ОСОБЕННОСТИ ИССЛЕДОВАНИЯ ОТКАЗОВ УСТРОЙСТВ авиационного и РАДИОЭЛЕКТРОННОГО ОБОРУДОВАНИЯ

При правильном проведении исследований отказов устройств авиационного и радиоэлектронного оборудо­вания удается определить, был ли данный прибор (агре­гат) исправен в полете до момента отказа* какова сте­пень влияния работы данного агрегата на режим поле­та и т. п. Во многих случаях исследования приборов и агрегатов авиационного и радиоэлектронного оборудо­вания позволяют установить параметры режима поле­та, режима работы двигателей и систем самолета к мо­менту отказа.

Практика показала, что для успешного выполнения исследования его следует разделить на четыре этапа.

Первый этап — обследование устройств оборудова­ния непосредственно на самолете с целью определения состояния блоков, соединительных жгутов и кабелей, выключателей, указателей и предохранителей. Можно ре­комендовать составлять краткую аннотацию и фотогра­фировать выявленные неисправности и характерные при­знаки изменений технического состояния.

Уже на этом этапе исследования удается установить, вероятно ли, что исследуемое устройство отказало в по­лете. Приведем несколько характерных примеров:

— выключатель или переключатель находится в по­ложении «Выключено», следов удара или повреждений не имеется, следовательно, устройство не было вклю­чено; .

1— переключатель рода работы автопилота установ­лен не в соответствующее положение, следов поврежде­ний или удара переключателя не имеется, следовательно, автопилот не был включен в соответствующий режим ра­боты;

—• переключатель и шкала настройки радиостанции не отвечают требуемому положению, следов удара или

повреждений органов настройки нет, следовательнб, станция была неверно настроена;

— сгорел предохранитель в цепи питания приводного двигателя (АЗС выключился), в зоне внешнего перегре­ва этот предохранитель не находился, следователь­но, в цепях приводного двигателя произошло за­мыкание;

— показания прибора (высотомера, радиовысотоме­ра или компаса) не совпадают с расчетными и другими объективными данными о режиме полета, например, с данными наземных локаторов, истинным атмосферным давлением в районе посадки и т. д.; такое несовпадение указывает на возможную неисправность прибора в по­лете;

— обгорание изоляции соединительных проводов, не находившихся в зоне внешнего перегрева, свидетельству­ет о коротком замыкании в устройстве, питающемся по этим проводам;

— обрыв или поломка антенн, антенных вводов при отсутствии повреждений конструкции самолета указыва­ют на возможный отказ радиостанции в полете;

— обрыв какого-либо провода (обычно в ме­сте пайки к контакту разъема) свидетельствует о нару­шении работоспособности устройства оборудования в полете.

Второй этап — изучение профиля полета и радиооб­мена самолета с землей. К документации, подлежащей изучению, относятся радиообмен с диспетчерскими пунк — ‘ тами по маршруту полета и радиопеленгаторами, а так­же схема маршрута и профиля полета как заданная, так и проложенная по данным радиолокаторов и пеленгато­ров.

При изучении указанных выше документов можно ус­тановить характер работы многих устройств бортового оборудования. Вот несколько примеров:

—■ бесперебойность радиообмена свидетельствует о работоспособности средств связи и бортовых источников электроэнергии;

— отсутствие запросов летчика или других членов экипажа свидетельствует о неисправности передат­чика, если, конечно, удалось убедиться в исправности источников электроэнергии и наземной аппаратуры связи;

— отсутствие ответов летчика или других членов экипажа на запросы с земли при наличии запросов от экипажа указывает на неисправность радиоприемника на самолете;

— несовпадение данных о высоте полета, передавае­мых летчиком, с данными радиолокаторов указывает на возможную неисправность радиовысотомера.

Таким образом., после выполнения работ первого и второго этапов можно уточнить объем необходимых дальнейших работ по исследованию причин отказа. В ря­де случаев удается даже определить отдельные узлы, блоки или агрегаты отказавшего устройства, в которых наиболее вероятна неисправность.

Третий этап — изучение документации о предыдущих проверках и ремонтах исследуемого устройства. Такое изучение дополняет информацию, полученную при вы­полнении первого и второго этапов.

Четвертый этап — лабораторные проверки и иссле­дования.

