СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ФЮЗЕЛЯЖА ЛЕГКОГО ВЕРТОЛЕТА Российский патент 2024 года по МПК G01M5/00 B64C27/00 

Описание патента на изобретение RU2816120C1

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к способу усталостных и повторно-статических испытаний центральной части фюзеляжа легкого вертолета (далее - вертолета).

Известен способ усталостных испытаний центральной части фюзеляжа самолета А340-600 EF2 совместно с крылом. Объект испытаний нагружается инерционными и аэродинамическими распределенными нагрузками. На фюзеляж также передаются нагрузки с узлов крепления крыльев и передней стойки шасси. Спектр переменного нагружения задается блоком, состоящим из двадцати одного полетного цикла, каждый из полетных циклов включает восемь полетных режимов и три различных типа наземных режимов (Щербань К.С. Ресурсные испытания натурных конструкций самолетов. - М.: Издательство физико-математической литературы, 2009.- 236 с.).

Недостатком этого способа применительно к усталостным и повторно-статическим испытаниям центральной части фюзеляжа легкого вертолета (далее - ЦЧФЛВ) является невозможность имитирования передачи на фюзеляж нагрузок, от агрегатов, установленных внутри фюзеляжа. Кроме того, особенностью конструкции и эксплуатации вертолета является наличие достаточно большого количества агрегатов, расположенных компактно, причем как снаружи, так и внутри. Нагрузки через узлы крепления этих агрегатов передаются на ЦЧФЛВ, причем, как правило, именно такие нагрузки, являются причиной усталостных и повторно-статических разрушений. При наличии большого числа компактно расположенных агрегатов и относительно небольших размеров фюзеляжа, что характерно для легкого вертолета, сама его конструкция будет препятствовать установке технологических приспособлений для передачи нагрузок на фюзеляж, ввиду чего потребуется разработка уникального стенда и, соответственно, приведет к большим затратам временных и материальных ресурсов.

Наиболее близким по техническому решению, принятому за прототип, является способ усталостных испытаний отсека фюзеляжа самолета МС-21, оборудованного силовыми передним и задним шпангоутами, представляющими собой силовые плиты, которые соединяются с отсеком при помощи фланцевых стыков, передний шпангоут предназначают для крепления отсека к силовому порталу и передачи нагрузок изгибающего и крутящего моментов и перерезывающей силы на отсек фюзеляжа, задний предназначен для передачи нагрузок изгибающего и крутящего моментов и перерезывающей силы на отсек фюзеляжа, нагрузки прикладывают к шпангоутам при помощи рычагов и гидроцилиндров, в процессе испытаний отсека предусматривают следующие случаи нагружения: избыточное давление внутри отсека; избыточное давление внутри отсека совместно с крутящим моментом, причем на двух режимах, отличие режимов заключается в различных величинах избыточного давления и крутящего моментов; изгибающий момент совместно с крутящим и перерезывающей силой, приложенной со стороны переднего и заднего шпангоутов (Воронков Р.В. Методы и средства повышения эффективности проведения ресурсных испытаний натурных авиационных конструкций // Диссертация на соискания ученой степени кандидата технических наук. Жуковский. ЦАГИ имени профессора Н.Е. Жуковского. 2019, 170 с.).

Недостатком данного способа, применительно к вертолету, является невозможность приложения нагрузок, передающихся на ЦЧФЛВ через узлы крепления двигателей, втулки несущего винта, главного редуктора, полозкового шасси, агрегатов устанавливаемых опционально, например, подвесных и дополнительных топливных баков, лебедки, элементов внешней подвески, кресел, медицинского оборудования, расположенных не только снаружи, но и внутри фюзеляжа, что делает невозможным применение этого способа к усталостным испытаниям ЦЧФЛВ. Также недостатком является незначительное количество режимов нагружения и невозможность имитировать их многократное чередование, что имеет место в процессе эксплуатации вертолета.

Основным недостатком аналога и прототипа является невозможность передачи на ЦЧФЛВ нагрузок от агрегатов, установленных внутри фюзеляжа.

