УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ЗАДЕЛКИ ОСТЕКЛЕНИЯ ФОНАРЯ КАБИНЫ ВОЗДУШНОГО СУДНА Российский патент 2021 года по МПК B64F5/00 

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к диагностике состояния ответственных элементов конструкции воздушных судов, а именно к диагностике состояния заделки остекления фонаря кабины и может быть использовано для выявления наличия опасных дефектов: отрыв лент крепления от стекла, нарушения герметичности элементов заделки.

В настоящее время существуют различные устройства диагностики состояния заделки остекления фонаря для оптических методов неразрушающего контроля в условиях авиаремонтных предприятий и в условиях эксплуатации авиационной техники [«Восстановление боевой авиационной техники», издание ВВИА имени профессора Н.Е. Жуковского, 1989 г., стр. 263-266].

Ближайшим аналогом предлагаемого устройства является устройство диагностирования участков остекления, скрытых элементами заделки, типа призма, состоящее из осветительного элемента и призмы. [Методические рекомендации по эксплуатации и восстановлению деталей остекления из органического стекла воздушных судов государственной авиации РФ в условиях заводского и войскового ремонта, Выпуск ГИ ВВС, Москва 2015 г., 16 С.]. Устройство состоит из: осветительного элемента и призмы, представляющей собой органическое стекло толщиной 30…40 мм, при этом две ее грани делаются плоскими, а третья грань является обратным контуром фонаря в области заделки. Недостатком данного устройства является низкая вероятность обнаружения и прогнозирования динамики развития дефектов остекления фонаря в области заделки на ранних стадиях.

Техническим результатом применения заявленного устройства является:

1. Повышение вероятности обнаружения дефектов заделки остекления фонаря кабины воздушного судна;

2. Возможность прогнозирования динамики развития дефектов заделки остекления фонаря кабины воздушного судна ранних стадиях и определение их местоположения.

Технический результат достигается тем, что устройство (Фиг. 1) состоит из 1.1, 1.2…1. N - датчика акустической эмиссии; 2 – блока запоминания потоков импульсов акустической эмиссии; 3 – блока определения закона распределения потоков импульсов акустической эмиссии; 4 – блока генерации заданного закона распределения; 5 - блока сравнения определенного закона распределения потока импульсов акустической эмиссии с заданным законом распределения; 6 – блока принятия решения о наличии, степени опасности и местоположении дефекта; 7 – блока вывода полученных результатов. Блоки 3, 4, 5, 6 могут быть выполнены на базе микрокомпьютера FRONT Compact 122.542.

Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что устройство состоит из 1.1, 1.2…1. N - датчика акустической эмиссии; 2 – блока запоминания потоков импульсов акустической эмиссии; 3 – блока определения закона распределения потоков импульсов акустической эмиссии; 4 – блока генерации заданного закона распределения; 5 - блока сравнения определенного закона распределения потока импульсов акустической эмиссии с заданным законом распределения; 6 – блока принятия решения о наличии, степени опасности и местоположении дефекта; 7 – блока вывода полученных результатов.

Известно, что при воздействии нагрузки на клеевые соединения, композиционные материалы и металлы образуется множество микродефектов, которые при повышении нагрузки объединяются в макродефект (расслоение, трещина). [«Система оценки прочности конструкции авиационной и ракетно-космической техники на основе метода акустической эмиссии», научно-технический журнал «Контроль. Диагностика» 2018 год №8 (242) август – 70 с.; С. 34-39]. Для регистрации акустических волн, излучаемых дефектами при воздействии нагрузки на материал объекта контроля, используются датчики акустической эмиссии [ГОСТ Р 55045-2012]. Заявленное устройство может быть реализовано в известном способе [способ диагностирования заделки остекления фонаря кабины воздушного судна RU 2 722 400]. При этом датчики акустической эмиссии устанавливаются по периметру остекления фонаря кабины в области заделки для возможности приема датчиками акустических импульсов, возникающих в остеклении, клевом соединении между остеклением и лентой крепления. Избыточное давление в кабине воздушного судна создается с целью создания нагрузки на клеевое соединение между остеклением и лентой крепления. Местоположение дефектов определяется методом триангуляции по разности времени прихода акустических волн к датчикам акустической эмиссии [Иванов В.И., Барат В.А. Акустико-эмиссионная диагностика. - М.: Спектр, 2017. - 368 с.].

В ходе исследований, было установлено, что при использовании известного способа возможно диагностировать только дефекты (расслоение) длиной более 30 мм. Дефект такого размера способен даже при не продолжительном полете привести к полному разрушению конструкции и повлечь тяжелые последствия. Использование предлагаемого способа позволяет определять дефекты на ранней стадии их развития, что повышает надежность конструкции и воздушного судна в целом.

