CC BY
43
Секция
«ЭКСПЛУАТАЦИЯ И НАДЕЖНОСТЬ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ»
УДК 829.7.017.2
М. Ж. Анаров Научный руководитель - Л. Г. Шаймарданов Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
АНАЛИЗ ДАННЫХ УСЛОВИЙ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАГРУЖЕННОСТИ
САМОЛЁТОВ Ту-154
Перегрузка в центре тяжести самолёта является случайной функцией времени, и ее изменение в каждом полете определяется реализацией случайного процесса. Из теории случайных процессов известно, что они могут быть стационарными и нестационарными.
На практике при измерении и вычислении характеристик случайных процессов исходят из того, что никакая вероятностная характеристика случайного процесса не может быть определена единичной выборкой, последняя дает лишь реализацию случайной величины - значения случайного процесса в момент выборки. Измерение вероятностной характеристики даже по одной реализации проводится на интервале, во много раз большем интервала корреляции процесса. Если при этом в распоряжении исследователя имеется ансамбль реализаций, то следует позаботиться о выборе «представительной» реализации. В основе этого лежат предположения о допустимости эргоди-ческой гипотезы, согласно которой характер изменения корреляционной функции с ростом ее аргумента не изменяется, и о нормальном распределении вероятностей исследуемого процесса. Измерение вероятностной характеристики случайного процесса требует предварительного отнесения анализируемого процесса к некоторому классу, а также получения представления о виде определяемой характеристики, для чего необходимы соответствующие априорные данные, на основе которых строится модель исследуемого случайного процесса [1].
Она может быть математической, представляющей собой строгое (формальное) аналитическое идеализированное определение процесса, или упрощенной физической. Несоответствие реального случайного процесса приписываемой ему модели служит источником погрешности измерений, относящейся к группе субъективных погрешностей и называемой погрешностью классификации.
Измерение любой вероятностной характеристики связано с операцией усреднения, а это означает, что подобные измерения могут быть достоверными лишь при достаточно большом объеме статистического материала. Заметим, что измерения параметров детерминированных сигналов также базируются на определенной априорной информации, например, информация о роде электрического напряжения (постоянное, гармоническое, импульсное...).
С учётом вышесказанного, сформулирована модель процесса перегрузки следующим образом. Перегрузка - это случайный стационарный, достаточно узкополосный процесс с нормальным распределением мгновенных значений в пределах одной зоны турбулентности.
В процессе полёта может встретиться несколько турбулентных зон различной интенсивности, т. е. в пределах одного полёта процесс является нестационарным по дисперсии. Если предположить, что за время срока службы самолёт выполняет свыше 10 000 полётов и за один полёт самолёт встречает в среднем не более одной зоны турбулентности, то и в этом случае число реализаций с нормальным распределением мгновенных значений достаточно 92 [1].
Известно, что сумма даже двух нормальных случайных процессов даёт также нормальный случайный процесс. Исходя из этого, следует предположение о нормальном распределении мгновенных значений перегрузки по совокупности всех полётов. Основной задачей обработки записей «канала перегрузки» является получение зависимости интегральной повторяемости перегрузки в центре тяжести самолета, а также оценка результатов.
Выводы.
1. На основании обработки совокупности записей МСРП канала «перегрузки», выполненных в 417 256 полетах, уточнена зависимость интегральной повторяемости перегрузки в центре тяжести самолета Ту-154.
2. Спектр повторных нагрузок, вызывающий усталостные повреждения конструкции, лежит в пределах зон слабой и умеренной интенсивности турбулентности атмосферы.
Библиографическая ссылка
1. Бендат Дж., Пирсол А. Измерение и анализ случайных процессов. М. : Мир, 1967.
© Анаров М. Ж., 2012
