Технологии ремонта элемента несущей конструкции воздушного судна выполненного из композитного материала в эксплуатирующей организации
Введение
Развитие авиации привело к расширению номенклатуры материалов и технологий. Среди них особую эффективность представляют ПКМ, угле-, стекло- и органопластики, а также сотовые конструкции, которые обладают меньшей массой и более простой технологией производства. Увеличение их применения требует совершенствования технологий ремонта. Особенно актуальным является улучшение методов ремонта сотовых конструкций, которые, выходящие на наружный контур ЛА, более других чувствительны к сосредоточенным нагрузкам и часто повреждаются от попадания посторонних предметов.
В процессе эксплуатации ЛА могут быть выявлены скрытые дефекты, которые не были обнаружены при производстве конструкций. Поэтому при ремонте в авиации необходимо восстановить исходные данные прочностных и аэродинамических характеристик летательного аппарата. Для этого используются современные технологические процессы ремонта и технического обслуживания материалов из ПКМ, а также соответствующее оборудование и оснащение, что
Содержание
Перечень сокращений и обозначений 5
Введение 6
1 Основные сведения о композитных материалах 7
1.1 Основные характеристики КМ 7
1.2 История развития КМ 7
1.3 Использование КМ в конструкции ВС 8
1.4 Сравнительный анализ КМ 9
1.5 Свойства волокнистых армирующих материалов 12
2 Основные сведения об элементах несущей конструкции ВС эксплуатирующей организации, выполненных из КМ 17
2.1 Применение КМ при конструировании ВС 17
2.2 Примеры использования КМ в конструкциях ЛА 18
2.3 Детали обшивки авиадвигателей из КМ 22
2.4 Технологии изготовления КМ для АТ 24
2.5 Факторы, определяющие особенности конструкции 28
3 Диагностирование и ремонт повреждений элементов несущей конструкции, выполненных из КМ в эксплуатирующей организации 30
3.1 Виды дефектов конструкций из ПКМ 30
3.2 Методы обнаружения и оценки дефектов 34
3.3 Материалы, применяемые для ремонта КМ 37
3.4 Требования к отремонтированным конструкциям 40
4 Ремонт вмятины на левом заднем закрылке с сотовым заполнителем крыла ВС Boeing-737-300 42
4.1 Основные характеристики Boeing 737-300 42
4.2 Определение места повреждения на ВС 45
4.3 Схема устранения повреждения 46
4.4 Разработка технологического процесса устранения повреждения 54
4.5 Схема технологического процесса ремонта ВС на карте 62
4.6 Расчет на равнопрочность 67
4.7 Технологии повышения качества ремонта 70
Заключение 81
Список использованных источников 85
Приложение А 87
Список использованных источников
1. ОСТ 54 30054-88. Система технического обслуживания и ремонта авиационной техники. Регламент технического обслуживания самолета (вертолета). ‒ М., 1986. – 71 c.
2. Авиационные требования к организации и выполнению работ по диагностированию и неразрушающему контролю авиационной техники в условиях организаций по ТОиР. ‒ М.: ГосНИИ ГА, 1999. ‒ 45 с.
3. Учебное пособие для студентов авиационных специальностей вузов, техникумов и колледжей. 1-е изд., Т.: ТГАИ, 2000. – 250 c.
4. Федеральные Авиационные правила «Правила наземного обслуживания гражданских воздушных судов» (утверждены приказом Министерства транспорта РФ от 2-го марта 2023 г. №89).
5. Абдулгамидов М.М., Абианц В.Х., Абрамович Г.Н. Авиация: Энциклопедия / под ред. Г.П. Свищева. ‒ М.: Большая Российская энциклопедия, 1994. ‒ 800 с.
6. Васильев В.В. Механика конструкций из композиционных материалов. ‒ М.: Машиностроение, 1988. ‒ С. 9‒38.
7. Кац Г.С., Милевски Д.В. Наполнители для полимерных композиционных материалов / под ред. П.Г. Бабаевского. – М., 1981. – 736 с.
8. Любин Дж. Справочник по композиционным материалам в 2х кн. ‒ М.: Машиностроение, 1988. ‒ С. 511‒565.
9. Марасанов В.П. Англо-русский словарь по гражданской авиации. – М.: Скорпион-Россия. 1996. – 560 с.
10. Молчанов Б.И., Гудимов М.М. Свойства углепластиков и области их применения. – М.: ВИАМ, 1996. – 10 с.
11. Полимерные композиционные материалы в конструкциях летательных аппаратов / Г.М. Гуняем [и др.]. – М.: ВИАМ, 2003. – 16 с.
12. Ремонт летательных аппаратов: учебник для вузов / А.Я. Алябьев [и др.]. под общ ред. Н.Л. Голего ‒ М.: Транспорт, 1984, ‒ 422 с.
13. Ривин Г.Л. Ремонт конструкций из полимерных композиционных материалов летательных аппаратов: учебное пособие. ‒ Ульяновск, 2000. – 77 с.
14. Якущенко В.Ф. Ремонт воздушных судов: учебное пособие. ‒ СПБ: Академия ГА, 2003. ‒ 216 c.
15. Baker A., Dutton S., Kelly D. Composite
При выборе компонентов ПКМ и при изготовлении конструкций необходимо обеспечить наличие химических связей между ПМ и волокном, а также механическое «сжатие» волокон.
Однако если заданное содержание влаги в наполнителях не обеспечивается при производстве препрегов и их хранении, то прочностные свойства пластмасс значительно снижаются и приводят к дефектам в эксплуатации, так как связь между волокном и матрицей, оболочками и наполнитель нарушен.
Поверхностные дефекты могут возникать как при изготовлении конструкций, так и при их эксплуатации. Этот тип дефекта нарушает целостность и непрерывность арматуры. Поверхностные дефекты включают складки слоев наполнителя, стыки или нахлесты краев одного или нескольких слоев наполнителя, макроскопические трещины, царапины, порезы.
Наличие складок приводит к снижению прочности на растяжение и сжатие, наличие поверхностных изломов приводит к снижению прочности на растяжение, расслаиванию обшивки, так как превышение прочности связу