Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


ОСМОТРЫ ДЕТАЛЕЙ НЕСУЩЕГО ВИНТА В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Систематические осмотры несущего винта, проводящиеся в процессе эксплуатации, имеют целью своевременно выявить и устранить повреждения его деталей, чтобы предотвратить выпуск в полет вертолета с поврежденным несущим винтом.

Основным видом осмотра несущего винта, как и всего вертолета, является послеполетный осмотр, при котором технический персонал обязан обнаружить возможные повреждения несущего винта, происшедшие за время работы его в полете.

Современные несущие винты конструктивно выполнены таким образом, что не требуют при осмотре применения какой-либо контрольно-измерительной аппаратуры. Послеполетный осмотр производится визуально.

На втулке несущего винта проверяется, нет ли механических повреждений, коррозии, исправна ли контровка деталей, надежно ли их крепление, нет ли наклепа на упорах ограничителей шарниров втулки, достаточно ли смазки в ее шарнирах и соединениях тяг с автоматом перекоса. Одновременно следует убедиться в исправности ограничителей свеса лопастей; если обнаружится наклеп на упорах, зачистить его.

Ограничители свеса лопастей при остановленном несущем винте должны всегда находиться в определенном положении, так как в противном случае возможно задевание лопастями о хвостовую балку при включении трансмиссии.

Втулки несущих винтов являются наиболее надежными агрегатами, и в процессе эксплуатации на них почти не бывает повреждений. У втулок наблюдается лишь утечка смазки через уплотнения горизонтальных и особенно осевых шарниров. Поэтому в эксплуатации надо постоянно следить за утечкой смазки и своевременно доливать ее в полости указанных шарниров.

В случае обнаружения коррозии на деталях втулки нужно места, пораженные коррозией, зачистить шлифовальной шкуркой и покрыть аэролаком.

Если коррозия на болтах крепления лопастей значительна, например на вертолетах Ми-4 или Ми-1 имеет глубину более 0,1 мм, болты заменяются.

Наиболее тщательного осмотра после полета требуют лопасти несущего винта. Перед проведением осмотра поверхность лопасти нужно очистить от пыли, грязи и масляных пятен для того, чтобы можно было выявить все повреждения. Затем технический персонал внимательно проверяет состояние каждой лопасти, обращая особое внимание на исправность заднего стрингера, крепление металлической оковки передней кромки, целость обшивки (особенно фанерной и полотняной), чистоту дренажных отверстий в обшивке, состояние ее лакокрасочного покрытия, а также достаточность пропитки рыбьим жиром кожаных замков, установленных на задней части лопасти. На концевой части лопасти проверяется целость и надежность крепления лючков контурных огней.

Наиболее ответственным моментом в проведении послеполетного осмотра лопасти является проверка ее лонжерона. На нем не должно быть усталостных трещин.

Для осмотра лонжерона на обшивке лопастей в местах наиболее нагруженных участков лонжерона делаются специальные лючки.


Практика эксплуатации вертолетов Ми-4 показала, что визуальный осмотр лонжерона лопасти через лючки обеспечивает достаточно надежный его контроль и своевременное выявление возможных трещин.

Анализ причин появления трещин весьма интересен, и на нем следует более подробно остановиться.

Лопасть вертолета в полете постоянно испытывает растягивающие усилия от действия центробежной силы, периодический изгиб от аэродинамических и инерционных сил, а также периодическое кручение от аэродинамических и инерционных сил, действующих в плоскости взмаха (рис. 16).

Величина центробежной силы лопасти зависит от ее массы, геометрических размеров, числа оборотов и достигает наибольшего значения при максимальном числе оборотов.

В полете на определенном режиме работы двигателя центробежная сила не изменяет своей величины. Следовательно, напряжения, которые она вызывает, носят постоянный (статический) характер и не являются усталостными. Несмотря на то что,центробежная сила и напряжения, вызываемые ее действием в силовых элементах лопасти, по своей абсолютной величине значительно превышают Значение прочих сил и напряжений, статический характер ее действия позволяет весьма точно учитывать эти напряжения и соответствующим образом обеспечивать достаточную прочность лопасти.

Совершенно иной характер имеют напряжения, вызываемые действием аэродинамических и инерционных сил, возникающих в результате «махового» движения лопасти. Эти силы даже при постоянных оборотах несущего винта периодически изменяют свою величину, а поэтому непрерывно изменяются и напряжения изгиба в силовых элементах лопастей, что является источником усталостных напряжений (рис. 17).


