Полетные нагрузки на самолеты

[Прочнист]

Что и требовалось доказать. Прочнист, это уже не "моя фантазия". Так что придётся с новым оппонентом старую пляску начинать.

Граждане,
Вы немного торопитесь. Не надо передергивать. Речь не о том что написано в РЛЭ. Я утверждал, что от частого повторения эксплуатационной перегрузки наступит раннее усталостное разрушение планера. Михаил Исакович категорически этот факт оспорил, ссылаясь на отсутствие ограничения количества выходов на ny эксплуатационную в РЛЭ. И я самого первого поста указал, что да, там нет такого ограничения, потому что РЛЭ - неподходящий для этого документ.
Все дальнейшие споры были о том насколько опасно или безопасно повторение эксплуатационной перегрузки "немеренное число раз". Технические аргументы с фактическими данными приведены. Даже кривая усталости металла появилась. Нисколько не сомневаясь в отсутствии ясности в советских/российских РЛЭ я пообещал выяснить, как обстоит дело с этим в странах НАТО (даже уже сделал "запрос", который сейчас "рассматривается").

И тут появляется многоуважаемый вован22 и сообщает нам, что в советских/российских РЛЭ нет ограничений на число повторений ny эксплуатационной. Но мы это знали с самого начала.

Утверждение

Тогда летчик будет знать, что при соблюдении указанных условий он может создавать при данном расчетном весе перегрузку= 8, многократно и без всяких ограничений.

есть логическое заключение, сделанное лично вованом22. Это не текст какого-то документа. Это просто частная интерпретация текста РЛЭ.
Причем, я не думаю, что сам вован22 верит в это. Ибо данное утверждение, мягко говоря, ошибочно. Усталость металла отменить невозможно, и ресурс истребителей не такой большой, чтобы его без пользы расходовать. Американцы поняли это в 1947 году. В СССР это поняли к моменту создания Су-26.
Я утверждаю, что выходить на ny эксплуатационную многократно можно. Но это число раз не должно быть большим. Конкретно зависит от типа самолета. Очень грубо от 10 раз до нескольких сот раз (все таки не совсем эксплуатационную, а +9) у новейших самолетов. Но никак не может быть "без всяких ограничений". Ограничения обязаны быть. Вопрос в том, как летчик о них узнает.

Поэтому, уважаемый ассемблер, пока ничего не доказано. А вот с вовчеком-вованом22 поговорить завсегда приятно. Он человек исключительной квалификации и доступ к самым-наисамым первоисточникам имеет. Вот только занят очень и не балует нас своими посещениями.

Кстати, давайте мы вована22 "пощупаем"... Я надеюсь, он не обидится за фамильярность.

1. Уважаемый вован22, есть ли у вас какие-нибудь фактические данные по повторяемости эксплуатационной перегрузки на каком-либо типе самолета, желательно с характеристикой ny х G.
2. Есть ли при этом какие-либо исследования по аварийности в данной связи?
3. Как российская военная наука и практика смотрят на проблему ресурса истребителей, желательно в связи с проблемой повторяемости больших маневренных перегрузок?
Спасибо.

 

[assembler]

Я утверждал, что от частого повторения эксплуатационной перегрузки наступит раннее усталостное разрушение планера. Михаил Исакович категорически этот факт оспорил, ссылаясь на отсутствие ограничения количества выходов на ny эксплуатационную в РЛЭ
...
Я утверждаю, что выходить на ny эксплуатационную многократно можно. Но это число раз не должно быть большим. Конкретно зависит от типа самолета. Очень грубо от 10 раз до нескольких сот раз (все таки не совсем эксплуатационную, а +9) у новейших самолетов.

Ну уж нет. Вы доказывали что например +9 (вернее начали с этого - я выдержку из вашего поста приводил) достижима только раз в жизни самолёта.
Именно это утверждение меня удивило. Уменьшение ресурса планера при постоянных нагрузках естественно,
требует большей частоты инспекций на предмет микротрещин и т.п. (но не единицы раз). Но лётчикам на это наплевать и тренируются они без поблажек.
(Вами приведённый документ как раз рекомендует давить на их сознательность).
Кстати мне как-то рассказывали местную байки что когда F-16, представители фирмы сказали лётчикам что самолёт неубиваем нагрузками.
Очень быстро лётчики доказали обратное, показали деформации производителю. Правда-не правда не знаю.

