CC BY
124
п- a
Отсюда:
- ь2 =-
P-12 - a
(1 )
64 - E - h3-W
P -12 - a
(1 )
64 - E - h - W
- п- а
(9)
(10)
Таким образом, формула (10) показывает размеры элементарного отверстия в подвесе, на который давит объект защиты с силой Р. Иначе говоря, зная массу объекта, можно определить необходимый вид подвеса.
ЛИТЕРАТУРА
1. Затылкин, А. В. Исследование влияния деформационной составляющей внешнего вибрационного воздействия на надёжность радиоэлектронных средств / А. В. Затылкин, Д. А. Голушко, Д. А. Рындин // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2013. Т. 2. С. 42-43.
2. Затылкин, А. В Алгоритмическое и программное обеспечение расчета параметров статически неопределимых систем амортизации РЭС / А. В. Затылкин, Г. В. Таньков, И. И. Кочегаров // Надежность и качество сложных систем. 2013. № 4. С. 33-40.
3. Структурное обнаружение и различение вырывов проводящего рисунка печатных плат / А. В. Григорьев, Н. К. Юрков, А. В. Затылкин, Е. А. Данилова, А. Л. Држевецкий // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2013. № 4 (28). С. 97-108.
4. Затылкин, А.В. Система управления проектными исследованиями радиотехнических устройств / А. В. Затылкин / автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Вычислительный центр им. А.А. Дородницына Российской академии наук. Москва, 2012.
5. Затылкин, А. В. Управление исследованиями моделей радиотехнических устройств на этапе проектирования / А. В. Затылкин, А. Г. Леонов, Н. К. Юрков // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. 2012. № 1. С. 138-142.
6. Затылкин, А. В. Исследование моделей радиотехнических устройств на ранних стадиях проектирования / А. В. Затылкин // Современные информационные технологии. 2011. № 14. С. 113-118.
7. Затылкин, А. В Модели и методики управления интеллектуальными компьютерными обучающими системами / А. В. Затылкин // автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук / Пензенский государственный университет. Пенза, 2009.
8. Затылкин, А. В. Опыт применения технологии ERM в разработке интеллектуальных средств обучения / А. В. Затылкин, В. П. Буц, Н. К. Юрков Известия Южного федерального университета. Технические науки. 2011. № 5 (118). С. 218-223.
9. Таньков, Г.В. Волновой метод исследования динамических характеристик упругих конструкций радиоэлектронных средств при нестационарном нагружении / Г. В. Таньков, А. В. Затылкин, Д. А. Рындин // Вестник Пензенского государственного университета. 2013. № 2. С. 101-107.
10. Артемов И.И. Экспериментальные исследования разрушения листовой рессоры транспортных средств / Артемов И.И., Келасьев В.В., Генералова А.А. // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2009. № 2. С. 145-155.
11. Затылкин, А. В. Система управления проектными исследованиями радиотехнических устройств / А. В. Затылкин // диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук / Вычислительный центр им. А.А. Дородницына Российской академии наук. Москва, 2012.
12. Затылкин, А. В. Методика исследования радиоэлектронных средств опытно-теоретическим методом на ранних этапах проектирования / А. В. Затылкин, Д. А. Голушко, А. В. Лысенко // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2012. № 7 (38). С. 91-96.
13. Володин, П. Н. Установка для экспонирования фоторезиста на печатных платах в условиях учебной лаборатории / П. Н. Володин, А. В. Затылкин // Современные наукоемкие технологии. 2014. № 5-1. С. 34-35.
14. Затылкин, А. В. Дискретная модель процесса распространения импульса смещения в упругом стержне постоянного сечения при торцевом ударе / А. В. Затылкин, Г. В. Таньков, Д. В. Ольхов // Вестник Пензенского государственного университета. 2013. № 4. С. 79-85.
УДК 62-97/-98
Калашников1 В.С., Яшин2 Д.С., Затылкин2 А.В.
