ну... хорошо.1. раньше были такие катастрофы? именно из-за усталостных трещин?2. почему в итоге, внешне это все равно похоже на бомбу?3. если такая причина имеет место быть, то должна быть система проверки этих самых невидимых глазу трещин.
1. Были. Самые первые на гражданских реактивных самолетах в 50-е годы - катастрофы самолетов De Havilland DH-106 Comet 1.
2. Похоже на бомбу, поскольку декомпрессия в этом случае имеет взрывной характер (из-за перепада давления), но без термических эффектов.
3. Система проверки есть - это диагностика состояния конструкций методами неразрушающего контроля
Задачей неразрушающего контроля (НК) авиационно-космической техники является определение параметров материалов, деталей, узлов и изделий без разрушения с целью получения информации об их качестве, техническом состоянии и остаточном ресурсе.
В основе НК лежат физические процессы взаимодействия различных полей, излучений или веществ с объектами контроля. По этому признаку выделяют девять основных видов НК: магнитный, электрический, вихретоковый, радиоволновой, тепловой, оптический, радиационный, акустический, проникающими веществами. Каждый из этих видов осуществляется многими методами контроля, которые классифицируют по характеру взаимодействия физических полей с контролируемым объектом, по первичному информативному параметру и по способу получения информации (в совокупности более ста наименований по ГОСТ 18353-79 «Контроль неразрушающий. Классификация видов и методов»).
Средства неразрушающего контроля распределяются по следующим направлениям:
- дефектоскопия (обнаружение дефектов типа нарушений сплошности – трещин, раковин, расслоений и т.д.);
- контроль геометрических характеристик (наружных и внутренних диаметров; толщин стенок, покрытий и слоев; степени износа; ширины и длины изделий и т.д.);
- определение физико–механических и физико–химических характеристик (электрических, магнитных и структурных параметров, отклонений от заданного химического состава, твердости, пластичности, качества упрочненных слоев, содержания и распределения ферритной фазы и т.п.);
- техническое диагностирование (определение технического состояния объекта в период эксплуатации).
Выбор метода и прибора неразрушающего контроля для решения задач дефектоскопии, толщинометрии, структуроскопии и технического диагностирования зависит от параметров контролируемого объекта и условий его обследования.
Дефекты типа нарушений сплошности являются следствием несовершенства структуры материалов и возникают на разных стадиях технологического процесса и в процессе эксплуатации.
В авиационно-космическом машиностроении используют практически все существующие методы НК, распространенные более других – приведены ниже.
Визуальный и измерительный методы, в том числе с использованием жестких и гибких видеоэндоскопов, позволяют выявить поверхностные дефекты, как на наружных поверхностях, так и во внутренних полостях изделий и измерить их параметры.
Радиационные методы контроля с использованием излучения рентгеновских аппаратов и радиоактивных источников применяют для обнаружения внутренних несплошностей в деталях, узлах, изделиях, в сварных и паяных соединениях путем их просвечивания на рентгеновскую пленку или на другие преобразователи излучения; для измерения толщины деталей и покрытий на них, а также для контроля механических напряжений (рентгеновская дифрактометрия).
С помощью акустических (ультразвуковых) методов контролируют качество листовых материалов и других заготовок, сварных, паяных и клееных соединений, некоторые физико-механические свойства, используя законы распространения в веществе упругих колебаний (эхо-импульсный метод, импедансно-акустический метод, метод эмиссии волн напряжения – акустической эмиссии и др.).
Поверхностные дефекты типа волосовин, трещин, непроваров в изделиях из ферромагнитных металлов выявляют в основном магнитопорошковым или магнитолюминесцентным методами, используя специальные порошки, суспензии и пасты, которые наносят на предварительнонамагниченные объекты контроля, и затем рассматривая картину их распределения на поверхности.
Вихретоковые методы используют для определения свойств металла, однозначно связанных с электропроводностью и магнитной проницаемостью, для выявления дефектов, для измерения диаметра прутков, толщинометрии труб и листов, для измерения толщины и определения качества покрытий. Вихревые токи в металле можно возбуждать синусоидальным и несинусоидальным электромагнитным полем, импульсным полем, а также полем переменной частоты. В этих случаях измеряют частотный спектр, крутизну фронтов, длительность импульсов и другие параметры электрических сигналов.
Для обнаружения трещин, раковин, окисных пленок, непроваров, непропаев и других дефектов, имеющих выход на поверхность, применяют также капиллярные методы (люминесцентный, цветной и др.). При проведении контроля капиллярными методами на поверхность контролируемого объекта наносят так называемые индикаторные пенетранты, способные проникать в капиллярные отверстия и имеющие характерный цветовой тон или (и) люминесцирующие под действием ультрафиолетового излучения. После некоторой выдержки остатки жидкости смывают с неповрежденной поверхности изделия, поверхностные же дефекты при этом остаются заполненными ею.
Тепловые методы, использующие тепловые свойства контролируемого изделия, основаны на регистрации инфракрасного излучения, исходящего с поверхности нагретого тела, или его теплового поля приемниками различного типа. Основная область применения этих методов – контроль паяных и клееных соединений, дефектоскопия изделий из композиционных и других неметаллических материалов, выявление воды в конструкциях.