 

[Бен-Ицхак]

Граждане,
Вы немного торопитесь. Не надо передергивать. Речь не о том что написано в РЛЭ. Я утверждал, что от частого повторения эксплуатационной перегрузки наступит раннее усталостное разрушение планера. Михаил Исакович категорически этот факт оспорил, ссылаясь на отсутствие ограничения количества выходов на ny эксплуатационную в РЛЭ. И я самого первого поста указал, что да, там нет такого ограничения, потому что РЛЭ - неподходящий для этого документ.

- Почему Вы никак не поймёте, что именно РЛЭ - наиглавнейший документ, которым лётчик руководствуется, отправляясь в полёт?!

 

[Прочнист]

Ну уж нет. Вы доказывали что например +9 (вернее начали с этого - я выдержку из вашего поста приводил) достижима только раз в жизни самолёта.

Неправда. Я не делал такого утверждения и тем более не мог доказывать его.

Я утверждал, что по нормам летной годности эксплуатационной нагрузкой (limit load) называется нагрузка, которая возникает один раз за срок службы самолета (имется в виду максимальные нагрузки, естественно). Это теоретическая расчетная величина. По ней (плюс по разрушающей нагрузке, которая линейно зависит от эксплуатационной) ведут расчет прочности самолета. Но которую можно и не угадать.

Количество выходов на уже назначенную эксплуатационную перегрузку - это другая опера. Здесь я утверждал, вообще говоря, противоположное тому, что вы мне приписываете. В том то и беда, что вы, видимо, знаете какие-то общие принципы, но плохо чувствуете суть.

Именно это утверждение меня удивило. Уменьшение ресурса планера при постоянных нагрузках естественно,
требует большей частоты инспекций на предмет микротрещин и т.п. (но не единицы раз).
Но лётчикам на это наплевать и тренируются они без поблажек.

Так почему же вы настаивали на "немеренном числе" повторений эксплуатационной нагрузки.перегрузки? Кстати, вы не улавливаете противоречия - ресурс уменьшается, а летчикам плевать. Если вы точно знаете, что ресурс уменьшается, как же вы допускаете пилотов к полетам, а вдруг ресурс уже исчерпан? Не говоря о том, что вам же придется списать самолеты раньше срока, а бюджет не рассчитан на обновление парка, да и у производителя может не оказаться слота для вас. Полный атас получается при таком подходе "летать без ограничений". Да, механики не подведут, трещину обнаружат, самолет не вылетит, летчик останется живой, но самолет на списание пойдет. Это до 2011 года его еще теоретически отремонтировать можно было. А сейчас нормальный отдел летной годности ремонт после исчерпания ресурса не одобрит.

Кстати мне как-то рассказывали местную байки что когда F-16, представители фирмы сказали лётчикам что самолёт неубиваем нагрузками.
Очень быстро лётчики доказали обратное, показали деформации производителю. Правда-не правда не знаю.

Байка, конечно. Но что-то подобное могло быть. Даже могли быть представители фирмы, не связанные непосредсвенно с назначением ресурса. В неформальной беседе такие вещи говорятся (сам грешен). Я думаю, что это мог быть кто-то из местных энтузиастов-ИАСовцев. Тогда думалось, что вот же скачек совершили с +7.5 до +9 скакнули. Вот теперь полетаем!

Кстати, сейчас подобные настроения в ЕАДСе по поводу Еврофайтера. Говорят, они революцию совершили. Почти буквально - за время службы инспекции не нужны. Отсутствие трещин гарантируется. Ну, посмотрим...

 

[Прочнист]

- Почему Вы никак не поймёте, что именно РЛЭ - наиглавнейший документ, которым лётчик руководствуется, отправляясь в полёт?!

Немного не так. Я просто говорю, что кроме РЛЭ есть еще документы, которыми должен руководствоваться летчик, отправляясь в полет. РЛЭ - это собственно летание. А еще есть другие аспекты полета со своими руководствами-документами. И за нарушение любого бедного летчика могут наказать.