Цель изобретения - проведение усталостных и повторно-статических испытаний центральной части фюзеляжа легкого вертолета в условиях многократно чередующихся режимов типового полета, соответствующих нагружению вертолета в эксплуатации.

Типовым полетом является совокупность режимов полета, соответствующих ожидаемым условиям эксплуатации.

Технический результат заключается в определении ресурсных возможностей фюзеляжа, за счет определения числа циклов нагружения фюзеляжа до разрушения или подтверждения отсутствия разрушения фюзеляжа при заданном числе циклов нагружения.

Технический результат достигается за счет того, что способ испытания центральной части фюзеляжа легкого вертолета, заключается в том, что на фюзеляж, оборудованный полозковым шасси, устанавливают макеты кресел пилотов, главный редуктор, макет втулки несущего винта, динамометрическую опору, макеты двигателей, имитатор кардана подвески; на шпангоут, по которому происходит стык заднего отсека фюзеляжа с хвостовой балкой, устанавливают силовую плиту, предназначенную для передачи на фюзеляж нагрузок изгибающего момента, продольной силы и перерезывающей силы; фюзеляж закрепляют за макет втулки несущего винта вертолета в положении, обеспечивающем горизонтальную ориентацию потолочной панели, закрепление реализуют в виде динамометрической опоры,

для осуществления испытаний центральной части фюзеляжа блок нагружения состоит из четырех подблоков;

устанавливают гидроцилиндры согласно схеме нагружения первого подблока, при установке гидроцилиндров допускают делать в фюзеляже отверстия без повреждения стрингеров и полок шпангоутов;

при помощи гидроцилиндров прикладывают нагрузки, соответствующие нагружению первого подблока, нагрузки прикладывают одновременно по пульсирующему циклу и по линейному закону;

после выработки циклов первого подблока демонтируют гидроцилиндры и устанавливают их согласно схеме нагружения второго подблока, при установке гидроцилиндров допускают делать в фюзеляже отверстия без повреждения стрингеров и полок шпангоутов;

при помощи гидроцилиндров прикладывают нагрузки, соответствующие нагружению второго подблока, нагрузки прикладывают одновременно по пульсирующему циклу и по линейному закону;

после выработки циклов второго подблока демонтируют гидроцилиндры и устанавливают их согласно схеме нагружения третьего подблока, при установке гидроцилиндров допускают делать в фюзеляже отверстия без повреждения стрингеров и полок шпангоутов;

при помощи гидроцилиндров прикладывают нагрузки, соответствующие нагружению третьего подблока, нагрузки прикладывают одновременно по пульсирующему циклу и по линейному закону;

после выработки циклов третьего подблока демонтируют гидроцилиндры, главный редуктор, макет втулки несущего винта, динамометрическую опору, фюзеляж;

на фюзеляж устанавливают силовую плиту, объединяющую все четыре узла крепления главного редуктора;

закрепляют фюзеляж в положении, обеспечивающем горизонтальную ориентацию потолочной панели, за силовую плиту, которая имеется на шпангоуте, по которому происходит стык заднего шпангоута с хвостовой балкой, и за нижнюю панель в зоне дверного проема и в зоне заднего отсека;

устанавливают гидроцилиндры согласно схеме нагружения четвертого подблока;

при помощи гидроцилиндров прикладывают нагрузки, соответствующие нагружению четвертого подблока, все нагрузки кроме момента на втулке несущего винта, прикладывают со сдвигом фаз 90° по пульсирующему циклу и по линейному закону, момент на втулке несущего винта - постоянная величина;

демонтируют гидроцилиндры, фюзеляж, силовую плиту, объединяющую все четыре узла крепления главного редуктора;

устанавливают главный редуктор, макет втулки несущего винта, динамометрическую опору;

для осуществления испытаний центральной части фюзеляжа блок нагружения повторяют до разрушения фюзеляжа, но не более 80 раз;

если в процессе испытаний фюзеляж разрушился, то испытания считаются завершенными;

если фюзеляж не разрушился, то фюзеляж нагружают многоцикловой нагрузкой по нагружению после четвертого подблока;

если фюзеляж разрушился в процессе выполнения испытаний от воздействия на него многоцикловой нагрузки, то испытания считаются завершенными, если фюзеляж не разрушился испытания считаются завершенными.

