Дополнительная профессиональная программа повышения квалификации

«Теплопрочностные испытания летательных аппаратов»

Для современных тепловых статических испытаний натурных конструкций ЛА характерно использование первичных преобразователей (датчиков), которые применяют не только для исследования поведения объекта испытаний, но и для контроля качества воспроизведения внешних воздействий и работы экспериментального оборудования. В условиях наличия  большого числа датчиков особенное внимание следует уделять методическим погрешностям измерения, которые зависят от правильности использования датчиков, качества их монтажа и правильности обработки результатов измерения. Экспериментатор обязан стремиться к уменьшению методических погрешностей измерения, так как не может влиять на качество самих датчиков и измерительной техники. Поэтому ему нужно знать оборудование и современные методики и возможности проведения теплопрочностных испытаний. Помочь ему в этом должна настоящая программа.

Сильно влияет на качество, сроки и стоимость испытаний их программа. Характер изменения внешних воздействий на ЛА по его поверхности и во времени обычно бывает очень сложным. Попытка точно воспроизвести эти воздействия при теплопрочностных испытаниях является чрезвычайно трудной задачей. Её можно и нужно упростить, не воспроизводя те особенности внешних воздействий, влияние которых на прочность и температуру объекта испытаний отсутствует, либо несущественно. В программе следует заменить реальные внешние воздействия такими, которые не только должны, но и могут быть воспроизведены при эксперименте с необходимой точностью. Возникающие вследствие такой замены погрешности, которые будем называть программными, в сумме с погрешностями воспроизведения заданных программой внешних воздействий, величина которых зависит от точности систем управления и измерения, способов приложения нагрузки, типа и параметров нагревателей и т. п., не должны превышать величин, указанных в техническом задании на испытания как предельно допускаемые. При составлении программы испытаний очень важно учитывать, что отказ от упрощения реальных внешних воздействий, с целью уменьшения программных ошибок, неизбежно ведет к необходимости создавать более сложный и дорогой стенд и предъявлять повышенные требования к системе управления. Кроме того, следствием увеличения сложности испытаний часто оказывается не только их высокая стоимость, но и возрастание погрешностей воспроизведения заданных программой внешних воздействий.

Для помощи экспериментаторам в решении задач, связанных с влиянием температуры на прочность авиационных конструкций, программа содержит краткое изложение основ аэродинамического нагревания, а также его влияния на прочность конструкций ЛА и методику их испытаний.

Программа  предназначена  для  инженерно-технических  работников, работающих  в области  ракето-авиастроения.

Цель  – дать инженерам-экспериментаторам основные сведения о современных методах экспериментального исследования статической прочности ЛА при повышенных температурах.

Основными задачами, стоящими перед экспериментатором, проводящим испытания конструкции летательного аппарата на прочность,  являются:

- воспроизведение внешних воздействий (нагрузки, тепловые потоки, давление), которым конструкция подвергается в эксплуатации;

- определение реакций конструкции (относительные деформации, прогибы, температуры) на внешние воздействия.

После окончания  слушатели должны:

Знать:

 -  историю развития науки о прочности авиационных конструкций;

 -  основные задачи «Испытательного центра комплекса прочности ЦАГИ»;

-  классификацию и цели испытаний на прочность, в том числе  тепловых;

-  физику аэродинамического нагрева авиационной конструкции;

-  перечень установок для испытаний статической и теплой прочности;

-  принципы построения, существующие типы инфракрасных нагревателей;

-  элементарный расчёт плоского инфракрасного кварцевого нагревателя;

-  особенности теплопрочностных испытаний в вакуумных камерах.

Уметь:

- составить программу испытаний авиационной конструкции;

- выбрать необходимое для тепловых стат. испытаний оборудование;

- выбрать и провести элементарный расчёт плоского инфракрасного кварцевого нагревателя;

- выбрать или спроектировать испытательную установку.

 - владеть компетенциями, направленными на:

- проведение тепловых статических испытаний;

- элементарные расчёты  мощности при нагревании изделия;

- правильную оценку погрешностей воспроизведения внешних воздействий на конструкции летательных аппаратов и способам их уменьшения.

 

Тематический план

Наименование темы

Часы

1

Тема1. Аэродинамическое нагревание ЛА и методика учёта его влияния на прочность конструкции

12

 

1.1

Введение. Документированные и рабочие процедуры СМК, утвержденной в институте. Действующие в институте документы по качеству.

Комплексное воспроизведение внешних воздействий на объект испытаний – основная задача теплопрочностных испытаний.

Понятие об аэродинамическом нагревании. Зависимость его интенсивности от скорости и высоты полета. Особенности аэродинамического нагревания при гиперзвуковых скоростях полета.   

Требования к объекту, поступающему на теплопрочностные испытания.

Требования к программе теплопрочностных испытаний.

 

 

 

 

 

 

2

 

1.2

Влияние нагревания на несущую способность и деформации разных типов конструкций сверхзвуковых и гиперзвуковых ЛА.

Тепловые начальные и граничные условия. Особенности воспроизведения температуры испытываемой конструкции при помощи инфракрасных нагревателей.

 

2

1.3

Применение многозонных нагревателей. Инфракрасные нагреватели, применяемые при теплопрочностных испытаниях конструкций ЛА.

 

1

1.4

Погрешности воспроизведения внешних воздействий и измерения реакций на них объекта испытаний – основной критерий качества эксперимента. Виды погрешностей и способы их определения. Погрешности воспроизведения внешних воздействий и рекомендации по способам их уменьшения.

 

2

1.5

Расчет плоского кварцевого инфракрасного нагревателя. Рекомендации по проектированию и применению

инфракрасных нагревателей.

1

1.6

Практические занятия.

2

 

1.7

Измерение температуры нагреваемой поверхности объекта испытаний.

Термопары и пирометры.

Погрешности измерения температуры испытываемой конструкции.

Рекомендации по выбору типа датчиков температуры, месту и способу их установки.

 

 

 

1

1.8

Приложение сил к нагреваемой конструкции.

1

2

Тема 2. Изучение существующего оборудования и установок для проведения теплопрочностных испытаний.

4

 

2.1

Автоматическая система управления экспериментом: АСУ

нагреванием и АСУ нагружением. Исходные данные для нее, выдаваемые экспериментатором, ведущим испытания.

Измерительная и информационная система. Исходные данные для нее, выдаваемые экспериментатором, ведущим испытания.

 

2

 

2.2

Обработка результатов, полученных при испытаниях и составление необходимой документации о результатах теплопрочностных испытаний ЛА. Особенности теплопрочностных испытаний воздушно-космических самолетов.

1

2.3

Общие меры безопасности при работе: с электрооборудованием, при погрузочно-разгрузочных работах, при проведении испытаний. Пожарная безопасность технологических процессов на производстве и при проведении испытаний.

1

3

Итоговое занятие (собеседование)

2

4

 ИТОГО

18

 

По итогам обучения выдается удостоверение установленного образца.

 

Скачать программу в формате pdf.

© 2010-2019 Корпоративный университет «ЦАГИ»
(495) 556 37 01
dpo@tsagi.ru