Устройства авиационного и радиоэлектронного обо­рудования во многих случаях исследуются в таком со­стоянии, что для обеспечения доступа к его узлам и де­талям приходится разрезать, рассверливать или распаи­вать элементы конструкции. Для замера электрических параметров отдельных узлов проверяемого устройства приходится нарушать его нормальные электрические це­пи и прокладывать временные вспомогательные. Все это создает реальную опасность потерять тот, иногда неболь­шой признак, который дает ответ на вопросы о причи­нах отказа. Чтобы этого не случилось, необходимо со­блюдать следующие четыре правила.

Первое правило. Обеспечивать сохранность исследу­емого прибора (агрегата) до тех пор, пока не составлен перечень всех сведений, которые в принципе возмож­но получить от данного — прибора. При этом совершенно недопустимо вскрывать, разрезать устройство, смещать его детали и т. д.

Сведения, входящие в указанный перечень, вытекают из конструктивных особенностей и принципа действия, условий работы и применения устройства.

Кроме сведений о параметрах, предусмотренных тех­ническими условиями и паспортом устройства, можно

получать и другие сведения, не предусмотренные указан­ными документами:

— по гироскопическим устройствам — сведения о про­странственном положении самолету, о его угловых ско­ростях и ускорениях в полете и т. д.;

— по источникам электрической энергии — сведения о характере работы потребителей и привода генератора, о процессах, происходивших в сетях самолета, о работе регулирующей аппаратуры и т. д.;

— по потребителям электрической энергии — сведе­ния об исправности фидеров, источников энергии, регу­лирующей аппаратуры, о работоспособности тех органов управления, приводом которых они являются, и т. д.;

— по приборам контроля работы двигателей — све­дения о режиме работы двигателя, о работоспособности отдельных систем самолета и т. п.;

— по анероидно-мембранным приборам — сведения об атмосферном давлении в период полетов, о фактиче­ском эшелоне полета, о режиме полета самолета и т. д.

Несоблюдение этого правила приносит в ряде случа­ев большой вред исследованию. Например, исследовате­ли имели в своем распоряжении выключатель коррекции ВК-53РБ. Конструктивные особенности этого агрегата позволяли в данном случае определить некоторые пара­метры режима полета самолета: величину угловой ско­рости, направление и длительность разворота. Однако исследователи не внесли их в общий перечень сведений.. По ходу исследования агрегат был препарирован, взаим­ное расположение деталей, дающее ответ на вышеука­занные вопросы, было нарушено, в результате че­го объективные сведения о режиме полета были уте­ряны.

Второе правило. Определять необходимость привлече­ния к исследованию дополнительных агрегатов, работав­ших на данном самолете вплоть до отказа исследуемого агрегата.

Привлечение дополнительных агрегатов целесообраз­но в тех случаях, если анализ взаимодействия «основно­го» и «дополнительного» агрегатов даст нужные сведе­ния для решения поставленной задачи. Обоснованное привлечение дополнительных агрегатов возможно только в том случае, если инженер, производящий отбор, доста-

точно хорошо знает принцип действия, конструкцию и взаимосвязь приборов и агрегатов в системах данного самолета.

Приведем пример правильного подхода к отбору до­полнительных агрегатов. Среди отказов самолетных ге­нераторов постоянного тока наблюдаются отказы, свя­занные с естественным износом щеток, который может быть обусловлен ослаблением ламелей коллектора, за­мыканием витков обмотки дополнительных полюсов и неустойчивой работой энергоузла в целом.

Неустойчивая работа энергоузла и появление в нем электрических автоколебаний увеличивают износ щеток в четыре — девять раз. Очевидно, что для полного ис­следования причин отказа генератора, связанного с из­носом щеток, целесообразно исследовать не только ге­нератор, но и регулятор напряжения и дифференциаль­но-минимальное реле, т. е. основные элементы данного * энергоузла.

Третье правило. В соответствии с перечнем сведений, которые необходимо получить, и комплексом агрегатов, отобранных для исследования, нужно определить, какое контрольно-проверочное оборудование и какой инстру­мент потребуются для проведения исследования.

Опыт показывает, что нарушение этого правила при­водит к затяжке сроков исследования и снижению каче­ства полученных результатов. Так, например, разборка агрегата при исследовании при помощи инструмента, не предназначенного для его разборки, приводит к нанесе­нию повреждений, затрудняющих, а иногда мешающих провести последующий анализ причин отказа.

Четвертое правило. Оценить возможности успешного проведения исследования. .

Без предварительной оценки возможности исследова­ния нередко приходится прерывать его, не получив нуж­ных результатов, и искать пути создания необходимых условий для проведения исследовательских работ: при­влекать новых исполнителей или передавать исследуе­мые приборы (агрегаты) в другие организации.