Заявленный способ поясняется чертежами, которые не ограничивают весь объем притязаний данного технического решения, а является лишь иллюстрирующим материалом частного случая выполнения:

- На фиг. 1 изображен внешний вид образца испытаний, схема его нагружения для подблока, имитирующего нагружение циклом «земля-воздух-земля» при взлете/посадке;

- На фиг. 2 изображен внешний вид образца испытаний, схема его нагружения для подблока, имитирующего нагружение циклом «земля-воздух-земля» при полете с внешней подвеской;

- На фиг. 3 изображен внешний вид образца испытаний, схема его нагружения для подблока, имитирующего нагружение циклом «земля-воздух-земля» при полете с полет с маневром;

- На фиг. 4 изображен внешний вид образца испытаний, схема его закрепления и нагружения для подблока, имитирующего многоцикловое полетное нагружение;

- На фиг. 5 изображен внешний вид силовой пластины для приложения многоцикловых полетных нагрузок к узлам крепления подкосов;

- На фиг. 6 изображен состав типового блока нагружения.

Способ испытания ЦЧФЛВ осуществляется следующим образом. Образец испытаний закрепляют на испытательном стенде за макет втулки несущего винта и прикладывают к нему нагрузки (фиг. 1). Все нагрузки за исключением крутящего момента на втулке несущего винта изменяют по пульсирующему циклу, закон изменения нагрузок - линейный, крутящий момент на втулке несущего винта в поблоках 1; 2 и 3 изменяют по пульсирующему циклу и по линейному закону, в подблоке 4 крутящий момент на втулке несущего винта является постоянной величиной. Схема закрепления зависит от режима типового полета, который имитируют на испытаниях. Нагрузки задают поблочно. Каждый блок состоит из четырех подблоков.

Объектом испытаний является фюзеляж легкого вертолета. Допускается не устанавливать двери, грузовой люк, носовой обтекатель, остекление, рамки остекления, а также крышки и лючки, не входящие в силовую схему фюзеляжа.

Объект испытаний входит в испытательный образец (далее - образец), который включает в себя макеты агрегатов, установленных снаружи и внутри объекта испытаний, и предназначенных для передачи через них нагрузок на фюзеляж. Такими агрегатами являются двигатели, главный редуктор, втулка несущего винта, полозковое шасси, агрегаты, устанавливаемые опционально. Для проводки технологических приспособлений и приложения нагрузок к макетам, находящимся внутри фюзеляжа, в обшивке образца допускается делать отверстия без повреждения стрингеров и полок шпангоутов. Макеты по своим основным геометрическим и присоединительным размерам должны соответствовать своим агрегатам-прототипам и обладать достаточной жесткостью и прочностью для восприятия приложенных к ним испытательных нагрузок. Нагрузки, прикладываемые без макетов, распределяют по ближайшим силовым элементам конструкции.

Центральной частью фюзеляжа легкого вертолета является отсек фюзеляжа, заключенный между кабиной пилотов и задним отсеком.

ЦЧФЛВ является зачетной зоной его конструкции.

