zaharov

неисправности ее агрегатов или неисправности других систем, должно быть минимальным.

Для защиты агрегатов гидросистемы от отказов и неисправностей вследствие загрязненности рабочей жидкости в гидросистеме устанавливаются фильтры очистки требуемой грязеѐмкости, рассчитанные на номинальный расход жидкости при различных режимах работы системы.

Гидравлические системы должны иметь устройства, которые могли бы ограничивать максимально достижимое давление в системе при различных режимах ее работы, в том числе при переходных процессах, при тепловом объемном расширении жидкости или газа, при отказе любого из элементов гидросистемы, а также в процессе ее проверки. Обычно максимально допустимое давление в системе соответствует давлению опрессовки ее элементов. Это требование выполняется благодаря наличию одного или нескольких разгрузочных перепускных клапанов.

Кроме того, должны быть предусмотрены устройства, защищающие все элементы гидросистемы от повышения давления, которое может возникнуть в результате аномальных явлений. Рабочая жидкость, выпускаемая через такие устройства, должна либо возвращаться обратно в систему, либо сбрасываться в безопасном месте. Гидравлическая система, однако, должна быть спроектирована таким образом, чтобы эта потеря жидкости не достигала значения, при котором может быть нарушена работа важной с точки зрения безопасности полета ка- кой-либо функциональной системы ЛА.

Гидравлическая система и ее агрегаты не должны вызывать или увеличивать опасность пожара или взрыва на ЛА и должны удовлетворять применимым к ним требованиям пожарной безопасности.

Желательно, чтобы в гидравлической системе использовались жидкости низкой воспламеняемости. Гидравлическая система, в которой используется самовоспламеняемая жидкость, должна быть отделена или защищена от потенциальных источников воспламенения так, чтобы опасность пожара из-за утечки жидкости из системы или ее разрушения была уменьшена до приемлемого уровня.

Агрегаты и элементы гидравлической системы должны выдерживать эксплуатационные нагрузки и повышение давления, ограниченного предохранительными устройствами в пределах расчетных величин, не допуская при этом трещин или разрывов, утечек или остаточных деформаций.

Эти требования обеспечиваются проведением соответствующих испытаний агрегатов, соединительной арматуры и трубопроводов гидросистем на герметичность и прочность.

Требования к эксплуатационной технологичности авиационных гидравлических систем. Важным условием достижения максимальной готовности авиационной техники к полету является уровень ее эксплуатационной технологичности и ремонтопригодности, т. е. приспособленности к быстрому и эффективному выполнению операций по техническому обслуживанию и ремонту в реальных условиях эксплуатации. Требования к эксплуатационной технологичности (ЭТ) самолетов гражданской авиации как у нас, так и за рубежом строго регламентируются.

Соответствующими документами определены следующие общие требования к эксплуатационной технологичности гидросистем и гидрооборудования транспортных самолетов:

конструкция гидросистемы должна позволять определять места внутренней негерметичности без необходимости демонтажа агрегатов;

к трубопроводам тормозной системы, расположенным между колесами основной опоры шасси, должен быть обеспечен свободный доступ для проверки состояния трубопроводов и их замены без пред-

варительного снятия колес и других деталей;

гидробаки и дренажные бачки гидросистемы должны быть легкодоступны, легкосъемны и располагаться в специальных отсеках для удобной работы исполнителей;

фильтры гидросистемы и баков должны быть легкодоступны и легкосъемны; при снятии фильтров утечка жидкости исключается;

гидронасосы и энергетические насосные станции должны устанавливаться в легкодоступных местах с надежным и быстросъемным

креплением;

замена насосов и насосных станций должна производиться без перемонтажа деталей со снимаемого агрегата на вновь устанавливаемый; утечка жидкости из системы при замене насосов исключается;

регулировочные работы после замены агрегатов должны быть сведены к минимуму;

должен быть предусмотрен контроль за давлением в газовых полостях гидроаккумуляторов при проведении технического обслужи-

вания;

агрегаты бустерной системы управления должны быть взаимозаменяемыми и легкосъемными; к ним должен быть обеспечен удобный доступ для технического обслуживания;

все трубопроводы гидросистемы должны иметь маркировку в соответствии с действующими стандартами, в местах эксплуатационных разъемов трубопроводов должны быть установлены трафареты с обозначением маркировки трубопроводов.

Кроме общих требований, предъявляемых к ЭТ ЛА и его систем, для определения совершенства конструкции вводятся количественные показатели. К количественным показателям ЭТ предъявляются следующие требования: максимальный учет конструктивнотехнологических свойств; простота использования при инженерных расчетах; чувствительность к изменению эксплуатационных факторов; возможность абсолютной и относительной оценки ЭТ.