военный институт Сил воздушной обороны Республики Казахкстан им. Т.Я. Бегельдинова, Актобе, Казахстан
2ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет», г. Пенза, Россия
ВИБРАЦИОННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ КАК ПРИЧИНА ОТКАЗОВ ИЗДЕЛИЙ АВИАЦИОННОЙ ТЕХНИКИ
К современным изделиям авиационной техники предъявляются разнообразные и зачастую противоречивые требования. Одним из основных противоречий является требование по обеспечению наименьшего веса и достаточной прочности, поскольку повышение прочности обычно связано с утяжелением конструкции, а облегчение конструкции -с понижением прочности.
Под прочностью самолета принято понимать способность его конструкции воспринимать, не разрушаясь, определенные внешние нагрузки. Одним из важнейших дестабилизирующих факторов, приводящих к отказам изделий авиационной техники, является внешнее вибрационное воздействие, поскольку до 30 % отказов приходится именно на него.
Влияние вибрации на изделия авиационной техники бывает довольно разнообразным. Вхождение
конструкции в резонанс вызывает не только преждевременный выход из строя приборов и оборудования вследствие снижения усталостной прочности материалов, но также накладывает существенные ограничения на такие показатели которые, казалось бы, никак напрямую не связаны с вибрацией.
Например, отсутствие встроенного пушечного вооружения истребителя Е-4 (рис. 1) стало серьезным недостатком истребителя в бою. Попытка конструкторов решить проблему за счет установки подвесных пушечных контейнеров не дала положительных результатов. Точность стрельбы, «благодаря» вибрациям контейнера, была практически нулевой. Стационарную же пушечную установку ставить не захотели, избегая утяжеления конструкции [1].
Рисунок 1 - Многофункциональный истребитель F-4 Phantom
Вибрация жет проявиться
изделиях авиационном техники мо-виде таких явлений, как земной резонанс, флаттер и вихревое кольцо.
Земному резонансу появляется тогда, когда при вращении винта лопасти могут поворачиваться в своих вертикальных шарнирах, и их общий центр масс оказывается смещённым в сторону от оси вращения, что приводит к колебаниям втулки винта в горизонтальной плоскости. При совпадении гармоник этих колебаний и собственных колебаний вертолёта, стоящего на земле на упругом шасси, возникают неконтролируемые колебания вертолёта — земной резонанс. Предупредить возникновение земного резонанса можно введя демпфирование как в вертикальном шарнире, так и в амортизационной стойке шасси вертолёта.
Флаттером называют самовозбуждающиеся колебания лопастей несущего винта, происходящие за счёт энергии воздушного потока и приводящие к быстрому нарастанию амплитуды махового движения. Флаттер особенно опасен для соосной схемы, так как из-за этого эффекта происходит перехлест лопастей. Чтобы избежать появления флаттера в лопасти несущего винта устанавливается противофлаттерный груз, а на втулке маятниковые виброгасители. На вертолётах с шарнирным и упругим типом соединения лопастей признаком появления флаттера во время полёта является «размывание» конуса несущего винта.
Вихревым кольцом называют критический режим полёта вертолёта, развивающийся при быстром снижении с малой поступательной скоростью. Характеризуется резкой потерей высоты и ослаблением реакции вертолёта на перемещение органов
управления. Вертолёт резко увеличивает скорость снижения; вследствие турбулентного состояния потока в вихревом кольце возникает тряска вертолёта, ухудшается устойчивость и управляемость.
Для предотвращения появления вибраций вертолета в процессе эксплуатации уже на этапах разработки и производства предъявляются повышенные требования к точности изготовления несущих винтов и деталей трансмиссии.