Для осуществления испытаний центральной части фюзеляжа блок нагружения состоит из четырех подблоков,

устанавливают гидроцилиндры согласно схеме нагружения первого подблока, при установке гидроцилиндров допускают делать в фюзеляже отверстия без повреждения стрингеров и полок шпангоутов;

при помощи гидроцилиндров прикладывают нагрузки, соответствующие нагружению первого подблока, нагрузки прикладывают одновременно по пульсирующему циклу и по линейному закону;

после выработки циклов первого подблока демонтируют гидроцилиндры и устанавливают их согласно схеме нагружения второго подблока, при установке гидроцилиндров допускают делать в фюзеляже отверстия без повреждения стрингеров и полок шпангоутов;

при помощи гидроцилиндров прикладывают нагрузки, соответствующие нагружению второго подблока, нагрузки прикладывают одновременно по пульсирующему циклу и по линейному закону;

после выработки циклов второго подблока демонтируют гидроцилиндры и устанавливают их согласно схеме нагружения третьего подблока, при установке гидроцилиндров допускают делать в фюзеляже отверстия без повреждения стрингеров и полок шпангоутов;

при помощи гидроцилиндров прикладывают нагрузки, соответствующие нагружению третьего подблока, нагрузки прикладывают одновременно по пульсирующему циклу и по линейному закону;

после выработки циклов третьего подблока демонтируют гидроцилиндры, главный редуктор, макет втулки несущего винта, динамометрическую опору, фюзеляж;

на фюзеляж устанавливают силовую плиту, объединяющую все четыре узла крепления главного редуктора;

закрепляют фюзеляж в положении, обеспечивающем горизонтальную ориентацию потолочной панели, за силовую плиту, которая имеется на шпангоуте, по которому происходит стык заднего шпангоута с хвостовой балкой, и за нижнюю панель в зоне дверного проема и в зоне заднего отсека;

устанавливают гидроцилиндры согласно схеме нагружения четвертого подблока;

при помощи гидроцилиндров прикладывают нагрузки, соответствующие нагружению четвертого подблока, все нагрузки кроме момента на втулке несущего винта, прикладывают со сдвигом фаз 90° по пульсирующему циклу и по линейному закону, момент на втулке несущего винта - постоянная величина;

демонтируют гидроцилиндры, фюзеляж, силовую плиту, объединяющую все четыре узла крепления главного редуктора;

устанавливают главный редуктор, макет втулки несущего винта, динамометрическую опору;

для осуществления испытаний центральной части фюзеляжа блок нагружения повторяют до разрушения фюзеляжа, но не более 80 раз;

если в процессе испытаний фюзеляж разрушился, то испытания считаются завершенными;

если фюзеляж не разрушился, то фюзеляж нагружают многоцикловой нагрузкой по нагружению после четвертого подблока;

если фюзеляж разрушился в процессе выполнения испытаний от воздействия на него многоцикловой нагрузки, то испытания считаются завершенными, если фюзеляж не разрушился испытания считаются завершенными.

Примеры применения предлагаемого способа испытания центральной части фюзеляжа легкого вертолета.

Пример 1. Схема нагружения первого подблока - повторно-статическими нагрузками, имитирующими нагружение циклом «земля-воздух-земля» (далее - ЗВЗ), представлена на фиг. 1, где:

1 - главный редуктор;

2 - макет двигателей;

3 - динамометрическая опора;

4 - макет втулки несущего винта;

Руп, Руз - вертикальные нагрузки на каждую консоль передней и задней рессор макета шасси;

Рхпз - горизонтальная нагрузка на макет шасси;

уравновешивающие инерционные нагрузки от узлов и агрегатов вертолета, установленных как снаружи так и внутри ЦЧФЛВ;

изгибающий момент на шпангоуте 12;

- крутящий момент на втулке несущего винта;

Тнв - тяга несущего винта;

X,Y,Z - координатные оси.

Нагружение осуществляют при помощи гидроцилиндров, изгибающие и крутящие моменты реализуются как пары сил, которые прикладывают при помощи гидроцилиндров;

Тягу несущего винта ТНВ реализуют как реакцию динамометрической опоры.

Изгибающий момент прикладывается к силовой плите, которую устанавливают на шпангоуте, по которому происходит стыковка центрального отсека фюзеляжа с хвостовой балкой при помощи фланцевого соединения.

Гидроусилители и силовая плита условно не показаны.

Расположение испытательных нагрузок задается относительно центра масс вертолета. Положение центра масс вертолета задается относительно плоскости шпангоута 3.