Вся совокупность показателей ЭТ может быть разделена на обобщенные и единичные показатели. Группа обобщенных показателей характеризует совокупность свойств конструкции и определяется суммарными затратами времени, труда и средств на техническое обслуживание, ремонт, устранение отказов и, следовательно, времени пребывания ЛА в неработоспособном и неисправном состояниях за рассматриваемый период эксплуатации.

Единичные показатели характеризуют определенные свойства конструкции ЛА и его функциональных систем. К их числу относятся коэффициенты доступности Кд, легкосъемности Кл, взаимозаменяемости Кв, контролепригодности Кк, унификации и стандартизации Кус.

5.2.Анализ и оценка уровня надѐжности гидросистем и гидрооборудования

Классификация отказов и неисправностей. Отказы и не-

исправности гидравлических систем, возникающие при эксплуатации ЛА, могут быть подразделены в соответствии с рядом признаков, наиболее важными из которых являются: причины возникновения, степень повторяемости, скорость развития во времени, степень влияния на выходные параметры системы, степень влияния на безопасность полѐта. На рис. 5.3 представлена классификация отказов гидросистемы ЛА по перечисленным признакам.

при проектировании и могут иметь наибольшее влияние на агрегаты с наихудшими сочетаниями допусков. Случайность таких отказов заключается в том, что они могут возникать только на агрегатах со случайным худшим сочетанием допусков либо при случайном сочетании внешних воздействий, превышающих допустимые уровни по техническому заданию. Такие отказы часто называют «псевдовнезапными».

К производственным относят отказы, связанные с несовершенством или с нарушением технологии производства агрегатов. В этом случае интенсивность отказов агрегатов одного и того же типа может быть разная в зависимости от завода-изготовителя или партии выпущенных изделий.

Эксплуатационные отказы возникают из-за нарушений правил эксплуатации и технологии выполнения регламента технического обслуживания или возникновения нерасчетных ситуаций, например грубой посадки самолета. Иногда причиной эксплуатационных отказов является несовершенство действующего регламента технического обслуживания гидросистемы ЛА или технологии его выполнения, а также несовершенство технологии выполнения ремонта агрегатов, отработавших межремонтный срок службы или ресурс до первого ремонта. В этих случаях для устранения отказов требуется изменить регламент или технологию его выполнения, а также технологию выполнения ремонтных работ.

По степени повторяемости отказы гидросистемы подразделяются на единичные и повторяющиеся. При наличии повторяющихся отказов необходимо определить причину их возникновения и принять меры по их устранению. Потеря работоспособности гидросистемы или ее отдельных подсистем может произойти как вследствие выхода за пределы технических условий ее выходных параметров, так и в результате нарушения функционирования ее агрегатов и элементов из-за разрушения шлангов или трубопроводов, заклинивания золотниковых распределителей, разрушения штоков гидроцилиндров, обрыва электрических цепей электромагнитных кранов и т. д. В соответствии с этим различают параметрические и функциональные отказы гидросистемы или ее отдельных агрегатов. Функциональные отказы могут приводить

кполной или частичной потере работоспособности системы.

Впроцессе эксплуатации в элементах гидравлических агрегатов происходят обратимые и необратимые изменения. Обратимые изменения возникают при действии эксплуатационных факторов и исче-

зают после прекращения их действия. Необратимые изменения, связанные с накоплением повреждений в конструктивных элементах агрегатов, сохраняются и после прекращения действия эксплуатационных нагрузок.

По скорости развития неисправности во времени отказы агрегатов гидросистемы подразделяются на постепенные и внезапные. Постепенные параметрические отказы являются следствием необратимых изменений, происходящих в элементах агрегатов: постепенного изнашивания, старения или другого изменения структурных параметров агрегатов. К постепенным относятся отказы гидравлических насосов вследствие уменьшения их подачи из-за увеличения внутренних утечек, отказы гидроцилиндров вследствие потери герметичности наружных уплотнений из-за износа и другие. Постепенные параметрические отказы, в свою очередь, можно подразделить на прогнозируемые и непрогнозируемые. Это деление весьма условно и зависит от степени изученности физических процессов, протекающих в элементах агрегатов в процессе эксплуатации.

К внезапным параметрическим отказам могут приводить как обратимые, так и быстрые необратимые изменения в элементах гидравлических агрегатов. Внезапные параметрические отказы являются непрогнозируемыми. Примеры внезапных параметрических отказов: падение давления в напорной магистрали гидросистемы вследствие резкого увеличения утечек из-за попадания загрязнений в золотниковый распределитель, повышение температуры рабочей жидкости и перегрев насоса из-за засорения дросселя минимального расхода и т. д.