Можно утверждать, что излишняя экономия време­ни на этапе подготовки исследования приводит впослед­ствии и к снижению качества получаемых результатов, н к увеличению общего срока проведения исследо­вания.

§ 6. НЕКОТОРЫЕ СПЕЦИАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИИ

В отдельных случаях, чтобы определить причину от­каза, кроме обычной контрольно-проверочной аппарату­ры, необходимо применять специальные методы исследо­вания и иметь специальную аппаратуру. Рассмотрим не­сколько примеров.

Пример 1. Использование рентгеноскопии для опре­деления взаимного расположения деталей устройств (по­ложение центрального электрода в керамической свече зажигания, деталей электромагнитов гидрокрана, дета­лей кислородных вентилей, клапанов и т. д.). Разборка таких устройств часто недопустима, так как это ведет к искажению первоначального положения деталей и поте­ре искомых признаков. Рентгеноскопия позволяет успеш­но решать подобные задачи без разборки устройств.

Пример 2. Использование расчетов для определения технического состояния агрегатов или их работоспособ­ности до разрушения. Так, чтобы определить скорость вращения ротора гиромотора до повреждения, необхо­димо определить работу, которую он совершил после по­вреждения гироузла за счет кинетической энергии.

Нередко исследование выявляет круговые надиры, которые образовались на крышке или корпусе гиромо­тора в результате его деформации и «пропахивания» крышки или корпуса вращающимся ротором. Кинетиче­ская энергия ротора расходуется при повреждении гиро­мотора, а также на срыв резьбы гайки крепления крыш­ки гиромотора, на скручивание или обрыв выводных про­водов электродвигателя гиромотора и т. д.

Расчет энергии А, израсходованной на осуществление выявленного «пропахивания», можно сделать на основа­нии следующей формулы:

A = Fl,

где F = Р’ — «пропахивающая» сила;

12 г

d — ширина колеи «пропахивания»; г — радиус «пропахивающего» тела;

Р’ — величина, равная пределу текучести «пропахиваемого» материала;

/ — длина участка «пропахивания».

Число оборотов п ротора гиромотора, при котором обеспечивалось расходование энергии на «пропахива­ние», вычисленной выше, определяется из следующих соотношений:

где / — момент инерции ротора относительно оси его вращения, величина постоянная и известная для данной конструкции ротора; со — угловая ‘скорость вращения ротора.

Практика показывает, что в ряде случаев только учет кинетической энергии вращения ротора, израсхо­дованной на «пропахивание», дает более 90% номи­нальной скорости вращения ротора, требуемой техниче­скими условиями для прибора первой категории. Оче­видно, что в подобном случае отпадает необходимость точного учета энергии, преобразовавшейся в теплоту и израсходованной на скручивание проводов и т. д. Вы­вод о нормальной скорости вращения ротора до по­вреждения гироузла может быть сделан и без такого уточнения. Здесь следует отметить очень важное об­стоятельство,, которое необходимо учитывать при ис­пользовании таких расчетов. Кинетическая энергия вращающегося ротора расходуется по многим каналам, часть которых учесть очень трудно: тепловые потери, работа по созданию упругих и остаточных деформаций деталей гироузла и т. д. Поэтому полученное расчетное значение скорости, близкое к номинальному при ча­стичном учете израсходованной энергии, может быть достаточным для принятия решения о работоспособно­сти прибора. В то же время малое расчетное значение скорости не является достаточным для решения об имевшейся скорости вращения: не учтенные при расчете каналы расходования энергии ротора могут существен­но влиять на правильность результатов расчета. Сле­довательно, в последнем случае потребуются дополни­тельные исследования и расчеты для определения ис­тинной скорости вращения ротора гироузла.

Пример 3. Выявление природы инородных тел, обна­руженных при исследовании, и возможных путей их образования. Подобные задачи часто решаются весьма успешно, если химический состав и физические свойст­ва обнаруженных тел определяются методом спектраль­ного анализа. Характерными случаями таких исследова­ний являются задачи определения природы порошко­видных образований в коммутационной аппаратуре электроцепей, а также определение степени заряженно — стн кислотных аккумуляторов по составу их деталей, соприкасавшихся с электролитом.

Приведенные примеры подтверждают целесообраз­ность применения и совершенствования специальных ме­тодов исследований причин отказов устройств авиаци­онного оборудования.

Результаты таких исследований помогают совершен­ствовать авиационную технику, систему ее обслужива­ния и повышать эксплуатационную надежность лета­тельных аппаратов.

I

і

Глава 6