Мне, кстати, пришла в голову мысль. На соседних форумах народ забавляется - самолеты разные проектирует. Хотите попробывать свои силы в качестве прочниста? Это несложно. Могу предложить вам спроектировать (с моей помощью, естественно) тот же лонжерон истребителя и посмотреть как регулярное повторение эксплуатационной перегрузки будет снижать ресурс самолета. Упрощенно, конечно. Подключиться могут все желающие. Может тогда ваш энтузиазм поубавится. А то добровольно вникать в техническую сторону проблемы вы не хотите, а так хоть через руки дойдет.

 

[vovan22]

1. РЛЭ это не только летание, это еще и прописанные ограничения.
РЛЭ основной документ для летного состава при эксплуатации авиационной техники.
2. В пределах заданного ресурса например 3000 часов( установленного разработчиком) и установленных ограничений в РЛЭ, о чем я говорил выше, летчик может создавать при данном весе максимальную перегрузку, многократно и без всяких ограничений.
3.При увеличении аэродинамических сил растут нагрузки на элементы конструкции самолета. С увеличением подъемной силы Y растут изгибающий и крутящий моменты, действующие на крыло. При определенном значении подъемной силы крыло начинает разрушаться. Перегрузка, соответствующая этому значению подъемной силы для заданной полетной массы, называется разрушающей:

ny разр= Y разр/mпол( расчетная)· q

В полете не должна допускаться перегрузка, при которой отдельные части самолета могли бы получить остаточную деформацию.
Предельно допустимая величина эксплуатационной перегрузки nэy доп получается делением nу разр на так называемый коэффициент безопасности( запаса прочности) f. Для истребителей f=1,5.

 

[merab]

Под рукой АП23 пару цитат оттуда

 

[assembler]

Неправда. Я не делал такого утверждения и тем более не мог доказывать его.

Я утверждал, что по нормам летной годности эксплуатационной нагрузкой (limit load) называется нагрузка, которая возникает один раз за срок службы самолета (имется в виду максимальные нагрузки, естественно). Это теоретическая расчетная величина. По ней (плюс по разрушающей нагрузке, которая линейно зависит от эксплуатационной) ведут расчет прочности самолета. Но которую можно и не угадать.

Количество выходов на уже назначенную эксплуатационную перегрузку - это другая опера. Здесь я утверждал, вообще говоря, противоположное тому, что вы мне приписываете. В том то и беда, что вы, видимо, знаете какие-то общие принципы, но плохо чувствуете суть.

Ваши слова:

Планер обычного истребителя не рассчитан на многократное повторение перегрузок +9g/-3g. Обычно только на однократное за всю жизнь самолета действие такой перегрузки (предполагаем, что это его эксплуатационная перегрузка), если это специально не оговорено тех заданием. Точно так же истребитель не может по ресурсу сколь угодно летать в условиях турбулентности с высокой скоростью. Развалится и истребитель при определенном налете от частых перегрузок, скажем +3/-1

Эксплуатационная перегрузка должна буть записана в РЛЭ и не быть одноразовым событием.

Так почему же вы настаивали на "немеренном числе" повторений эксплуатационной нагрузки.перегрузки? Кстати, вы не улавливаете противоречия - ресурс уменьшается, а летчикам плевать. Если вы точно знаете, что ресурс уменьшается, как же вы допускаете пилотов к полетам, а вдруг ресурс уже исчерпан? Не говоря о том, что вам же придется списать самолеты раньше срока, а бюджет не рассчитан на обновление парка, да и у производителя может не оказаться слота для вас. Полный атас получается при таком подходе "летать без ограничений". Да, механики не подведут, трещину обнаружат, самолет не вылетит, летчик останется живой, но самолет на списание пойдет. Это до 2011 года его еще теоретически отремонтировать можно было. А сейчас нормальный отдел летной годности ремонт после исчерпания ресурса не одобрит.

Ну это вы неверно поняли. Я обратил ваше внимание к тому факту что на принте, который вы приводили все требования к самолёту предъявлялись в тысячах часов/посадок/взлётов и т.п. Именно это я и назвал немерянным. Нет там ни одного трбования типа "одноразово выдержать перегрузку Х". Если внимательно прочитаете тот пост увидите только этот смысл.

