Дипломная (вкр): Техническая эксплуатация авиадвигателей в степени простых аппаратов

Техническая эксплуатация авиадвигателей в степени простых аппаратов

Министерство высшего и среднего специального образования Республики Узбекистан

Ташкентский государственный технический университет

им. А.Р. Беруний

УДК 629.735.083 (075.8)

Дипломная работа

Техническая эксплуатация авиадвигателей в степени простых аппаратов

Руководитель:

к.т.н. доц. Т.К. Каландаров

Дипломант:

Ахмедова Шахло

Ташкент 2012

Оглавление

Введение

Глава 1. Летательный авиадвигатель как объект технической эксплуатации

.1 Основные термины и определения

.2 Классификация отказов

.3 Факторы долговечности

.4 Живучесть летательных аппаратов

Глава 2. Эксплуатационная технологичность летательных аппаратов

.1 Факторы эксплуатационной технологичности

.2 Основные показатели эксплуатационной технологичности

Глава 3. Контролепригодность летательных аппаратов

.1 Характеристика контролепригодности и ее оценка

.2 Анализ контролепригодности авиационной техники

.3 Категории контролепригодности

Глава 4. Комплексная программа обеспечения надежности

.1 Комплексные показатели надежности

.2 Обеспечение требований надежности на этапах проектирования и испытаний ЛА

.3 Обеспечение надежности в процессе эксплуатации ЛА

Глава 5. Структура и принципы построение системы технической эксплуатации

5.1 Система технической эксплуатации как часть авиационной транспортной системы

.2 Система технического обслуживания и ремонта

.3 Виды технического обслуживания и ремонта

Глава 6. Обеспечение эффективности использования летательных аппаратов

.1 Основные составляющие годового фонда времени летательного аппарата

.2 Нормирование показателей по техническим причинам исправности и простоев ЛА

Глава 7. Процесс технической эксплуатации летательного аппарата

.1 Структура и модель процесса

.2 Характеристика отдельных состояний процесса технической эксплуатации

Глава 8. Стратегия технического обслуживания и ремонта авиационной техники

.1 Классификация стратегий

.2 Классификация технического обслуживания по состоянию с контролем уровня надежности

.3 Стратегия технического обслуживания и ремонта по состоянию с контролем параметров

Глава 9. Программы технического обслуживания и ремонта

.1 Структура программы

.2 Техническая документация, оформляемая при обслуживании АТ

Глава 10. Контроль технического состояния летательных аппаратов

.1 Организация и виды контроля

.2 Методы и средства контроля

.3 Метрологическое обеспечение

.4 Автоматизированный контроль

Глава 11. Заправка летательных аппаратов горюче-смазочными материалами

.1 Эксплуатационные требования

.2 Заправка ЛА ГСМ, спецжидкостями и газами

.3 Влияние обводнения ГСМ на работоспособность систем ЛА

Литература

Введение

Техническая эксплуатация авиационной техники по своей природе является составной частью более широкого понятия - эксплуатация. Она включает в себя такие слагаемые, как подготовку летательных аппаратов (ЛА) к полетам, их техническое обслуживание, ремонт, хранение и транспортирование. Основным предназначением технической эксплуатации является обеспечение надежности, исправности и своевременной готовности ЛА к полетам, а также экономичности при проведении работ по техническому обслуживанию и ремонту (ТО и Р).

В настоящее время развернут комплекс работ по созданию и оснащению Национальной авиакомпании "Узбекистон хаво йуллари" новыми самолетами и вертолетами восточного и западного производства, которые по своим летно-техническим и эксплуатационным характеристикам должны обеспечивать более высокий в сравнении с существующим уровень безопасности, регулярности и интенсивности полетов, экономию авиатоплива, снижение расходов на ТО и Р и себестоимости авиационных перевозок. В данном комплексе работ особое место занимает проблема повышения эффективности технической эксплуатации ЛА. На современном этапе развития ГА эта проблема требует поиска новых решений, эффективных направлений и форм организации практической деятельности.

В жизненном цикле ЛА, как и всякой машины, начиная от его постройки и до списания после отработки назначенного ресурса, значительная доля времени приходится на стадию эксплуатации. Только на ней ЛА выполняет функции, для которых предназначен, проявляет заложенные в нем при создании потенциальные возможности, а также конструктивно- эксплуатационные свойства.

Только в процессе эксплуатации ЛА возмещаются все те затраты, которые связаны с его создание. В показателях эффективности эксплуатация ЛА отражается труд многих коллективов ученых, конструкторов, технологов, производственников разных ведомств. Чем лучше эти показатели, тем выше оценивается современный труд коллективов, создающих и эксплуатирующих технику.

