Введение

Развитие современных летательных аппаратов характеризуется постоянным совершенствованием: увеличением скорости, дальности и высоты полета. Повышение этих характеристик привело к заметному усложнению конструкции воздушных судов (ВС) и их оборудования. Непременным условием надежной работы такой сложной техники являются своевременная и правильная подготовка к полетам, а также грамотная эксплуатация и ремонт. Техническое состояние авиационной техники (АТ) напрямую связано с безопасностью ее эксплуатации. Надежность работы АТ во многом зависит от умения персонала определить ее состояние.

Основным условием обеспечения безопасности полетов является безотказная работа в воздухе всей материальной части: двигателей, планера, бортовых систем и оборудования.

Решение задачи контроля состояния АТ связано с развитием прогрессивных методов ее эксплуатации, которые заключаются в рациональном сочетании различных стратегий: по наработке, по техническому состоянию, с контролем уровня надежности, до отказа. Эксплуатация АТ по состоянию обязательно предусматривает наличие развитых систем диагностирования и контроля. Контроль уровня надежности АТ также требует достоверной информации об отказах и неисправностях, эксплуатация до отказа может осуществляться только при бесспорном выявлении отказа системой контроля.

Целью настоящего учебного пособия является изложение сущности и области применения существующих методов неразрушающего контроля технического состояния изделий АТ.

Материал пособия соответствует вопросам, изучаемым в процессе освоения раздела «Техническая диагностика и методы неразрушающего контроля авиатехники» междисциплинарного курса МДК.01.01.03 «Техническая эксплуатация летательных аппаратов и двигателей» учащимися отделений среднего профессионального образования.

Процесс освоения названного раздела междисциплинарного курса направлен на формирование у обучающихся следующих компетенций:

• общие (ОК):

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 9. Ориентироваться в условиях частой смены технологий в профессиональной деятельности;

• профессиональные (ПК):

ПК 1.1. Поддерживать и сохранять летную годность летательных аппаратов базового типа, их двигателей и функциональных систем на этапе технической эксплуатации.

ПК 1.2. Обеспечивать техническую эксплуатацию летательных аппаратов базового типа, их двигателей и функциональных систем.

ПК 1.4. Проводить комплекс планово-предупредительных работ по обеспечению исправности, работоспособности и готовности летательных аппаратов базового типа и их двигателей к использованию по назначению.

ПК 2.3. Осуществлять контроль качества выполняемых работ при технической эксплуатации, обслуживании и ремонте летательных аппаратов базового типа, их двигателей и функциональных систем.

ПК 2.5. Соблюдать технику безопасности и требования охраны труда на производственном участке.

Оценка технического состояния АТ производится на основе терминов и определений ГОСТ 27.002—89. При всем многообразии деталей, агрегатов и узлов авиационных конструкций в течение всего периода эксплуатации общим для них является то, что все они должны находиться в определенном состоянии и иметь определенные свойства.

Техническое состояние — совокупность подверженных изменению в процессе эксплуатации свойств объекта, характеризуемая признаками, установленными технической документацией на объект.

Исправное состояние — состояние объекта, при котором он соответствует всем требованиям нормативно-технической и (или) конструкторской документации.

Неисправное состояние — состояние объекта, при котором он не соответствует хотя бы одному из требований, установленных нормативно-технической и (или) конструкторской документацией.

Работоспособное состояние — состояние объекта, при котором значения всех параметров, характеризующих способность выполнять заданные функции, соответствует требованиям нормативнотехнической и (или) конструкторской документации.

Неработоспособное состояние — состояние объекта, при котором значение хотя бы одного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям, установленным нормативно-технической и (или) конструкторской документацией.

Переход из исправного и работоспособного состояния в неисправное или неработоспособное может произойти при наступлении событий, именуемых отказом, повреждением или при появлении дефектов.

Отказ — событие, заключающееся в нарушении работоспособности объекта. Признаки отказа устанавливаются нормативно-технической документацией на объект.

Повреждение — событие, заключающееся в нарушении исправности объекта или его составных частей (агрегатов, узлов, деталей) вследствие внешних воздействий, превышающих уровни, установленные в нормативно-технической документации. Повреждение может быть незначительным, при котором работоспособность не нарушается. Значительное повреждение может привести к отказу. Причинами отказов могут быть дефекты, допущенные при конструировании, производстве, ремонте, нарушении норм и правил эксплуатации, а также естественные процессы изнашивания и старения.

Дефект — отдельное несоответствие продукции установленным требованиям. Неисправное изделие может иметь один или несколько дефектов. Несвоевременное обнаружение и устранение дефектов вызывает отказ.

Появление отказов и неисправностей — закономерная картина объективных процессов старения. Поэтому к авиационным конструкциям предъявляют довольно жесткие требования в части сохранения показателей безотказности. Эти требования обусловливают введение ресурсных ограничений всех элементов планера, двигателя и функциональных систем ВС.

Для обеспечения ресурсов конструкции проектируются и изготавливаются с некоторыми запасами прочности и износостойкости, обеспечивающими функционирование в условиях воздействия широкого спектра нагрузок, процессов старения. Тем не менее, возможны случаи отказов авиационных конструкций при работе, вызываемые различными причинами. Предупреждение отказов, выявление их причин — главные задачи процессов диагностирования и неразрушающего контроля.

В современных условиях эксплуатации АТ возрастает роль методов неразрушающего контроля, позволяющих надежно и объективно фиксировать состояние элементов конструкции для выявления всевозможных дефектов.

Особенно остро встает задача качественного выполнения работ по неразрушающему контролю технического состояния АТ в современных условиях, с которыми нельзя не считаться при обеспечении летной годности гражданских ВС и авиационных двигателей. В гражданской авиации России вместо одного «Аэрофлота» образовано большое количество юридически самостоятельных организаций и авиакомпаний, определенную часть парка которых составляют стареющие ВС, фактические ресурсы и сроки службы которых превышают значения, заданные в технических заданиях, а производственно-техническая база организаций требует реорганизации. Другую часть парка ВС составляют самолеты нового поколения, в первую очередь, зарубежного производства, техническое обслуживание которых осуществляется по техническому состоянию, и поддержание их летной годности требует современного подхода.

Комплекс работ по неразрушающему контролю и диагностике является одним из определяющих компонентов системы поддержания летной годности ВС, а следовательно, основным элементом комплекса мероприятий по обеспечению безопасности полетов ВС.