CC BY
122
УДК 621.193.013
ИССЛЕДОВАНИЕ КОРРОЗИОННЫХ ПОРАЖЕНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ АВИАЦИОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ САМОЛЕТОВ ТУ-154, ИЛ-86
А.В. ЛАПАЕВ, В.С. ШАПКИН, В.А. ВОЛЧЕК
В статье показаны наиболее опасные зоны распространения коррозии в конструкции самолетов Ту-154 и Ил-86. Исследованы типы коррозии, встречающиеся в эксплуатации на элементах конструкции самолетов Ту-154 и Ил-86.
В данной статье затронуты проблемы оценки коррозионных поражений авиационных конструкций. Определены наиболее опасные зоны распространения коррозии в конструкции самолетов Ту-154 и Ил-86. Исследованы типы коррозии, встречающиеся в эксплуатации на элементах конструкции самолетов Ту-154 и Ил-86.
Основные задачи:
провести анализ эксплуатационных повреждений ВС с использованием разработанной электронной базы данных;
показать зоны коррозионных повреждений в эксплуатации на типовых элементах конструкций ВС;
В результате анализа дефектов 25 самолетов Ту-154 и 8 самолетов Ил-86 получены количественные оценки дефектов. Определена критическая по коррозии часть самолетов - фюзеляж. Выявлены места с неоднократно встречающимися коррозионными повреждениями. На рис. 1 и 2 представлена количественная оценка повреждаемости элементов конструкции фюзеляжа самолетов Ту-154 и Ил-86 коррозией.
Рис. 1. Гистограмма повторяемости для элементов конструкции фюзеляжа самолетов Ту-154-Б,М, поврежденных коррозионными дефектами
Рис. 2. Гистограмма повторяемости для элементов конструкции фюзеляжа самолетов Ил-86, поврежденных коррозионными дефектами
На рис. 3 и 4 показаны зоны наиболее сильного корродирования стрингерного набора фюзеляжа самолета Ту-154 и обшивки фюзеляжа самолета Ил-86. Подобные исследования проводились в работах [1, 2]. В данной статье исследован новый дополнительный материал о коррозионных поражениях, который позволил уточнить зоны с коррозионными поражениями.
Рис. 3. Зоны повторяемости коррозионных повреждений стрингерного набора
фюзеляжа самолета Ту-154
Рис. 4. Зоны повторяемости коррозионных повреждений на обшивке фюзеляжа самолета Ил-86
В результате проведенных исследований на основе данных эксплуатации, а также металлографического анализа представляется следующая картина коррозионных поражений элементов конструкции самолетов Ту-154 и Ил-86 (рис. 5).
Общей коррозией локального и обширного характера подвержены все рассматриваемые элементы конструкции фюзеляжа самолетов. Расслаивающая коррозия встречается на стрингерах обоих типов самолетов и в некоторых случаях на обшивке самолетов Ил-86. Язвенная коррозия встречается на обшивке самолетов. Наиболее опасной, в силу своей скрытости от невооруженного глаза, представляется межкристаллитная коррозия (МКК) и щелевая коррозия, а также их комбинации.
Рис. 5. Картина коррозионных поражений элементов конструкции самолетов Ту-154 и Ил-86
При межкристаллитной коррозии требуется определять величину ее проникновения на контролируемых участках. Для обшивки фюзеляжа самолета Ил-86 проведены металлографические исследования, анализ которых показал, что глубина проникновения межкристаллитной коррозии является случайной величиной и подчиняется логарифмически нормальному закону распределения. На рис. 6 и 7 представлены гистограмма и кривая распределения глубины межкристаллитной коррозии - Имкк. В табл. 1 приведены статистические характеристики распределения.
Рис. 6. Гистограмма и плотность распре- Рис. 7. График функции распределения
деления глубины МКК величины \о%(Нмкк)
Полученные результаты позволяют оценить развитие коррозионных поражений в эксплуатации самолетов Ту-154 и Ил-86. Определен закон распределения глубины МКК и ее статисти-
ческие характеристики.
Таблица 1
Статистические характеристики величины hMKK
Случайная величина Log(hMKK) hMKK
Среднее значение глубины МКК и 95%-е доверительные интервалы 2,31<2,33<2,35 255<267<2B0 мкм
Среднее квадратическое отклонение 0,29 43 мкм
Коэффициент вариации 0,12
2 Критерий согласия х 3,42
Вероятность соответствия нормальному закону распределения 0,49
ЛИТЕРАТУРА
1. Волчек В.А., Лапаев А.В. Анализ развития коррозионных поражений в эксплуатации самолетов Ил-86 // Научный Вестник МГТУ ГА, серия Аэромеханика и прочность, № 103, 2006.
2. Лапаев А.В., Шапкин В.С. Статистический анализ коррозионных повреждений планера самолетов типа ТУ-154Б // Научный Вестник МГТУ ГА, серия Аэромеханика и прочность, № 53, 2002.
3. Приходько В.Н. Неразрушающий контроль межкристаллитной коррозии. - М.: Машиностроение, 1982.
4. Степнов М.Н. Статистические методы обработки результатов механических испытаний: Справочник. - М.: Машиностроение, 1985.
THE CORROSIVE DEFEAT RESEARCH OF THE AIRFRAME ELEMENTS
OF PLANES TU-154, IL-86
Lapaev A.V., Shapkin V.S., Volchek V.A.
In article are shown the most dangerous zones of the spreading to corrosions in designs plane Tu-154 and I1-86. The explored types to corrosions, meeting in usages on element of the designs plane Tu-154 and I1-86.
Сведения об авторах
Лапаев Артем Валерьевич, 1977 г.р., окончил Новосибирский государственный технический университет (2000), кандидат технических наук, начальник сектора «Исследование коррозионной и технологической прочности авиаконструкций» СибНИА им. С.А. Чаплыгина, автор 17 научных работ, область научных интересов - эксплуатация воздушного транспорта, прочность летательных аппаратов.
Шапкин Василий Сергеевич, 1961 г.р., окончил МИИГА (1984), доктор технических наук, профессор кафедры аэродинамики, конструкции и прочности летательных аппаратов МГТУ ГА, Генеральный директор ГосНИИ ГА, эксперт России и Межгосударственного авиационного комитета, автор более 100 научных работ, область научных интересов - эксплуатация воздушного транспорта, прочность летательных аппаратов.
Волчек Виктор Александрович, 1950 г.р., окончил Рижский краснознаменный институт инженеров гражданской авиации (1973), руководитель Западно-Сибирского центра сертификации воздушных судов, автор 8 научных работ, область научных интересов - поддержание летной годности воздушных судов, эксплуатация воздушного транспорта.