Величины, координаты приложения нагрузок и количество циклов приведены в таблице 1.

Все нагрузки прикладывают одновременно и изменяют по пульсирующему циклу, причем по линейному закону.

Оси шпангоута - 3, 4, 6, 8,12, промежуточные оси шпангоутов условно не показаны;

X, Y, Z - координатные оси.

Пример 2. Схема нагружения второго подблока - повторно-статическими нагрузками, имитирующими нагружение циклом ЗВЗ при полете с внешней подвеской, представлена на фиг. 2. где:

1 - главный редуктор;

2 - макет двигателей;

3 - динамометрическая опора;

4 - макет втулки несущего винта;

- РВП - переменная нагрузка, приложенная к нижней панели фюзеляжа через нижнюю проушину имитатора кардана внешней подвески направленная вертикально вниз;

- ТНВ - тяга несущего винта (реализуется в виде реакции опоры при закреплении образца испытаний за макет втулки несущего винта).

- - уравновешивающие инерционные нагрузки от узлов и агрегатов;

- - изгибающий момент на шпангоуте 12;

- - крутящие моменты на макете втулки несущего винта.

Изгибающий момент прикладывают к силовой плите и реализуют при помощи двух гидроцилиндров как пару сил. Каждый из крутящих моментов реализуют как пару сил при помощи двух гидроцилиндров, приложенных к макету втулки несущего винта.

Гидроцилиндры, силовая плита и имитатор кардана внешней подвески условно не показаны.

Оси шпангоута - 3, 4, 6, 8,12, промежуточные оси шпангоутов условно не показаны;

X, Y, Z - координатные оси.

Величины, координаты приложения нагрузок и количество циклов приведены в таблице 2.

Пример 3. Схема нагружения третьего подблока - повторно-статическими нагрузками, имитирующими нагружение циклом ЗВЗ маневре, представлена на фиг. 3, где:

1 - главный редуктор;

2 - макет двигателей;

3 - динамометрическая опора;

4 - макет втулки несущего винта;

- ТНВ - тяга несущего винта (реализуется в виде реакции опоры при закреплении образца испытаний за макет втулки несущего винта);

- - уравновешивающие инерционные нагрузки от узлов и агрегатов;

- - изгибающий момент на шпангоуте 12;

- - крутящие моменты на макете втулки несущего винта.

Изгибающий момент прикладывают к силовой плите и реализуют при помощи двух гидроцилиндров как пару сил. Каждый из крутящих моментов реализуют как пару сил при помощи двух гидроцилиндров, приложенных к макету втулки несущего винта.

Гидроцилиндры и силовая плита условно не показаны.

Оси шпангоута - 3, 4, 6, 8,12, промежуточные оси шпангоутов условно не показаны;

X, Y, Z - координатные оси.

Величины, координаты приложения нагрузок и количество циклов приведены в таблице 3.

Расположение испытательных нагрузок задается относительно центра масс вертолета. Положение центра масс вертолета задается относительно плоскости шпангоута 3.

Все нагрузки прикладывают одновременно и изменяют по пульсирующему циклу, причем по линейному закону.

Пример 4. Схема закрепления и нагружения четвертого подблока - нагружения многоцикловыми нагрузками представлена на фиг. 4, где:

Р1, Р2, Р3, Р4 - нагрузки в узлах крепления главного редуктора;

- постоянный крутящий момент на макете втулки несущего винта;

опора 1 - закрепление образца за нижнюю панель в зоне дверного проема;

опора 2 - закрепление образца в зоне заднего отсека;

опора 3 - закрепление образца за шпангоут, на котором происходит стык заднего отсека с хвостовой балкой;

Р1234С±PV,

где РС и PV - постоянная и переменная составляющие нагрузок в узлах крепления главного редуктора;

Оси шпангоута - 3, 4, 6, 8, 12, промежуточные оси шпангоутов условно не показаны;

X, Y, Z - координатные оси.

Нагрузки прикладывают со сдвигом фаз 90° и изменяют по пульсирующему циклу, причем по линейному закону.

