ОСМОТРЫ ДЕТАЛЕЙ НЕСУЩЕГО ВИНТА. В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЛУАТАЦИИ

Систематические осмотры несущего винта, проводя­щиеся в процессе эксплуатации, имеют целью своевре­менно выявить и устранить повреждения его деталей, чтобы предотвратить выпуск в полет вертолета с повреж­денным несущим винтом.

Основным видом осмотра несущего винта, как и всего вертолета, является послеполетный осмотр, при котором

технический персонал обязан обнаружить возможные по­вреждения несущего винта, происшедшие за время работы его в полете.

Современные несущие винты конструктивно выполнены таким образом, что не требуют при осмотре применения какой-либо контрольно-измерительной аппаратуры. После­полетный осмотр производится визуально.

На втулке несущего винта проверяется, нет ли механи­ческих повреждений, коррозии, исправна ли контровка де­талей, надежно ли их крепление, нет ли наклепа на упорах ограничителей шарниров втулки, достаточно ли смазки в ее шарнирах и соединениях тяг с автоматом перекоса. Одно­временно следует убедиться в исправности ограничителей свеса лопастей; если обнаружится наклеп на упорах, за­чистить его.

Ограничители свеса лопастей при остановленном несу­щем винте должны всегда находиться в определенном по­ложении, так как в противном случае возможно задевание лопастями о хвостовую балку при включении трансмиссии.

Втулки несущих винтов являются наиболее надежными агрегатами, и в процессе эксплуатации на них почти не бывает повреждений. У втулок наблюдается лишь утечка смазки через уплотнения горизонтальных и особенно осе­вых шарниров. Поэтому в эксплуатации надо постоянно следить за утечкой смазки и своевременно доливать ее в полости указанных шарниров.

В случае обнаружения коррозии на деталях втулки ну­жно места, пораженные коррозией, зачистить шлифоваль­ной шкуркой и покрыть аэролаком.

Если коррозия на болтах крепления лопастей значи­тельна, например на вертолетах Ми-4 или Ми-1 имеет глу­бину более 0,1 мм, болты заменяются.

Наиболее тщательного осмотра после полета требуют лопасти несущего винта. Перед проведением осмотра по­верхность лопасти нужно очистить от пыли, грязи и масля­ных пятен для того, чтобы можно было выявить все по­вреждения. Затем технический персонал внимательно про­веряет состояние каждой лопасти, обращая особое внима­ние на исправность заднего стрингера, крепление металли­ческой оковки передней кромки, целость обшивки (особенно фанерной и полотняной), чистоту дренажных отверстий в обшивке, состояние ее лакокрасочного покрытия, а также достаточность пропитки рыбьим жиром кожаных замков, установленных на задней части лопасти. На концевой ча-

сти лопасти проверяется целость и надежность крепления лючков контурных огней.

Наиболее ответственным моментом в проведении после­полетного осмотра лопасти является проверка ее лонже­рона. На нем не должно быть усталостных трещин.

Для осмотра лонжерона на обшивке лопастей в местах наиболее нагруженных участков лонжерона делаются спе­циальные лючки.

Практика эксплуатации вертолетов Ми-4 показала, что визуальный осмотр лонжерона лопасти через лючки обеспе­чивает достаточно надежный его контроль и своевременное выявление возможных трещин.

Анализ причин появления трещин весьма интересен, и на нем следует более подробно остановиться.

Лопасть вертолета в полете постоянно испытывает рас­тягивающие усилия от действия центробежной силы, перио­дический изгиб от аэродинамических и инерционных сил, а также периодическое кручение от аэродинамических и инер­ционных сил, действующих в плоскости взмаха (рис. 16).

Величина центробежной силы лопасти * зависит от ее массы, геометрических размеров, числа оборотов и дости­гает наибольшего значения при максимальном числе обо­ротов.

В полете на определенном режиме работы двигателя центробежная сила не изменяет своей величины. Следова­тельно, напряжения, которые она вызывает, носят постоян­ный (статический) характер и не являются усталостными. Несмотря на то что, центробежная сила и напряжения, вы< зываемые ее действием в силовых элементах лопасти, по своей абсолютной величине значительно превышают Значе­ние прочих сил и напряжений, статический характер ее действия позволяет весьма точно учитывать эти напряже­ния и соответствующим образом обеспечивать достаточную прочность лопасти.

Совершенно иной характер имеют напряжения, вызы­ваемые действием аэродинамических и инерционных сил,

Рис. 17. График изменения нормальных напряжений в различных сечениях лонже­рона лопасти за один оборот несущего винта

возникающих в результате «махового» движения лопасти. Эти силы даже при постоянных оборотах несущего винта периодически изменяют свою величину, а поэтому непре­рывно изменяются и напряжения изгиба в силовых элемен­тах лопастей, что является источником усталостных напря­жений (рис. 17).