В этих же целях часто двигатели вертолета, его трансмиссию, включая главные редукторы, устанавливают на резиновых амортизаторах. Так же применяют конструкции с полужестким креплением лопастей и используют новые композиционные материалы. Например, лопасти из композиционных материалов вертолета Lynx 3 (рис. 2) обеспечивают улучшенные характеристики по шуму и вибрации, и способствуют увеличению подъемной силы несущего винта на 20% [2]. Число оборотов винта снижено с целью уменьшения уровня шума, но при этом диаметр винта увеличен.
Основным источником возникновения вибраций в вертолете является работа несущего винта. В отличие от винтов самолета несущий винт вертолета работает в несимметричном косом потоке, вследствие чего левая и правая половины винта работают в различных условиях. Скорость обтекания каждой лопасти несущего винта за один его оборот меняется от минимума до максимума, в результате чего, несмотря на наличие регулятора взмаха, положение лопасти за один ее оборот меняется в значительных пределах [3-5].
Рисунок 2 - Многоцелевой вертолет Lynx 3
В результате воздействия резко меняющихся сил, лопасть несущего винта вертолета за один оборот совершает очень большие и резкие колебания относительно всех шарниров.
Кроме того, имея большие размеры и массу и обладая заданной жесткостью, лопасть несущего винта, через шарнирную подвеску, передает эти колебания всей конструкции вертолета, что может
вызывать преждевременный выход из строя приборов, оборудования, и даже приводить к разрушению вертолета.
Дополнительным источником вибрации может явиться трансмиссия вертолета. Если на самолете винт непосредственно крепится на валу двигателя, то на большинстве вертолетов несущий винт закреплен на главном редукторе, отстоящем достаточно далеко от двигателя и связанным с ним длинным валом. При неудачной конструкции трансмиссии последняя вследствие наличия длинных валов может создавать не только повышенные вибрации, но и повышенные напряжения в конструкции вертолета, что так же чревато преждевременным выходом из строя приборов и оборудования.
Наибольшие шумы приходят внутрь вертолета от редуктора и несущего винта в виде высокочастотной вибрации (1-3 кГц) через опоры редуктора. Вследствие того, что конструкция вертолета подвергается значительным вибрациям, а наиболее ответственные детали вертолета — лопасти несущего винта — работают в условиях знакопеременных нагрузок, вызывающих усталостные напряжения и почти не поддающихся точному учету, после создания нового типа вертолета он проходит обязательные испытания на ресурс. Такие испытания позволяют достаточно точно оценить надежность конструкции всех частей вертолета.
В процессе эксплуатации штатные диагностические системы современных вертолетов обеспечивают запись вибрационных характеристик редукторов, подшипников опор на частотах 4-20000 Гц и
регистрацию режимов полета. После каждого полета эти данные передаются на наземный комплекс, который, обрабатывая полученную информацию, выдает сведения о возможных проблемах в работе трансмиссии в будущем. Кроме того, данные на каждый летательный аппарат заносятся в базу данных, позволяющую централизованно контролировать состояние техники.
Отечественный и зарубежный опыт показывает, одним из важнейших средств поддержания надежности и повышения экономической эффективности использования изделий, в том числе и авиационной техники, является применение систем вибрационной диагностики [6,7]. Эффективность методов вибрационной диагностики обусловлена тем, дополнительные динамические силы, возникающие при появлении дефекта, возбуждают вибрацию непосредственно в месте его возникновения.
Поскольку вибрация практически без потерь распространяется до места измерения, появляется возможность исследовать эти силы непосредственно на функционирующем изделии, без остановки и разборки [8-10]. Другим немаловажным обстоятельством является возможность автоматизации процессов съема и обработки информации с помощью современной микропроцессорной техники [11, 12].
Таким образом, овладение специалистами занимающимися диагностированием авиационной техники методами вибрационной диагностики является важной практической задачей.
ЛИТЕРАТУРА
1. Каталог мирового вооружения [Электронный ресурс] Многофункциональный истребитель F-4 Phantom. Режим доступа: http://worldweapon.ru/sam/f4.php.