Для реализации многоциклового полетного нагружения образец испытаний должен быть закреплен в положении, обеспечивающем горизонтальную ориентацию потолочной панели (допуск на отклонение потолочной панели от горизонтального положения ±1.5° в любом направлении). При испытании вместо подкосов устанавливают приспособление для нагружения в виде силовой плиты, объединяющей все четыре узла крепления главного редуктора, нагрузки прикладывают при помощи гидроусилителей, нагрузку от момента, передающегося на фюзеляж со втулки несущего винта реализуют как пару сил, приложенную в узлах крепления главного редуктора.

Величины и количество циклов нагрузок главного редуктора приведены в таблице 4.

Пример 5. Схема нагружения для четвертого подблока, имитирующего многоцикловое нагружение, выполняемого при помощи силовой плиты, объединяющей все четыре узла крепления главного редуктора (фиг. 5), где:

1 - подкосы крепления макета главного редуктора;

2 - силовая плита для нагружения узлов крепления главного редуктора;

Рисп - испытательная нагрузка;

α; β - углы, задающие направление действия испытательной нагрузки.

Пример 6. Состав типового блока нагружения представлен на фиг. 6:

- подблок 1 - нагружение образца повторно-статическими нагрузками, имитирующими нагружение циклом ЗВЗ;

- подблок 2 - нагружение образца повторно-статическими нагрузками имитирующими нагружение циклом ЗВЗ при полете с внешней подвеской;

- подблок 3 - нагружение образца повторно-статическими нагрузками, имитирующими нагружение циклом ЗВЗ маневре;

- подблок 4 - нагружение испытательного образца многоцикловыми нагрузками, приложенными к узлам крепления главного редуктора.

При переходе от подблока 3 к подблоку 4 испытательный образец демонтируют и устанавливают соответственно схеме закрепления и нагружения подблока 4 и прикладывают нагрузки (фиг. 4.). Далее переходят к следующему блоку и осуществляют этот процесс со всем количеством его подблоков, последовательно выполняют процесс для всех блоков, затем образец однократно нагружают многоцикловой нагрузкой (подблок 4, режим II).

Если образец разрушится, не отработав весь объем испытаний, то испытания считаются завершенными. Ресурс фюзеляжа будет зависеть от количества отработанных циклов на испытании. Количеством отработанных циклов является число циклов от начала испытаний до разрушения образца или весь объем циклов, в том случае, если фюзеляж не разрушился.

Заявленный способ испытания ЦЧФЛВ позволяет провести усталостные и повторно-статические испытания с учетом нагрузок:

- передающихся через узлы крепления к ней агрегатов, расположенных не только снаружи, но и внутри;

- передающихся через узлы крепления к ней агрегатов, устанавливаемых опционально, например, наружных и дополнительных топливных баков, лебедки, элементов внешней подвески, кресел, медицинского оборудования;

- многократно чередующихся, воспроизводящих типовой полет вертолета;

- определить ресурс фюзеляжа вертолета;

- снизить стоимость летного часа.

