Испытания — процесс, неразрывно связанный с созданием ЛА на всех этапах, начиная с формирования технического задания, когда возникает необходимость экспериментальной проверки и исследования новых научных и технических проблем, и кончая внедрением в производство, а также последующими модификациями серийных ЛА. Программа испытаний состоит из двух частей — наземной и летной. Наземная отработка объединяет работы, проводящиеся на всех уровнях, — от элемента до комплексной системы. Летная отработка ЛА является завершающим этапом. По мере повышения требований к тактическим и эксплуатационным данным образца стоимость испытаний и продолжительность их проведения возрастают. В первую очередь это относится к летным испытаниям. Затраты на них составляют около половины трудовых и материальных ресурсов, расходуемых при разработке ЛА, а их продолжительность достигает 40...50% всей длительности цикла создания ЛА. При отработке образца может совершаться до двух-трех тысяч испытательных полетов. Весь объем испытаний делится, как правило, на несколько этапов (категорий):
- заводские (предварительные) испытания, которые выполняются головным разработчиком с участием соисполнителей и НИИ отрасли; - государственные испытания, проводимые заказчиком с участием специалистов промышленности; - эксплуатационные испытания, которые проводятся испытательными организациями заказчика совместно с эксплуатирующими подразделениями и с участием представителей промышленности. Наземные испытания проводятся как при подготовке ЛА к первому вылету, так и в процессе текущей (межполетной) подготовки. Под наземными испытаниями понимается проверка и отработка штатных систем, установленных на борту ЛА. Их преимущество заключается в использовании полного комплекта аппаратуры со всеми связями и коммуникациями реальной кабины экипажа и всех линий управления. Перед наземными испытаниями ставятся следующие цели: - проверка работоспособности агрегатов и систем, устранение дефектов, снятие контрольных характеристик функционирования; - настройка регулируемых параметров объектов испытаний и сопряженных с ними систем;
- анализ особенностей функционирования систем, обнаруженных в полетах; - градуировка измерительной аппаратуры, установленной на борту ЛА. Созданные диагностическое оборудование, специальные имитаторы, подвижные стенды позволяют воспроизводить в наземных испытаниях соответствующие внешние условии и имитировать режим полета. Проверка и испытания всех систем самолетов не должны влиять на ресурс элементов оборудования и гарантийный ресурс самолета в целом. Для некоторых видов аппаратуры бортового оборудования небольшая предварительная наработка необходима и полезна. В частности, для электронной высокочастотной аппаратуры устанавливается обязательная предварительная наработка, называемая тренировкой. Тренировку можно применять к механическим и гидравлическим системам. В процессе тренировки происходят прирабатывание отдельных элементов механизмов и самоподстройка контуров. После тренировки повторно проверяют и испытывают соответствующие элементы оборудования. Основная часть контрольной оснастки и стендов контрольно-испытательной станции (КИС) благодаря своей универсальности аналогична контрольному оборудованию, применяемому в цехе окончательной сборки. В особую группу оборудования КИС входят испытательные стенды, моделирующие условия работы бортовых систем самолета. На таких стендах имитируются нормальные и аварийные режимы работы, а также регистрируются переходные процессы. Результаты испытаний (мера достоверности и объективность контроля) зависят от полноты воспроизводимых рабочих режимов системы, степени автоматизации воспроизведения внешних условий работы системы, изменения их различных параметров, от измерения и регистрации самих результатов.
Моделирующие испытательные стенды позволяют: - проверять теоретические расчеты, принятые при разработке новой аппаратуры; - определять оптимальные схемы и параметры для проектируемой системы путем исследования в реальных условиях работы агрегатов; - проводить контрольные испытания системы для определения отклонения ее параметров от заданных значений; - проводить ресурсные испытания или испытания до первого отказа; воспроизводить аварийные режимы в связи с рекламациями от эксплуатирующих организаций; - моделировать конструктивные и производственные дефекты с целью выявления их влияния на работоспособность и надежность системы и т. д. Одной из наиболее трудоемких и ответственных операций при наземной отработке является проверка системы управления. Система проверяется для режимов ручного и автоматического управления. Определяются углы отклонения органов управления, передаточные числа, работоспособность всех агрегатов системы. При контроле шасси проверяется кинематика всех движущихся агрегатов и деталей, замеряется время выпуска и уборки закрылков, контролируется работа механизмов поворота переднего колеса и тормозов. При проверке топливной системы контролируется прежде всего ее герметичность, для чего на шесть-восемь часов система подвергается воздействию избыточного давления порядка 15...20 Па. Контроль системы высотного оборудования заключается в проверке работоспособности агрегатов и в определении температур и расходов воздуха в различных точках магистралей. Проводятся также проверки гидравлической, пневматической, электрической, радиолокационной и других систем. После отработки, контроля и регулирования отдельных систем самолет транспортируют на девиационную площадку, где проверяют по пеленгатору и корректируют показания магнитных, гиромагнитных приборов и радиокомпасов. для списывания девиации компасов самолет устанавливают на поворотном круге. далее определяют полетную массу и положение центра тяжести самолета, взвешивая его в двух или более вариантах загрузки (пустой самолет с не- съемным оборудованием и полностью загруженный). Летные испытания регламентируются типовыми программами, которые наряду с общими характеристиками для различных видов ЛА отражают специфические особенности, определяемые ихназначением.