Работоспособность и надежность изделий и отдельных узлов помимо их прочности обеспечиваются герметичностью оболочек и перегородок. Нарушение герметичности могут вызвать так называемые течи – каналы или пористые участки. Для выявления и при необходимости измерения величины течей применяют методы течеискания (методы контроля герметичности). Все методы контроля герметичности основаны на проникновении через эти несплошности тех или иных веществ, в т.ч. газов. Среди них выделяют следующие методы: гидравлический, керосиновый, люминесцентный, газоаналитический, пузырьковый, химический, манометрический, галогеннный, масс-спектрометрический, радиоактивный и другие.
К методам НК, не требующим сканирования контролируемых объектов, относятся ультразвуковая голография и голографическая интерферометрия. Возможность реализации голографии в ультразвуке базируется на свойстве когерентности ультразвуковых колебаний, получаемых с помощью обычных ультразвуковых излучателей. Поскольку эти колебания легко проникают в оптически непрозрачные среды, имеется возможность получать изображения внутренней структуры объектов, в том числе изображения дефектов. Метод голографической интерферометрии основан на том, что восстановленное с голограммы изображение полностью совпадает с реальным объектом. Однако при наличии любых изменений реального объекта (например, деформации, смещения, изменения коэффициента преломления или отражения) на изображении появятся интерференционные полосы, однозначно связанные с изменениями в объекте и дефектами в нем.
Для изделий авиационно-космического машиностроения, отличающихся большим разнообразием применяемых в них материалов с различными физико-механическими свойствами, методов и технологических процессов их изготовления необходимо применение комплекса взаимодополняющих методов и средств НК.
Технология CALS предполагает представление в электронной форме всех данных и документов, которые используются для описания изделия или того, как оно производится и эксплуатируется, для информационной поддержки различных процедур, используемых в течение всего жизненного цикла изделия (включая проектирование, испытания, производство, эксплуатацию и утилизацию).
Для того, чтобы получать информацию о качестве контролируемых объектов в электронной форме, требуется прежде всего решить вопросы автоматизации. В автоматизированных средствах НК все процессы контроля и рассортировки изделий выполняются автоматически без участия оператора. В их состав входят средства перемещения контролируемых объектов, устройства стабилизации их положения в процессе контроля, системы механического сканирования преобразователем (ультразвуковым, вихретоковым и др.) поверхности изделия, связующие элементы электрических исполнительных устройств, системы сопровождения проконтролированной продукции, дефектоотметчики, блокировочные устройства и т.д.
Как правило, стоимость и объем работ по созданию автоматизированных средств НК значительно превышают затраты на приборную часть. Работа всех входящих в них устройств должна быть согласована с работой основного технологического оборудования. Процесс разработки и проектирования автоматизированных средств НК не должен отдаляться во времени от процесса разработки основного оборудования для производства.
Особую сложность представляют системы сканирования, применяющиеся в авиационно-космическом машиностроении там, где невозможна разборка конструкций и затруднен подход к контролируемым поверхностям сложной конфигурации. В процессе сканирования должен поддерживаться постоянный зазор между преобразователем, источником поля и контролируемым изделием. Движение преобразователя и контролируемого изделия относительно друг друга может быть поступательным, вращательным, сложным возвратно-поступательным и т.п. Системы сканирования требуют высокой точности изготовления. Массовое производство промышленных роботов и манипуляторов позволило создать на этой основе разнообразные технологические комплексы НК. В основу их создания положена совокупность серийно выпускаемых приборов НК, имеющих выход на компьютер; промышленных роботов, выполняющих функции перемещения датчика прибора относительно объекта контроля; программ разбраковки изделий, а также специализированных устройств связи прибора, робота и объекта контроля между собой.
Следующими задачами, проистекающими из требований CALS-технологий, являются автоматизация разработки технологий контроля, расшифровки его результатов и архивирования. В состав средств представления информации входят устройства, предназначенные для преобразования полученных от входных преобразователей электрических сигналов в динамические, либо статические изображения исследуемых излучений или полей. Эти средства количественно характеризуют дефекты типа нарушений сплошности, отклонения размеров, изменения физико-механических свойств, сигнализируют о возможности возникновения аварийной ситуации или достижении выбранных уровней разбраковки изделий. Там, где информация о контролируемом объекте выдается прибором в виде электрических сигналов (ультразвуковая дефектоскопия, вихретоковая дефектоскопия и др.), задачи расшифровки и архивирования результатов контроля в электронной форме решаются. В тоже время такие методы, как радиографический, рентгенотелевизионный, магнитопорошковый, капиллярный и др., результаты которых оператор оценивает визуально по изображениям дефектов, автоматизированы не полностью. Создание автоматизированных систем обработки и анализа изображений на уровне возможностей человеческого зрения для указанных методов является актуальной задачей.
В последние годы достигнут существенный прогресс в вычислительной промышленной рентгеновской томографии (получение послойных изображений контролируемых объектов), где эти изображения изначально существуют в электронной форме, и в автоматической расшифровке рентгеновских снимков. В принципе, эта технология применима для всех случаев, когда оператор был вынужден визуально оценивать изображения контролируемых объектов. Технология автоматической расшифровки предусматривает следующее:
- ввод изображения и сопроводительной информации в компьютер;
- предварительный анализ изображения, обеспечение пригодности к дальнейшей компьютерной обработке по специальным программам;
- поиск и выделение контуров дефектов, их идентификация, определение геометрических характеристик с помощью специальных программ;
- автоматическое получение заключений по дефектности контролируемых объектов;
- статистическая обработка получаемых результатов;
- занесение результатов контроля в архив.
Тема: Современные авиакатастрофы: хроника событий (Прочитано 431793 раз)