Тема 4. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА НАДЕЖНОСТЬ АВИАЦИОННЫХ ПРИБОРОВ.
Все факторы, влияющие на надежность авиационных приборов условно можно разделить на две группы: объективные и субъективные (условно, т.е. объективные и субъективные факторы являются совокупным дестабилизирующим фактором).
Объективные факторы связаны с влиянием внешней среды, кинематическими, механическими воздействиями и т.д. Субъективные факторы в основном зависят от деятельности человека, поэтому их обобщенно называют человеческим фактором. К ним относятся все мероприятия, связанные с: - разработкой схемы и конструкции приборов, - выбором элементной базы и материалов, - выбором режимов работы приборов и их элементов, - транспортировкой, эксплуатацией, обслуживанием и хранением.
В следующей таблице приводится перечень факторов, которые должны учитываться при решении всех вопросов с повышением надежности авиационных приборов на всех этапах их проектирования, изготовления и эксплуатации:
|
|
|
| Дестабилизирующие (влияющие на надежность) факторы | |
| Объективные | Субъективные |
| Температура | Ненадежные элементы |
| Влажность | Тяжелые (с перегрузками) режимы работы |
| Давление, линейные и угловые ускорения | Недостатки электрических схем |
| Вибрации и удары | Недостатки конструкций |
| Осадки (снег, град …), пыль, песок | Нарушение технологии производства |
| Радиационные и электромагнитные излучения | Низкая культура производства |
| Биологические факторы (плесень, микробы…) | Нарушение правил эксплуатации |
| Переходные процессы (броски напряжения при включении, переключении, коммутациях) | Небрежное обращение (при транспортировке, хранении …) |
| Старение, износ | Низкое качество технического обслуживания |
Рассмотрим подробнее условия эксплуатации авиационных приборов: 1). Температура окружающей среды …………………………………….. -60 … +60°С, а вблизи нагретых частей двигателя …………………………………….. ˃ 100°С. При работе приборов внутри электронных блоков выделяется дополнительное тепло, повышающее температуру внутри прибора. Кроме того, при полете со скоростями, превышающими скорость звука, происходит дополнительный нагрев обшивки самолета, вследствие выделения тепла за счет сжатия встречного потока воздуха. При изменении температуры изменяются размеры деталей механизмов, жесткость пружин, электрическое сопротивление проводников, параметры транзисторов, диодов, микросхем, изменяются магнитные свойства радиоэлементов, а также ухудшается изоляция проводов. Наиболее часто на работу радиоэлементов влияет температура окружающей среды.
|
|
|
2). Относительная влажность воздуха …………………………………… до 99%. В нижних слоях атмосферы всегда имеются водяные пары. При увеличении высоты их становится меньше, но при охлаждении они конденсируются в виде влаги. Высокая относительная влажность способствует коррозии металлов, а также ввиду проводимости воды может вызвать короткие замыкания в проводке и внутри самих приборов. Помимо этого, при замерзании влаги на подвижных деталях прибор также становится неработоспособным. Для защиты от влаги применяют различные химические покрытия. Для предохранения от обледенения элементы авиационных приборов, устанавливаемых непосредственно на обшивке самолета (например, приемник воздушного давления указателя скорости), оснащаются электрическим обогревом.
|
|
|
3). Плотность воздуха. Из-за разрежения воздуха с подъемом самолета снижается надежность некоторых приборов вследствие ухудшения отвода тепла от электрических узлов, испарения смазки из подшипников. Кроме того, в условиях разреженного воздуха между деталями с различным электрическим потенциалом может возникнуть ионизация, в результате чего произойдет пробой. Поэтому при конструировании приборов для работы на значительных высотах следует предусмотреть хорошую изоляцию электрических цепей (а также избегать соседнего расположения в разъемах аппаратуры проводов с большой разностью потенциалов) или применить хорошую герметизацию корпуса прибора и его разъемов.
4). Линейные ускорения ………………………………………………………… до 100 м/с². угловые ускорения …………………………………………………………… до 150 град/с². Величину действующей перегрузки при ускорениях (возникающих при выполнении самолетом виражей и маневров) принято оценивать также в относительных единицах, показывающих во сколько раз ускорение, вызвавшее перегрузку, больше ускорения силы тяжести. Перегрузки на тяжелых самолетах доходят до 4, а на маневренных скоростных – до 10 единиц. При наличии в приборе несбалансированных узлов в результате наклона самолета и возникающих при этом перегрузок могут появиться ошибки показаний прибора. Эти ошибки устраняют тщательной балансировкой механизмов прибора.
|
|
|
5). Вибрации с различной амплитудой и частотой ………………. 5 … 2500 Гц. Вибрации, возникающие в результате работы двигателей и воздействий на самолет аэродинамических сил, особенно разрушительно действуют на приборы и затрудняют отсчет показаний, когда отдельные детали начинают резонировать. Поэтому каждый прибор необходимо проверять на виброустойчивость показаний на вибростенде во всей полосе частот наблюдающихся на самолете вибраций, а также на вибропрочность. Величина вибрационной перегрузки зависит от частоты и амплитуды синусоидальной вибрации следующим образом:
, где f – частота (Гц), а – амплитуда вибраций (м), g – ускорение силы тяжести (=9,81 м/с²).
Следовательно, интенсивность вибрации характеризуется величиной вибрационной перегрузки 
, т.е. отношением максимального ускорения, возникающего при вибрации, к ускорению силы тяжести. Авиационные приборы должны выдерживать следующие вибрационные перегрузки: - устанавливаемые на амортизационные рамы - до 2 единиц; - устанавливаемые непосредственно на фюзеляже, - до 5 единиц; - монтируемые на двигателе, - до 10 единиц. Виброустойчивость приборов обеспечивается выбором собственной частоты упругих колебаний выше частот вибрации самолета, а вибропрочность – применением прочных и твердых материалов, термической обработкой и правильным выбором сечения деталей.
6). Одиночные и многократные удары …………………………………. до 15 g. При взлетах и посадках самолеты подвергаются ударам и тряске со значительной перегрузкой до 15 единиц. Распространенным способом защиты приборов от значительных перегрузок, также как и от вибраций, является амортизация либо всей приборной доски, либо индивидуально каждого прибора. Иногда непосредственно монтируемые на фюзеляже приборы также устанавливают на специальные амортизационные плиты.
7). Разного вида радиационные излучения, электромагнитные и электростатические поля. Помимо них, на работу электрических приборов могут влиять помехи от радиоустройств, имеющихся на борту. Поэтому в цепи питания приборов устанавливают электрические фильтры помех, а сам прибор и его провода экранируют. Несмотря на это, в целях безопасности полета экипаж самолета обычно просит пассажиров отключать на время полета телефоны и компьютеры, во избежание помех на борту (помимо этого, компьютеры и приборы сотовой связи обычно работают на той же частоте спутниковых систем, что и навигационные комплексы).
Из перечня воздействий видно, что надежность авиационных приборов при выдерживании ими объективных факторов должна обеспечиваться технологией их производства, включая все этапы их создания, эксплуатации и обслуживания, т.е. субъективными факторами.
Поэтому при выяснении причин катастроф бывает сложно найти истинную ее причину, а при некомпетентности или материальной заинтересованности расследования события все может списываться на человеческий фактор (отсюда и известная поговорка: «как всегда, во всем виноват стрелочник»).
Дата добавления: 2019-01-14; просмотров: 1129; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!