Глава 1. Летательный авиадвигатель как объект технической эксплуатации

.1 Основные термины и определения

Безопасность и регулярность полетов, экономические показатели использования ЛА во многом определяются их безотказностью в работе.

Под безотказностью понимают свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или некоторой наработки. Безотказность - одно из свойств надежности изделий. Проблема обеспечения безотказности стала особенно актуальной в настоящее время вследствие усложнения конструкции ЛА и их систем, состоящих из большого числа элементов, блоков и узлов, увеличения выполняемых ими функций и повышения режимов их работы. На безотказность авиационной техники (AT), а следовательно, и ее свойства влияют различные факторы, определяемые условиями проектирования, производства и эксплуатации. Анализ факторов показывает, что отказы агрегатов и систем ЛА возникают из-за наличия конструктивных и производственных недостатков эксплуатационных повреждений, недостаточной надежности агрегатов и систем ЛА и их силовых установок, неудовлетворительной контролепригодности ЛА, а также недостаточности контроля их технического состояния в процессе обслуживания и перед полетом.

Низкая надежность AT, заложенная при проектировании и производстве и не поддержанная в процессе эксплуатации, недостаточная проработка вопросов безопасности полетов (БП) при проектировании не могут быть компенсированы в дальнейшем ни самым высоким качеством подготовки экипажей, ни созданием самой совершенной системы организации и руководства полетами. Но, к сожалению, и процесс эксплуатации AT сопровождается непрерывным изменением ее технического состояния, что вызывается воздействием на конструкцию ряда эксплуатационных факторов. К их числу можно отнести: аэродинамические нагрузки, действующие на несущие поверхности, рули и фюзеляж ЛА; динамические нагрузки на шасси при взлете и посадке; вибрационные нагрузки от неуравновешенных вращающихся масс; избыточное давление в герметичной кабине; акустическое давление на конструкцию; термические нагрузки на детали горячей части двигателей; пульсации давления в гидравлических и пневматических системах; возрастание массы конструкции при обледенении; солнечная радиация, низкие температуры; атмосферные осадки и т.д.

Воздействие приведенных факторов на ЛА приводит к возникновению необратимых структурных изменений в конструкционных материалах, изнашиванию сопряженных деталей, повреждению защитных покрытий, коррозии и, как следствие, к появлению повреждений, неисправностей, отказов, число которых со временем возрастает. Поэтому, каждый объект в процессе его эксплуатации может находиться: в исправном, неисправном, работоспособном и неработоспособном состояниях.

Исправное состояние - такое состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям, установленным нормативно-технической и (или) конструкторской документации. Если объект исправен, то он всегда работоспособен, а работоспособный объект может быть неисправен".

Неисправное состояние характеризуется тем, что объект не соответствует хотя бы одному из требований нормативно-технической и (или) конструкторской документации. В неисправное состояние объект переходит после события - возникновение неисправности. Возникновение неисправности проявляется в виде повреждения или отказа.

Повреждение - событие, заключающееся в нарушении исправности состояния объекта. При этом ряд параметров объекта, определяющих его работоспособность, находится в установленных пределах, а некоторые характеристики объекта, непосредственно не влияющие на его работоспособность, не соответствуют требованиям (нарушение окраски, ржавчина, внешние царапины и т.д.).

Отказ - событие, заключающееся в нарушении работоспособности объекта. Работоспособность характеризуется таким состоянием объекта, при котором значения всех его параметров соответствуют требованиям нормативно-технической документации. В неработоспособное состояние объект может перейти из исправного и неисправного, но еще работоспособного состояния.

По характеру повреждения неисправности и отказы можно разделить на опасные, которые могут привести к предпосылкам авиационных происшествий и требуют, как правило, срочного устранения, и неопасные, которые не требуют перерыва в эксплуатации ЛА и устраняются при очередных регламентных работах.

Поддержание ЛА в исправном состоянии в процессе эксплуатации за счет устранения отказов и неисправностей и восстановление их работоспособности в короткие сроки в результате выполнения специальных инженерно-технических мероприятий - одна из главных задач технического обслуживания AT.

1.2 Классификация отказов

Причинами отказов, определяющих безотказность ЛА, могут быть: ошибки, допущенные при конструировании, производстве и ремонте; нарушения правил и норм эксплуатации; естественные процессы износа и старения.

В зависимости от характера изменения основного параметра системы до момента возникновения отказы подразделяются на внезапные и постепенные.

Внезапный отказ характеризуется скачкообразным выходом значения основного параметра объекта за пределы допусков. Такие отказы вызываются обычно механическими повреждениями (поломками, трещинами, обрывами и т.д.).

Постепенный отказ характеризуется постепенным выходом значения основного параметра объекта за пределы допусков. Такие отказы связаны с процессами износа, коррозии, усталости и ползучести материала.