На фигуре 1 приведено предлагаемое устройство, где обозначено:

1.1, 1.2…1. N - датчик акустической эмиссии; 2 – блок запоминания потоков импульсов акустической эмиссии; 3 - блок определения закона распределения потоков импульсов акустической эмиссии; 4 – блок генерации заданного закона распределения; 5 - блок сравнения определенного закона распределения потока импульсов акустической эмиссии с заданным законом распределения; 6 – блок принятия решения о наличии и местоположении дефекта; 7 – блок вывода полученных результатов.

Блок запоминания потоков импульсов акустической эмиссии 2 предназначен для сохранения полученных от датчиков АЭ потоков импульсов и их передачи в блок 3. Блок определения закона распределения потоков импульсов акустической эмиссии 3 предназначен для определения закона распределения потоков импульсов АЭ на каждой секунде деформирования от каждого датчика. Блок 4 предназначен для генерации потока импульсов с заданным законом распределения. Блок 5 предназначен для сравнения определенного закона распределения потоков импульсов акустической эмиссии с заданным законом распределения на каждой секунде деформирования от каждого датчика. Блок 6 предназначен для принятия решения о наличии, степени опасности и местоположении дефекта на основании информации, полученной из блока 5 по степени отклонения закона распределения потоков импульсов акустической эмиссии от заданного закона распределения на каждой секунде деформирования. Блок вывода полученных результатов 7 предназначен для отображения информации о наличии, степени опасности и местоположении дефекта. Блок 7 может быть выполнен на базе промышленного монитора DNA-17-TR-S-R20.

При этом, первый выход блока 1 соединен с первым входом блока 2, первый выход блока 2 соединен с первым входом блока 3, первый выход блока 3 соединен с первым входом блока 5, первый выход блока 4 соединен с вторым входом блока 5, первый выход блока 5 соединен с первым входом блока 6, первый выход блока 6 соединен с первым входом блока 7.

Таким образом, в процессе эксплуатации (испытаний) при создании избыточного давления в кабине воздушного судна при помощи предлагаемого устройства определяется наличие, степень опасности и местоположение дефектов, исходя из чего принимается решение о возможности дальнейшей эксплуатации.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к диагностике состояния ответственных элементов конструкции воздушных судов, а именно к диагностике состояния заделки остекления фонаря кабины и может быть использовано для выявления наличия опасных дефектов: отрыв лент крепления от стекла, нарушение герметичности элементов заделки. Устройство для диагностирования заделки остекления фонаря кабины воздушного судна состоит из N - датчиков акустической эмиссии; блока запоминания потоков импульсов акустической эмиссии; блока определения закона распределения потоков импульсов акустической эмиссии; блока генерации заданного закона распределения; блока сравнения определенного закона распределения потока импульсов акустической эмиссии с заданным законом распределения; блока принятия решения о наличии, степени опасности и местоположении дефекта, блока вывода полученных результатов. При этом первый выход датчика акустической эмиссии соединен с первым входом блока запоминания потоков импульсов акустической эмиссии, первый выход которого соединен с первым входом блока определения закона распределения потоков импульсов акустической эмиссии, первый выход которого соединен с первым входом блока сравнения определенного закона распределения потока импульсов акустической эмиссии с заданным законом распределения. При этом первый выход блока генерации заданного закона распределения соединен со вторым входом блока сравнения определенного закона распределения потока импульсов акустической эмиссии с заданным законом распределения, первый выход которого соединен с первым входом блока принятия решения о наличии и местоположении дефекта, первый выход которого соединен с первым входом блока вывода полученных результатов. Техническим результатом применения заявленного устройства является: повышение вероятности обнаружения дефектов остекления фонаря кабины воздушного судна в области заделки; возможность прогнозирования динамики развития дефектов на ранних стадиях и определение их местоположения. 1 ил.

Устройство диагностирования заделки остекления фонаря кабины, отличающееся тем, что устройство состоит из N - датчиков акустической эмиссии; блока запоминания потоков импульсов АЭ; блока определения закона распределения потоков импульсов АЭ; блока генерации заданного закона распределения; блока сравнения определенного закона распределения потока импульсов АЭ с заданным законом распределения; блока принятия решения о наличии и местоположении дефекта, блока вывода полученных результатов, при этом первый выход датчиков акустической эмиссии соединен с первым входом блока запоминания потоков импульсов АЭ, первый выход блока запоминания потоков импульсов АЭ соединен с первым входом блока определения закона распределения потоков импульсов АЭ, первый выход блока определения закона распределения потоков импульсов АЭ соединен с первым входом блока сравнения определенного закона распределения потока импульсов АЭ с заданным законом распределения, первый выход блока генерации заданного закона распределения соединен со вторым входом блока сравнения определенного закона распределения потока импульсов АЭ с заданным законом распределения, первый выход блока сравнения определенного закона распределения потока импульсов АЭ с заданным законом распределения соединен с первым входом блока принятия решения о наличии и местоположении дефекта, первый выход блока принятия решения о наличии и местоположении дефекта соединен с первым входом блока вывода полученных результатов.