Чем больше градиент изменения изгибающего момента по длине лопасти за один оборот несущего винта, тем выше усталостные напряжения и тем недолговечнее конструкция лопасти. Известно, чго с возрастанием скорости полета вер­толета величина градиента изгибающего момента возра­стает, а следовательно, увеличиваются и усталостные на­пряжения, которые достигают наибольшего значения при максимальной скорости (рис. 18). Однако такой вывод тре­бует уточнения.

Опыт експлуатации показал, что, несмотря на сохране­ние указанной выше зависимости напряжений от скорости полета, в некотором диапазоне малых скоростей (20— 50 км! час) происходит резкое увеличение изгибных напря­жений, которое объясняется явлением резонанса колебании лопасти на определенном числе оборотов и определенной скорости полета.

Длительная эксплуатация вертолетов на резонансных режимах, как и на максимальных скоростях, может при­вести к появлению усталостных трещин в лонжеронах ло­пастей несущего винта.

Если лонжерон лопасти конструктивно выполнен со зна­чительным изменением жесткости по длине (в местах сты­ков, узлах крепления по втулке, шарнирах), то в местах пе­рехода возникает концентрация напряжений, что еще более снижает предел выносливости.

Рис. 18. График изменения напряжений в различных сечениях лонжерона лопа­сти в зависимости от скорости полета

Теоретическое определение возможных усталостных на­пряжений при конструировании лопастей весьма затрудни­тельно. Эти напряжения по абсолютной величине очень не­значительны, обычно 6—10 кг! мп2. И все же, хотя лонже­рон лопасти, изготовленный из высокопрочной стали, вы­держивает на изгиб статическое напряжение до 120— 140 кг! мм2, усталостное напряжение, меньшее по своей ве­личине в десять раз и более, вызывает его разрушение. Из изложенного выше следует, что при послеполетном осмотре лонжеронов наибольшее внимание следует обра­щать на состояние деталей в местах изменения жесткости, так как именно здесь наиболее вероятно появление уста­лостных трещин. Это полностью подтверждается практикой эксплуатации.

Усталостные трещины в начальной стадии своего разви­тия мало заметны; их длина не превышает 1,5—2 мм, но они быстро увеличиваются в размерах. Не обнаруженные при осмотрах трещины могут привести к весьма неприят­ным последствиям.

При эксплуатации вертолетов с лопастями смешанной конструкции в результате действия в полете знакоперемен­ных нагрузок, кроме появления трещин на лонжеронах, возможны и другие неисправности, например разрушение опайки и выпадание винтов крепления металлических око­вок передней кромки лопастей, трещины на фанерной об­шивке или ее отставание от нервюр, разрушение лакокра­сочного іпокрьітия.

Трещины лакокрасочного покрытия и разрывы полотна чаще всего появляются у оковки носка лопасти и у кожа­ных замков. Число трещин увеличивается при полетах в дождливую погоду, с полной нагрузкой и при высокой тем­пературе наружного воздуха.

Перечисленные неисправности должны выявляться сразу после полета и устраняться в порядке, изложенном в параграфе «Текущий ремонт лопастей в полевых усло­виях (лопасти смешанной конструкции)».

Дополнительным видом осмотра несущего винта яв­ляется его предполетный осмотр, который прово­дится с целью выявления возможных повреждений деталей винта, могущих произойти за время стоянки вертолета, при расчехлении и снятии швартовки. Этот осмотр проводится, как и послеполетный, визуально.

В процессе предполетного осмотра проверяется, нет ли механических повреждений втулки и лопастей (пробоин, вмятин и трещин на обшивке), не нарушены ли углы уста­новки триммерных пластин, не повреждены ли они при рас­чехлении, а также чистота дренажных отверстий в лопастях.

Из практики эксплуатации вертолетов известны случаи, когда в результате небрежной расшвартовки лопастей вер­толета обшивка их повреждалась швартовочным тросом. Обшивка повреждалась и при надевании на лопасть чехла. Кроме того, наблюдались различные повреждения лопастей на стоянке от воздействия порывов ветра силой 30—35 м/сек. Все это следует учитывать при осмотрах лопастей.

При подготовке вертолета к полету зимой или осенью нужно проверить, имеется ли на деталях несущего винта иней или лед, а если имеется, то немедленно удалить их обдувом теплым воздухом. Более подробно эти вопросы из­

ложены в главе «Эксплуатация вертолетов в зимних усло­виях».

Кроме осмотров внешнего состояния несущего винта в процессе эксплуатации, периодически проводятся реглз< ментные работы.