По причинам возникновения отказы разделяются на конструкционные, производственные и эксплуатационные.

В зависимости от механизма возникновения отказы и повреждения AT могут происходить вследствие:

разрушений усталостного характера, трещин, деформаций, вызванных действием эксплуатационных нагрузок;

выработки подвижных сочленений, ослабления резьбовых соединений и заклепочных швов, потертости и других видов механического износа элементов конструкции;

разрушений и деформаций, вызванных разовым действием нагрузок, превышающих расчетные и связанных с особыми условиями полета (сильная болтанка, гроза, град и т.д.), или нарушений правил пилотирования ЛА (грубая посадка, приземление на повышенной скорости, неправильное руление и т.д.);

потери свойств смазок и специальных жидкостей, используемых в узлах, агрегатах и системах ЛА;

разрушения лакокрасочных и защитных покрытий;

коррозии элементов конструкции ЛА;

механических повреждений (деформации, пробоины, царапины и т.д.), вызванных небрежностью при техническом обслуживании или при выполнении погрузочно-разгрузочных работ.

При анализе причин возникновения отказов и неисправностей с целью разработки профилактических мероприятий по их предотвращению важное значение имеет их классификация по следующим факторам:

моменту обнаружения (на земле при обслуживании AT, в полете, при испытаниях AT);

последствиям (без последствий, приведших к задержке рейса, вызвавших особую ситуацию в полете или предпосылку к авиационному происшествию (АП), и др.);

причинам (конструктивно-производственные недостатки, ошибки инженерно-технического и летного состава, внешние или случайные причины);

способу устранения (при оперативном и периодическом технических обслуживаниях, при ремонте).

Ввиду сложности систем ЛА отказ в процессе эксплуатации какого-либо устройства не всегда приводит к отказу системы в целом, в которую входит это устройство.

По своим последствиям отказы авиационной техники можно разделить на следующие группы:

катастрофические отказы, которые, как правило, заканчиваются авиационным происшествием (разрушение конструкции самолета в воздухе, отказы, следствием которых является взрыв, и т.д.);

критические отказы, имеющие опасный характер и могущие привести к АП. Парирование таких отказов в полете связано с выполнением сложных операций в условиях высокой эмоциональной напряженности и дефицита времени. К ним можно отнести отказы двигателей, систем управления и других важнейших агрегатов и систем ЛА;

граничные отказы, которые могут привести к нарушению полета, ухудшить работу агрегата или какой-либо системы ЛА, но не угрожают безопасности полета.

Экипаж успешно справляется с последствиями таких отказов;

безопасные отказы, которые не приводят к опасным последствиям, а лишь создают незначительные затруднения при выполнении полета.

Требования к уровню надежности различных систем самолета или даже их отдельных элементов различны и зависят от опасности отказов.

Так, вероятность отказа системы основного управления самолетом не должна превышать 10-7 ... 10-9 на 1 ч полета, системы кондиционирования 10-5 ... 10-6 , гидравлической системы

.3 Факторы долговечности

Под долговечностью объекта эксплуатации понимают его свойство сохранять работоспособность до наступления предельного состояния при установленной системе ТОиР.

При этом предельным считается такое состояние объекта, при котором его дальнейшее применение по назначению недопустимо или нецелесообразно. Долговечность зависит от многочисленных факторов, которые можно подразделить на прочностные, эксплуатационные и организационные.

Прочностные включают конструктивные, производственные, технологические, нагрузочные и температурные факторы. Они происходят из-за концентрации напряжений в элементах конструкции и остаточных напряжений, возникающих при несовершенной технологии и за счет пластических деформаций при сборке узлов или ремонте, и зависят от свойств материалов и их изменения во время эксплуатации. Решающее воздействие на конструкцию ЛА оказывает внешняя среда, классифицируемая по воздействию на конструкцию одновременно и раздельно действующих факторов, обусловливающих нагрузки. Особое влияние оказывают динамические нагрузки, различающиеся по амплитудно-частотным характеристикам, градиенту напряжений, среднему напряжению длительности воздействия и т.д.

Эксплуатационные факторы включают: режимы полета, различающиеся по скорости, высоте, применяемым маневрам, полетной массе ЛА: состояние ВПП; продолжительность руления и буксировки по ВПП; индивидуальные особенности членов экипажа и их профессиональную подготовку; метеорологические и климатические условия полетов, в том числе турбулентность атмосферы, градиенты температуры по высоте, снег, град и др.; квалификацию инженерно-технического состава (ИТС), определяемую, в частности, знанием конструкции ЛА, полнотой обнаружения неисправностей и повреждений, мест начального развития трещин, своевременностью и эффективностью мер по их локализации и устранению; качеством и полнотой профилактических мероприятий, а также качеством использования применяемых средств контроля технического состояния ЛА и др.