Чем больше градиент изменения изгибающего момента по длине лопасти за один оборот несущего винта, тем выше усталостные напряжения и тем недолговечнее конструкция лопасти. Известно, чго с возрастанием скорости полета вертолета величина градиента изгибающего момента возрастает, а следовательно, увеличиваются и усталостные напряжения, которые достигают наибольшего значения при максимальной скорости (рис. 18). Однако такой вывод требует уточнения.

Опыт эксплуатации показал, что, несмотря на сохранение указанной выше зависимости напряжений от скорости полета, в некотором диапазоне малых скоростей (20— 50 км/час) происходит резкое увеличение изгибных напряжений, которое объясняется явлением резонанса колебаний лопасти на определенном числе оборотов и определенной скорости полета.

Длительная эксплуатация вертолетов на резонансных режимах, как и на максимальных скоростях, может привести к появлению усталостных трещин в лонжеронах лопастей несущего винта.

Если лонжерон лопасти конструктивно выполнен со значительным изменением жесткости по длине (в местах стыков, узлах крепления ,по втулке, шарнирах), то в местах перехода возникает концентрация напряжений, что еще более снижает предел выносливости.


Теоретическое определение возможных усталостных напряжений при конструировании лопастей весьма затруднительно. Эти напряжения по абсолютной величине очень незначительны, обычно 6—10 кг!мм2. И все же, хотя лонжерон лопасти, изготовленный из высокопрочной стали, выдерживает на изгиб статическое напряжение до 120— 140 кг[мм2, усталостное напряжение, меньшее по своей величине в десять раз и более, вызывает его разрушение. Из изложенного выше следует, что при послеполетном осмотре лонжеронов наибольшее внимание следует обращать на состояние деталей в местах изменения жесткости, так как именно здесь наиболее вероятно появление усталостных трещин. Это полностью подтверждается практикой эксплуатации.

Усталостные трещины в начальной стадии своего развития мало заметны; их длина не превышает 1,5—2 мм, но они быстро увеличиваются в размерах. Не обнаруженные при осмотрах трещины могут привести к весьма неприятным последствиям.

При эксплуатации вертолетов с лопастями смешанной конструкции в результате действия в полете знакопеременных нагрузок, кроме появления трещин на лонжеронах, возможны и другие неисправности, например разрушение опайки и выпадание винтов крепления металлических оковок передней кромки лопастей, трещины на фанерной обшивке или ее отставание от нервюр, разрушение лакокрасочного покрытия.

Трещины лакокрасочного покрытия и разрывы полотна чаще всего появляются у оковхи носка лопасти и у кожаных замков. Число трещин увеличивается при полетах в дождливую погоду, с полной нагрузкой и при высокой температуре наружного воздуха.

Перечисленные неисправности должны выявляться сразу после полета и устраняться в порядке, изложенном в параграфе «Текущий ремонт лопастей в полевых условиях (лопасти смешанной конструкции)».

Дополнительным видом осмотра несущего винта является его предполетный осмотр, который проводится с целью выявления возможных повреждений деталей винта, могущих произойти за время стоянки вертолета, при расчехлении и снятии швартовки. Этот осмотр проводится, как и послеполетный, визуально.

В процессе предполетного осмотра проверяется, нет ли механических повреждений втулки и лопастей (пробоин, вмятин и трещин на обшивке), не нарушены ли углы установки триммерных пластин, не повреждены ли они при расчехлении, а также чистота дренажных отверстий в лопастях.

Из практики эксплуатации вертолетов известны случаи, когда в результате небрежной расшвартовки лопастей вертолета обшивка их повреждалась швартовочным тросом. Обшивка повреждалась и при надевании на лопасть чехла. Кроме того, наблюдались различные повреждения лопастей на стоянке от воздействия порывов ветра силой 30—35 м/сек. Все это следует учитывать при осмотрах лопастей.

При подготовке вертолета к полету зимой или осенью нужно проверить, имеется ли на деталях несущего винта иней или лед, а если имеется, то немедленно удалить их обдувом теплым воздухом. Более подробно эти вопросы изпожени в главе «Эксплуатация вертолетов в зимних условиях».

Кроме осмотров внешнего состояния несущего винта в процессе эксплуатации, периодически проводятся регламентные работы.

В. Беляков, Н. Панов, В. Филиппов ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВЕРТОЛЕТОВ. - М.: ВОЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ СССР. 1961.

Экспертиза

на главную