Относительно лётчиков: они должны относится к возможностям самолёта описанным в РЛЭ без сомнений и колебаний, а так-же мыслей о том насколько может уменьшится ресурс самолёта. Если он уменьшится до значения ниже расчётного - проблема документа/производителя но не их. Исходя из возраста самолётов, их состояния командование может ограничивать нагрузки аппаратно или в документах/приказах.

 

[Прочнист]

Ваши слова:

Слова мои и все в них - правда (только правда, как всегда, у каждого своя).
Вот типовой спектр перегрузок истребителя:

Что не так? Другое дело, что Ф-15 после где-то 1985 г., Ф-16 и новейшая европейская троица - не совсем типовые истребители.

Эксплуатационная перегрузка должна буть записана в РЛЭ и не быть одноразовым событием.

Конечно, должна быть записана. А вот насчет одноразовости...
Давайте по-деловому.
Дайте пожалуйста вашу дефиницию эксплуатационной нагрузки (перегрузки) и в нескольких предложениях алгоритм ее определения. И мы посмотрим, одноразовая она или нет. Прошу вас ответить, без этого дальнейшее обсуждение бессмыслено - уже и так выходим на второй круг пустопорожних разговоров.

Ну это вы неверно поняли. Я обратил ваше внимание к тому факту что на принте, который вы приводили все требования к самолёту предъявлялись в тысячах часов/посадок/взлётов и т.п. Именно это я и назвал немерянным.

Так вы полагаете, что в каждом полете и при каждой посадке достигается эксплуатационная перегрузка?! Сурово... На самом деле это совсем не так.

Относительно лётчиков: они должны относится к возможностям самолёта описанным в РЛЭ без сомнений и колебаний, а так-же мыслей о том насколько может уменьшится ресурс самолёта. Если он уменьшится до значения ниже расчётного - проблема документа/производителя но не их. Исходя из возраста самолётов, их состояния командование может ограничивать нагрузки аппаратно или в документах/приказах.

Ну , про летчиков, я не буду повторять. И про командование и приказы я тоже писал. Тут вопрос принципиальный - безотносительно к приказам наши соколы считают, что число повторений эксплуатационной нагрузки неограничено.

 

[Прочнист]

вован22, большое спасибо, что нашли время ответить. Ну что ж, позиция ВВС по данному вопросу ясна. Жаль, статистики вы не подбросили.

И если против вашего пунка

1. РЛЭ это не только летание, это еще и прописанные ограничения.
РЛЭ основной документ для летного состава при эксплуатации авиационной техники.

У меня возражений нет - "нехай будет гречка!" и с третьим пунктом я почти согласен

3.При увеличении аэродинамических сил растут нагрузки на элементы конструкции самолета. С увеличением подъемной силы Y растут изгибающий и крутящий моменты, действующие на крыло. При определенном значении подъемной силы крыло начинает разрушаться. Перегрузка, соответствующая этому значению подъемной силы для заданной полетной массы, называется разрушающей:
ny разр= Y разр/mпол( расчетная)· q
В полете не должна допускаться перегрузка, при которой отдельные части самолета могли бы получить остаточную деформацию.
Предельно допустимая величина эксплуатационной перегрузки nэy доп получается делением nу разр на так называемый коэффициент безопасности( запаса прочности) f. Для истребителей f=1,5.

Но вот с утверждением

2. В пределах заданного ресурса например 3000 часов( установленного разработчиком) и установленных ограничений в РЛЭ, о чем я говорил выше, летчик может создавать при данном весе максимальную перегрузку, многократно и без всяких ограничений.

я согласиться категорически не могу. Ибо в том виде, как вы это формулируете, данное утверждение ошибочно. Оно противоречит законам природы.
Если вы знакомы с сопроматом, я могу это легко показать.
Следите за руками, пожалуйста.
Принимаем ваше определение разрушающей перегрузки ny разр = Yразр/mg (подразумеваем расчетную массу).
Тогда эксплуатационная перегрузка будет:
ny экс= Yразр/fmg. Очевидно, что эксплуатационная нагрузка Y экс = ny экс mg = Y разр/ f

При разрушающей нагрузке напряжения в критической детали будут:
S разр = Y разр /A ,
где А - параметр геометрии самолета.