2. Militaryarticle [Электронный ресурс] «Линкс 3». Режим доступа: http://militaryarticle.ru/vozdukh/vertolety/19158-lynx-iii.
3. Затылкин, А. В. Исследование влияния деформационной составляющей внешнего вибрационного воздействия на надёжность радиоэлектронных средств / А. В. Затылкин, Д. А. Голушко, Д. А. Рындин // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2013. Т. 2. С. 42-43.
4. Затылкин, А. В Алгоритмическое и программное обеспечение расчета параметров статически неопределимых систем амортизации РЭС / А. В. Затылкин, Г. В. Таньков, И. И. Кочегаров // Надежность и качество сложных систем. 2013. № 4. С. 33-40.
5. Таньков, Г.В. Волновой метод исследования динамических характеристик упругих конструкций радиоэлектронных средств при нестационарном нагружении / Г. В. Таньков, А. В. Затылкин, Д. А. Рындин // Вестник Пензенского государственного университета. 2013. № 2. С. 101-107.
6. ГОСТ 26382-84 Двигатели газотурбинные гражданской авиации. Допустимые уровни вибрации и общие требования к контролю вибрации.
7. Тиц, С.Н. Метод выявления дефектов авиационных конструкций основанный на анализе линий максимумов и хребтов непрерывного вейвлет-преоразования /С.Н. Тиц, А.Н. Коптев, Ю.В. Киселёв //Авиационная промышленность. - Москва, 2009.- №6. - С.326-335.
8. Володин, П. Н. Установка для экспонирования фоторезиста на печатных платах в условиях учебной лаборатории / П. Н. Володин, А. В. Затылкин // Современные наукоемкие технологии. 2014. № 51. С. 34-35.
9. Затылкин, А.В. Дискретная модель процесса распространения импульса смещения в упругом стержне постоянного сечения при торцевом ударе / А. В. Затылкин, Г. В. Таньков, Д. В. Ольхов // Вестник Пензенского государственного университета. 2013. № 4. С. 79-85.
10. Затылкин, А.В. Методика исследования радиоэлектронных средств опытно-теоретическим методом на ранних этапах проектирования / А. В. Затылкин, Д. А. Голушко, А. В. Лысенко // Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета им. академика С.П. Королёва (национального исследовательского университета). 2012. № 7 (38). С. 91-96.
11. Структурное обнаружение и различение вырывов проводящего рисунка печатных плат / А. В. Григорьев, Н. К. Юрков, А. В. Затылкин, Е. А. Данилова, А. Л. Држевецкий // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион. Технические науки. 2013. № 4 (28). С. 97-108.
12. Затылкин, А. В. Исследование моделей радиотехнических устройств на ранних стадиях проектирования / А. В. Затылкин // Современные информационные технологии. 2011. № 14. С. 113-118.
УДК 378.147
Кособокош1 А.С., Рындин1 Д.А., Таньков1 Г.В., Каракулош2 Е.С., Сущик2 Д.М.
1ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный университет», Пенза, Россия
2Военный институт Сил воздушной обороны Республики Казахкстан им. Т.Я. Бегельдинова, Актобе, Казахстан
РАЗРАБОТКА БЛОКА УПРАВЛЕНИЯ ТЕПЛОВОЙ ИСПЫТАТЕЛЬНОЙ КАМЕРОЙ
При работе любого радиоэлектронного устройства (узла) окружающая среда вносит свои коррективы в его работоспособность. Именно поэтому на этапах проектирования необходимо вводить дополнительные конструктивные решения с целью компенсации их негативного влияния. В этой статье мы рассмотрим один из таких факторов внеш-
него воздействия на устройство как - «Тепловое воздействие».
Тепловое воздействие относится к ряду климатических факторов, которые весомо влияют на электрические параметры устройства, так как увеличение температуры приводит к изменению режима работы элементов, что в свою очередь сказывается на выходных характеристиках [1-3].
