начальных требований к плановому ТО

№№ п/п Документы и работы Отечественная система Зарубежная система

1 Нормативные документы +/— (ГОСТ 1S615-19 [2]) + (АС 121-22А [8])

2 Рекомендательные циркуляры — + (АС 121-22А [8])

З Методические документы (методы и процедуры) — + (М80-3 [9], РРН [8])

4 Полнота и уровень подготовки программ ТО — +

Таблица 4

Оценка состояния отдельных документов и работ по поддержанию летной годности самолетов

по условиям усталостной прочности конструкции

п/п Документы и работы Отечественная система Зарубежная система

1 Нормативные документы + (АП 25.1529 [1]) + (БАЯ 25.1529 [12])

2 Рекомендательные циркуляры + (СЯ N0 2042/2003 [11])

3 Методические документы + (СЯ N0 2042/2003 [11])

4 Полнота и уровень анализа + +

По результатам анализа представленных оценок можно предложить следующие направления модернизации отечественной системы:

1. В направлении расчетных оценок усталостной прочности и живучести ОСЭ основной силовой конструкции самолета:

■ необходимы определенные изменения содержания пункта 25.571 АП-25 [1] и МОС 25.571 [5], направленные на повышение уровня и полноты расчетных оценок (не ниже уровня натурных испытаний);

■ необходима разработка целого ряда методических документов:

■ документа, содержащего методологию анализа основной силовой конструкции самолета (аналога документа АТА МБО-3 [9]);

■ документа, содержащего конкретные методики и процедуры анализа основной силовой конструкции самолета (аналога документа РРН [8]);

■ Руководства для конструкторов, содержащего инженерные методы и процедуры расчетов на усталость и живучесть (аналога документов "Стандарты усталостной долговечности" и "Стандарты живучести" фирмы "Боеіп§" [14]).

2. В направлении испытаний на усталость и живучесть основной силовой конструкции самолета:

■ необходима разработка Руководства для конструкторов, содержащего инженерные методы и процедуры разработки программ испытаний на усталость и живучесть (аналога документа фирмы "Боеіп§" [13]).

3. В направлении формирования начальных требований к плановому ТО:

■ необходима разработка нормативного документа взамен устаревшего ГОСТ 18675-79 [2] (аналога рекомендательного циркуляра БАА АС 121-22А [8]);

■ необходима разработка целого ряда рекомендательных и методических документов, содержащих методологию анализа и конкретные методики разработки Программ контроля случайных и коррозионных повреждений ОСЭ и КВЭ основной силовой конструкции самолета (аналогов (по этой части) зарубежных документов АТА МБО-Э [9] и РРН [8]).

4. В направлении работ по поддержанию летной годности самолетов по условиям усталостной прочности конструкции:

■ необходима разработка нормативного документа, содержащего основные принципы процесса поддержания летной годности и определяющего полномочия и обязанности в этом процессе Разработчика, Эксплуатантов и авиационных властей (аналога документа ЕАБА СЯ N0 2042/2003 [11]); в результате разработки такого документа может возникнуть необходимость определенных изменений содержания МОС 25.571 [5] в части процедур поддержания летной годности по условиям усталостной прочности конструкции.

ЛИТЕРАТУРА

1. Авиационные правила. Часть 25. Нормы летной годности самолетов транспортной категории. МАК. - М.,

2004.

2. ГОСТ 18675-79. Документация эксплуатационная и ремонтная на авиационную технику и покупные изделия для нее. - М.: Издательство стандартов, 1985.

3. Дементьев А.Д. «АЛТАЙ». Автоматизированная система расчета живучести авиаконструкций. Версия 2.3. Руководство пользователя. ЦАГИ, 2003.

4. Лейбов В.Г., Райхер В.Л., Селихов А.Ф. Прогнозирование и оценка ресурса конструкции по условиям усталостной прочности при проектировании: Доклад представителей ЦАГИ на совещании советско-французской подгруппы по аэродинамике и прочности. Париж, май, 1974.

5. Обеспечение безопасности конструкции по условиям прочности при длительной эксплуатации. МОС к АП 25.571. Директивное письмо АР МАК от 30.12.96г., № 5-96.

6. Стучалкин Ю.А. Сравнительный анализ требований отечественной и зарубежной нормативнотехнической документации к прочности конструкции самолетов транспортной категории. ЦАГИ, 2004.

7. Advisory Circular AC No 25.571-1C. DAMAGE TOLERANCE AND FATIGUE EVALUATION OF STRUCTURE. FAA, 29 April 1998.

8. Advisory Circular AC No 121-22A. MAINTENANCE REVIEW BOARD PROCEDURES. (Процедура организации экспертизы технического обслуживания). FAA, 7 March 1997.

9. ATA MSG-3 Rev. 2003.1 "Operator/Manufacturer Scheduled Maintenance Development". (Основные положения по разработке требований к плановому техническому обслуживанию самолёта. Совместный документ изготовителя и авиакомпании. Изменение 2003.1. Американская ассоциация воздушного транспорта (АТА)). www.air-transport.org.

10. Certification Specifications for Large Airplanes. CS-25. 2003.

11. COMMISSION REGULATION No 2042/2003. EASA, 2003.

12. Federal Aviation Regulations. Airworthiness Standards: Transport Category Airplanes. FAR-25. 1990.

13. Fowler K.R. and Watanabe R.T. Development of jet transport airframe test spectra. This paper was presented at the symposium on development of fatigue loading spectra held in Cincinnati, Ohio, April 29, 1987.

14. Goranson Ulf G. Damage Tolerance Theory and Practice. Moscow Aeronautical University. September 8, 1997. Moscow, Russia.

15. Goranson Ulf G., Hall J., Maclin J.R., Watanabe R.T. Long Life Damage Tolerant Jet Transport Structures. American Society for Testing and Materials. Fatigue and Fracture Committees. Symposium on “Design of Fatigue and Fracture Resistant Structures”. Bal Harbour, Florida. November 10-11, 1980.

16. Spencer Max. M. The Boeing 747 fatigue integrity program. In: "Advanced approaches to fatigue evaluation. Sixth ICAF symposium held of Miami Beach, Florida, May 13-14, 1971". NASA SP - 309, 1972.

17. Statistical Loads Data for the Airbus A-320 Aircraft in Commercial Operations. U.S. Department of Transportation. FAA. Final Report DOT/FAA/AR-02/35. April 2002.

18. Statistical Loads Data for the Boeing 737-400 Aircraft in Commercial Operations. U.S. Department of Transportation. FAA. Final Report DOT/FAA/AR-98/28. August 1998.

SOME ASPECTS OF THE THEORY AND PRACTICE OF FATIGUE DURABILITY MAINTENANCE FOR TRANSPORT CATEGORY MODERN AIRCRAFT STRUCTURE

Strizhius V.E.

In article of Head of Fatigue Strength Department of SUKHOI Civil Aircraft Company Dr. Sci. Tech. Strizhius V.E. submits results of the analysis and the characteristic of the basic directions of Russian and foreign systems of maintenance of fatigue durability for transport category aircraft structure. The basic lacks of Russian system are marked and ways of their elimination are offered.

The opinion of an editorial board on some discussed questions can not coincide with opinion of the author of present article.

Сведени5я об авторе

Стрижиус Виталий Ефимович, 1951 г.р., окончил ХАИ (1974), доктор технических наук, начальник Департамента ресурса ЗАО "Гражданские самолеты Сухого", автор более 35 научных работ, область научных интересов - усталость элементов авиаконструкций при сложном программном нагружении; методы определения ограничений летной годности для основной силовой конструкции самолета.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.