По определению сопромата S разр = примерно 0.95 Sв,
где 0.95 коэфиициент учитывающий наличие концентраторов напряжений,
а Sв - предел прочности материала на разрыв. Поскольку мы говорим об ресурсе, то рассматриваем разрушение от растягивающих напряжений.
Перепишем Y разр = 0.95 Sв A ,
При эксплуатационной нагрузке напряжения в критической детали будут:
S экс = Y экс /A = 0.95 Sв / f = 0.633 Sв.
Для люминей это в районе предела текучести, так что остаточных деформаций не будет - требованиям НЛГС соответствует.
Но! Для того, чтобы деталь могла выдерживать неограниченное число циклов нагружения, напряжения в ней должны быть ниже предела выносливости Sr, где r - коэффициент асимметрии цикла. В авиации типовой цикл нагружения примерно отнулевой, r=0.

Следовательно, уважаемый вован22, если ваше утверждение верно, должно выполняться равенство
0.633 Sв = Sr .
Для дюралевых деталей с типовой концентрации напряжений (Кт где-то около 3 - полоса с отверстием), S0 где-то в районе 0.3 Sв (надо конкретный материал смотреть).
0.633 никак не равно 0.3. Значит ваше утверждение ошибочно. Значит, либо ваше определение разрушающей (а следоватнельно, и эксплуатационной) перегрузки неверно, либо число повторений эксплуатационной перегрузки должно быть весьма ограниченным, либо комбинация этих двух случаев.

Хотелось бы услышать ваши комментарии по существу.

Конечно, доля упрощения в таком подходе есть, но принципиальной ошибки нет. Как и в типовой научно-технической дискуссии, любой человек может высказать свои комментарии, указать на дефект рассуждений и предложить альтернативный, "верный", метод.

 

[assembler]

Что не так? Другое дело, что Ф-15 после где-то 1985 г., Ф-16 и новейшая европейская троица - не совсем типовые истребители.

Как раз они на даный момент, да 20 лет назад (F-15/16) самые что ни есть типовые истребители.

Дайте пожалуйста вашу дефиницию эксплуатационной нагрузки (перегрузки) и в нескольких предложениях алгоритм ее определения. И мы посмотрим, одноразовая она или нет. Прошу вас ответить, без этого дальнейшее обсуждение бессмыслено - уже и так выходим на второй круг пустопорожних разговоров.

vovan22 совершенно верно тут привёл определение. Лучше я не скажу.
А форумы в большинстве своём занятие бессмысленное. В том числе эта наша тема, безотносительно к определению эксплуатационной перегрузки. Догадываетесь почему?

Так вы полагаете, что в каждом полете и при каждой посадке достигается эксплуатационная перегрузка?! Сурово... На самом деле это совсем не так.

Где я такое писал. Не приписывайте мне свои мысли.

 

[Прочнист]

Где я такое писал. Не приписывайте мне свои мысли.

Вы отстаиваете точку зрения "немеренного числа" повторений эксплуатационной прегрузки. В качестве подтверждения своей точки зрения вы сослались на данные по Ф-18.

Я обратил ваше внимание к тому факту что на принте, который вы приводили все требования к самолёту предъявлялись в тысячах часов/посадок/взлётов и т.п. Именно это я и назвал немерянным.

Так что, нет у вас доказательств тысяч повторений эксплуатационной перегрузки?

 

[assembler]

Вы отстаиваете точку зрения "немеренного числа" повторений эксплуатационной прегрузки. В качестве подтверждения своей точки зрения вы сослались на данные по Ф-18.

Вы не умеете читать? Прочитайте ещё раз.

Так что, нет у вас доказательств тысяч повторений эксплуатационной перегрузки?

Разве я обязан вам доказывать что-то? Тем более того чего не говорил.

Короче говоря, тема зашла в тупик, раз вы переходите на тактику извращения слов оппонента и требования "пруфлинк".
На этом я закончил.

 

[Росен]

кстати об максимальные екплуатационные перегрузки, что означает термин "по прочности". например про ограничения про фонаря понял, но ету фразу нет...
http://www.scribd.com/doc/55435144/РЛЭ-Су-27СК

 

[Прочнист]

кстати об максимальные екплуатационные перегрузки, что означает термин "по прочности". например про ограничения про фонаря понял, но ету фразу нет...
http://www.scribd.com/doc/55435144/РЛЭ-Су-27СК[/quote]

Так прямо то и означает. Превышение величины может привести к разрушению самолета.