Постепенные функциональные отказы возникают в результате необратимых изменений, связанных с накоплением усталостных повреждений в силовых конструктивных элементах гидравлических агрегатов, например разрушение корпуса фильтра или выходного штока рулевого привода вследствие длительного воздействия эксплуатационных нагрузок.

К внезапным функциональным отказам приводят статические разрушения силовых элементов гидроагрегатов под воздействием нерасчетных нагрузок, например разрушение шлангов гидросистемы шасси при грубой посадке самолета. К этому типу отказов относятся также отказы, связанные с заклиниванием золотников, обрывом электрических цепей электромагнитных кранов и т. д.

В соответствии с разделением отказов на функциональные и параметрические вероятность безотказной работы гидравлического агрегата

делах в течение наработки t.

По стабильности проявления внезапные отказы подразделяются на устойчивые и перемежающиеся. Перемежающиеся отказы являются нестабильными; при одних и тех же эксплуатационных условиях и управляющих воздействиях он может исчезать, а затем возникать вновь. Характерный пример перемежающегося отказа – резкое увеличение утечек в гидроагрегате из-за попадания частиц загрязнений в золотниковый распределитель или под седло клапана. Вследствие этого отказы многих гидроагрегатов, досрочно снятых с эксплуатации по причине внутренней негерметичности, не подтверждаются при их проверке и дефектации на заводе-изготовителе. К перемежающимся приводят также отказы концевых микровыключателей гидросистемы шасси и системы управления механизацией крыла, а также отказы в электрической части электромагнитных кранов, вызывающие их нестабильное срабатывание. Перемежающиеся отказы – наиболее сложные для диагностирования в условиях эксплуатации.

Устойчивые отказы после их возникновения не исчезают самопроизвольно при неизменных условиях эксплуатации и управляющих воздействиях. При этом следует отметить, что в ряде случаев устойчивые отказы, возникающие в результате воздействия эксплуатационных нагрузок, могут исчезать при прекращении действия, но при восстановлении действия нагрузок отказ непременно проявляется вновь. Постепенные отказы, как правило, относятся к категории устойчивых.

По степени влияния на безопасность полета отказы гидросистемы подразделяются на отказы, приводящие и не приводящие к возникновению особой ситуации полета. Отказы гидравлических агрегатов могут быть зависимыми или независимыми друг от друга, а работоспособность функционального участка гидросистемы может зависеть или не зависеть от порядка возникновения отказов отдельных гидроагрегатов.

в работе уплотнений штоков гидравлических цилиндров системы шасси, рулежно-демпфирующего цилиндра системы поворота передней опоры шасси, цилиндра управления интерцепторами, уплотнений приводного вала гидронасосов и других агрегатов.

Другой широко распространенный вид отказов в гидросистеме ЛА – внутренняя негерметичность – до 25...30 % от всех отказов. Наибольшее число досрочных съемов с эксплуатации из-за внутренней негерметичности имеют такие агрегаты, как электромагнитные краны, агрегаты системы торможения, золотниковые распределители, предохранительные и обратные клапаны, насосные станции, некоторые типы гидронасосов. К особенно неприятным последствиям приводят отказы из-за внутренней негерметичности золотниковых распределителей системы уборки и выпуска шасси. Часто причина внутренней негерметичности – попадание частиц загрязнения в золотниковую пару электромагнитных кранов, под седло клапанов или в плунжерную пару гидрораспределителей. Такие отказы являются внезапными, не поддаются прогнозированию и во многих случаях представляют собой перемежающиеся отказы.

Отказы, вызванные внутренней негерметичностью агрегатов, наиболее трудны для диагностирования и устранения. Их возникновение часто приводит к задержкам рейсов или простоям самолета.

Отказы по причине нарушения функционирования агрегатов составляют от 9 до 30 % всех отказов в зависимости от типа ЛА. В процессе эксплуатации иногда с такой формулировкой производят досрочный съем агрегата, когда точная причина его отказа не определена, а внешним проявлением отказа является выход за пределы технических условий обобщенных параметров гидросистемы ЛА: падение давления в линии нагнетания, увеличение времени уборки или выпуска шасси и т. д. В ряде случаев причина нарушения функционирования гидроагрегатов – грязевое защемление плунжерных пар. К функциональных отказам относятся также отказы в работе одного из подканалов рулевых агрегатов системы управления.

Выход из строя агрегатов гидросистемы из-за разрушения их элементов составляет 3,5...10 % от общего числа отказов. В большинстве случаев причина разрушения – действие ударных нагрузок на агрегаты системы шасси, повышенная пульсация давления в напорной магистрали гидросистемы или нарушение технологии изготовления (или ремонта) агрегатов. В процессе эксплуатации имеют место кавитацион-