Похожие патенты RU2816120C1

название год авторы номер документа
ФЮЗЕЛЯЖ ВЕРТОЛЕТА (ВАРИАНТЫ) 2004
  • Карташев Валерий Борисович
  • Лаврентьев Александр Петрович
  • Лукашенко Джаухар Галимовна
RU2268841C2
ОПОРА ДЛЯ УСТАНОВКИ ГЛАВНОГО РЕДУКТОРА С НЕСУЩИМ ВИНТОМ 2010
  • Губарев Борис Анатольевич
  • Костюченко Вадим Алексеевич
RU2448868C1
ГРУЗОВОЙ ЛЮК ВЕРТОЛЁТА 2003
  • Андреев В.И.
  • Бусыгин Е.В.
  • Валеев М.М.
  • Лаврентьев А.П.
  • Павлов Л.Н.
  • Шершуков В.Д.
RU2240955C1
СТЕНД ДЛЯ ДИНАМИЧЕСКИХ ИСПЫТАНИЙ ЭЛЕМЕНТОВ 1990
  • Шелковников П.С.
RU2028591C1
ФЮЗЕЛЯЖ ВЕРТОЛЁТА 2001
  • Конюхова В.Н.
  • Лукашенко Д.Г.
  • Степанов А.И.
  • Шувалов В.А.
RU2196704C1
СПОСОБ ТРАНСПОРТИРОВКИ ВЕРТОЛЕТОВ ТИПА МИ-8 САМОЛЕТОМ ИЛ-76 И ОСНАСТКА ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ И ШВАРТОВКИ ВЕРТОЛЕТОВ МИ-8 ПРИ ТРАНСПОРТИРОВКЕ ИХ САМОЛЕТОМ ИЛ-76 2005
  • Марин Александр Иванович
  • Богачев Николай Акимович
  • Хайкин Михаил Давидович
  • Талов Александр Александрович
  • Касимов Гаптельбари Нургалиевич
  • Саховская Лидия Васильевна
RU2310584C2
ФЮЗЕЛЯЖ ВЕРТОЛЕТА 1993
  • Клод Бьетанадер[Fr]
RU2090450C1
Вертолет с реактивным приводом несущего винта 2018
  • Бодягин Юрий Юрьевич
  • Бодягин Юрий Григорьевич
  • Бодягин Александр Юрьевич
RU2706746C1
СТЕНД ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ НАЗЕМНЫХ ИСПЫТАНИЙ ВЕРТОЛЕТА 2015
  • Николаев Андрей Вадимович
  • Шишкин Михаил Валентинович
  • Бычков Андрей Иванович
  • Привалов Евгений Григорьевич
  • Шомов Александр Иванович
RU2611446C1
СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВИБРАЦИОННЫХ СИЛ, ВОЗНИКАЮЩИХ НА ВАЛУ ВИНТА ВЕРТОЛЕТА В ПОЛЕТЕ 1991
  • Воронков А.З.
  • Дербин А.Н.
RU2034258C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 816 120 C1

Реферат патента 2024 года СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ ЧАСТИ ФЮЗЕЛЯЖА ЛЕГКОГО ВЕРТОЛЕТА

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к способу усталостных и повторно-статических испытаний центральной части фюзеляжа легкого вертолета. Способ заключается в том, что образец испытаний закрепляют на испытательном стенде за макет втулки несущего винта вертолета в положении, обеспечивающем горизонтальную ориентацию потолочной панели, и прикладывают нагрузки, которые задают поблочно при переходе от подблока, имитирующего циклическое нагружение «земля-воздух-земля» к подблоку, имитирующему многоцикловое полетное нагружение, испытательный образец демонтируют и закрепляют за нижнюю панель в зоне дверного проема, в зоне заднего отсека и за шпангоут, на котором происходит стык заднего отсека с хвостовой балкой, прикладывают нагрузки, соответствующие данному подблоку, переходят к следующему блоку и осуществляют этот процесс со всем количеством его подблоков, последовательно выполняют процесс для всех блоков, затем образец однократно нагружают многоцикловой нагрузкой. Технический результат - в определении ресурсных возможностей фюзеляжа за счет определения числа циклов нагружения фюзеляжа до разрушения или подтверждения отсутствия разрушения фюзеляжа при заданном числе циклов нагружения. 6 ил., 4 табл.

Формула изобретения RU 2 816 120 C1

Способ испытания центральной части фюзеляжа легкого вертолета, заключающийся в том, что на фюзеляж, оборудованный полозковым шасси, устанавливают макеты кресел пилотов, главный редуктор, макет втулки несущего винта, динамометрическую опору, макеты двигателей, имитатор кардана внешней подвески; на шпангоут, по которому происходит стык заднего отсека фюзеляжа с хвостовой балкой,

устанавливают силовую плиту, предназначенную для передачи на фюзеляж нагрузок изгибающего момента, продольной силы и перерезывающей силы; фюзеляж закрепляют за макет втулки несущего винта вертолета в положении, обеспечивающем горизонтальную ориентацию потолочной панели, закрепление реализуют в виде динамометрической опоры;