 

[Прочнист]

Теперь можно вернуться к вопросу о допустимом количестве раз выхода на эксплуатационную нагрузку/ перегрузку. Поскольку у ассемблера возникли проблемы с пониманием сути, то поясняю, что такое написание через дробь означает не подмену одного термина другим, а их тождественность, т.е. при выходе на экспл. перегрузку с расчетным весом самолета достигается эксплуатационная нагрузка на критическую деталь планера.

Поговорить с живым летчиком мне не удалось, да и истребителей у нас тут поймать трудно.
Я задал вопрос на форуме pprune.org. К моему удивлению форум оказалсяв основном британским. Тем не менее ответили и американцы и австралийцы.
В итоге дискуссии выяснилось, что прнимерно одна треть имеет мышление, как у Михаила Исаковича, т.е. число выходов на экспл. перегрузку в любом полете может быть любым, т.е. без ограничений. Во Flight Manual у всех ограничений нет. Примерно треть понимает, что существует усталость металла и злоупотреблять этим не стоит. Один человек дал ссылку на практику RAAF, где пилотам на брифинге раздают отчетики по усталостному состоянию их самолетов

aircrews receiving monthly fatigue reports, which encouraged smooth and appropriate flying, while maintaining the development of tactical skills.

Другой указал, что видел ограничения на перегрузки в "special fatigue management orders and instructions (or other limits) in force restricting the number of times I am supposed to..."

An example of this kind of document would be such things as standing orders issued by the responsible operating authorities; for example, on a military advanced trainer I spent some years operating, the flight manual maximum g limit was +7, but command standing instructions reduced that to +4 for most of the time for fatigue management, allowing up to +6 in some special circumstances. Exceedences of those limits required a safety report to be submitted.

Т.е. в нормальных ВВС нормальные летчики понимают, что РЛЭ - это не единственный документ, которым надо руководствоваться летчикам.

Хорошо сказал последний товарищ

It is my opinion that we operated aircraft for many years with naivety about fatigue that probably resulted in loss of aeroplanes and of friends.

В начале 80-х годов несколько пилотажников таки убились, потому что свято верили в РЛЭ.

 

[assembler]

Теперь можно вернуться к вопросу о допустимом количестве раз выхода на эксплуатационную нагрузку/ перегрузку. Поскольку у ассемблера возникли проблемы с пониманием сути, то поясняю, что такое написание через дробь означает не подмену одного термина другим, а их тождественность, т.е. при выходе на экспл. перегрузку с расчетным весом самолета достигается эксплуатационная нагрузка на критическую деталь планера.

Да уж нет, это как раз у Вас проблемы с пониманием прочитанного. То приписываете мне свои домыслы, то термины переставляете местами, то меняете своё мнение на проходе. Я за флуктуациями вашей мысли устал следить, так что дальше уж сами, не надо меня склонять без надобности (тем более что не по делу).

 

[Росен]

Да уж нет, это как раз у Вас проблемы с пониманием прочитанного. То приписываете мне свои домыслы, то термины переставляете местами, то меняете своё мнение на проходе. Я за флуктуациями вашей мысли устал следить, так что дальше уж сами, не надо меня склонять без надобности (тем более что не по делу).

ну, почему так? пусть разтолкует....интересно пишет.

 

[assembler]

ну, почему так? пусть разтолкует....интересно пишет.

Да на здоровье. Просто мне лично не интересно. Тем более учитывая стиль повествования.

 

[Бен-Ицхак]

В начале 80-х годов несколько пилотажников таки убились, потому что свято верили в РЛЭ.

- Разумеется, в этом вина никак не пилотажников, но исключительно прочнистов, - своевременно проверять самолёты на последствия усталостных нагрузок, своевременно вводить, если небходимо, ограниченения в РЛЭ.
Но принцип остаётся неизменным: те максимальные значения, что прописанны в РЛЭ для данного режима полёта и полётного веса могут лётчиком в каждом полёте достигаться столько раз, сколько требует обстановка, никак иначе!