для осуществления испытаний центральной части фюзеляжа блок нагружения состоит из четырех подблоков;

устанавливают гидроцилиндры согласно схеме нагружения первого подблока, при установке гидроцилиндров допускают делать в фюзеляже отверстия без повреждения стрингеров и полок шпангоутов;

при помощи гидроцилиндров прикладывают нагрузки, соответствующие нагружению первого подблока, нагрузки прикладывают одновременно по пульсирующему циклу и по линейному закону;

после выработки циклов первого подблока демонтируют гидроцилиндры и устанавливают их согласно схеме нагружения второго подблока, при установке гидроцилиндров допускают делать в фюзеляже отверстия без повреждения стрингеров и полок шпангоутов;

при помощи гидроцилиндров прикладывают нагрузки, соответствующие нагружению второго подблока, нагрузки прикладывают одновременно по пульсирующему циклу и по линейному закону;

после выработки циклов второго подблока демонтируют гидроцилиндры и устанавливают их согласно схеме нагружения третьего подблока, при установке гидроцилиндров допускают делать в фюзеляже отверстия без повреждения стрингеров и полок шпангоутов;

при помощи гидроцилиндров прикладывают нагрузки, соответствующие нагружению третьего подблока, нагрузки прикладывают одновременно по пульсирующему циклу и по линейному закону;

после выработки циклов третьего подблока демонтируют гидроцилиндры, главный редуктор, макет втулки несущего винта, динамометрическую опору, фюзеляж;

на фюзеляж устанавливают силовую плиту, объединяющую все четыре узла крепления главного редуктора;

закрепляют фюзеляж в положении, обеспечивающем горизонтальную ориентацию потолочной панели, за силовую плиту, которая имеется на шпангоуте, по которому происходит стык заднего шпангоута с хвостовой балкой, и за нижнюю панель в зоне дверного проема и в зоне заднего отсека;

устанавливают гидроцилиндры согласно схеме нагружения четвертого подблока;

при помощи гидроцилиндров прикладывают нагрузки, соответствующие нагружению четвертого подблока, все нагрузки, кроме момента на втулке несущего винта, прикладывают со сдвигом фаз 90° по пульсирующему циклу и по линейному закону, момент на втулке несущего винта - постоянная величина;

демонтируют гидроцилиндры, фюзеляж, силовую плиту, объединяющую все четыре узла крепления главного редуктора,

устанавливают главный редуктор, макет втулки несущего винта, динамометрическую опору;

для осуществления испытаний центральной части фюзеляжа блок нагружения повторяют до разрушения фюзеляжа, но не более 80 раз;

если в процессе испытаний фюзеляж разрушился, то испытания считаются завершенными;

если фюзеляж не разрушился, то фюзеляж нагружают многоцикловой нагрузкой по нагружению после четвертого подблока;

если фюзеляж разрушился в процессе выполнения испытаний от воздействия на него многоцикловой нагрузки, то испытания считаются завершенными, если фюзеляж не разрушился, испытания считаются завершенными.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2816120C1

Воронков Р.В
Методы и средства повышения эффективности проведения ресурсных испытаний натурных авиационных конструкций // Диссертация на соискания ученой степени кандидата технических наук
Жуковский
ЦАГИ имени профессора Н.Е
Жуковского
Станок для придания концам круглых радиаторных трубок шестигранного сечения 1924
  • Гаркин В.А.
SU2019A1
Щербань К.С
Ресурсные испытания натурных конструкций самолетов
- М.: Издательство

RU 2 816 120 C1

Авторы

Гарипов Алексей Олегович

Николаев Евгений Иванович

Неделько Дмитрий Валерьевич

Алимов Сергей Александрович

Басинов Михаил Евгеньевич

Овчинников Николай Викторович

Коротков Леонид Витальевич

Даты

2024-03-26Публикация

2023-07-18Подача