Общий объем летных испытаний регламентируют следующие программные документы: типовая программа испытаний ЛА данного класса, общая программа испытаний данного ЛА, частные рабочие программы испытаний отдельных экземпляров опытных образцов и их функциональных систем, программы специальных испытаний, задание на полет. Перед летными испытаниями ставятся следующие цели: - исследование особенностей аэродинамики, маневренности, пилотирования вблизи критических режимов; - определение специфики компоновки и систем управления ЛА; - изучение особенностей работы двигателя и его систем в натурных условиях; - оценка эффективности и особенностей работы пилотажно-навигационных комплексов и систем бортового оборудования; - отработка систем безопасности полета и средств спасения экипажа; - предварительная оценка работоспособности и стыковки специальных бортовых систем и их взаимодействия с наземными средствами управления. Испытания нуждаются в мощной производственной базе, способной строго по графику поставлять необходимое число испытываемых объектов. Эта же производственная база должна достаточно быстро и полно осуществлять необходимую доводку ЛА и его систем по материалам испытаний. Доводка ЛА и его систем осуществляется на летно-испытательных и доводочных базах при головных ОКБ либо на предприятиях- изготовителях. Каждый новый (опытный) летательный аппарат проходит ряд испытаний с момента его создания и до внедрения в серийное производство. Вначале на летающих лабораториях проводится отработка наиболее ответственных установок и агрегатов аппарата. Затем в процессе заводских испытаний проводят доводку до состояния, обеспечивающего безопасность выполнения полетов, ведут отработку и оценку систем бортового и наземного оборудования, определяют основные летно-технические и эксплуатационные характеристики. далее летательный аппарат поступает на государственные испытания для выявления и регламентации условий, обеспечивающих наибольшую надежность, безопасность и простоту пилотирования, а также для определения соответствия техническому заданию его реальных летно-технических данных и основных эксплуатационных характеристик. При этом решается вопрос о запуске ЛА в серийное производство. Затем проводятся эксплуатационные испытания опытной серии летательных аппаратов и испытания первых аппаратовсерий. Основная задача эксплуатационных испытаний ЛА состоит в выявлении всех наиболее характерных особенностей его наземной и летной эксплуатации, пригодности и совершенства вспомогательного оборудования и технических средств, в выявлении и регламентации условий, обеспечивающих наибольшую регулярность и экономичность полетов на новом летательном аппарате в зависимости от назначения. В ходе эксплуатационных испытаний проверяются и уточняются: - регламенты технического обслуживания; - руководства и инструкции по летной эксплуатации и технике пилотирования; - трудоемкость обслуживания летательного аппарата, потребная численность технического персонала, способы эксплуатации и обслуживания ЛА [118]. Летные испытания опытного самолета по сравнению с испытаниями серийного имеют следующие особенности. Во-первых, на опытном самолете есть специальная экспериментальная аппаратура, позволяющая получить значительно больше информации о летных характеристиках самолета и работе бортовых систем и планера. Во-вторых, в процессе испытаний опытного самолета допустимы проверки режимов, требующих от летчика исключительного мастерства, чрезмерного внимания и большого физического напряжения. В силу этого опытные самолеты нередко оборудуются специальными средствами спасения, отсутствующими на серийных самолетах. В-третьих, существует возможность замен и доработок отдельных элементов летательного аппарата по результатам летных испытаний. Летные испытания позволяют определить важнейшие летные характеристики самолета — максимальную скорость, практический потолок, дальность и продолжительность полета, наиболее выгодную скорость набора высоты, вертикальную скорость и время набора высоты при оптимальной скорости. Летные характеристики (летные данные) определяют технические возможности самолета. Не менее важными факторами, определяемыми в летных испытаниях, являются характеристики устойчивости и управляемости летательных аппаратов. Оценка устойчивости и управляемости должна производиться в полном диапазоне допустимых скоростей полета, высот, чисел Маха, углов атаки и скольжения, центровок, при полной и малой тяге двигателя, с автоматикой и без нее. Наиболее ответственными и сложными летными испытаниями являются полеты с целью определения предельных скоростных напоров и предельных чисел Маха летательного аппарата; при этом ограничениями являются общая прочность или жесткость конструкции, вибрация, устойчивость и управляемость, особенность работы силовой установки и других систем, аэродинамический нагрев. Кспециальным летным испытаниям относятся испытания на сваливание в штопор. Весьма важными являются летные испытания, проводимые с целью определения характеристик маневренности летательногоаппарата. Маневренность летательного аппарата в целом не может быть охарактеризована каким-либо одним обобщающим критерием. Для оценки маневренных качеств необходимо находить из летных испытаний те характеристики, которые определяют основные параметры маневров. Основные факторы, исследуемые в процессе летных испытаний. Летные испытания проводятся и для определения взлетно-посадочных характеристик летательных аппаратов. При этом определяются длина и время разбега, скорость отрыва, длина и время пробега, посадочная скорость и другие характеристики. Помимо определения взлетно-посадочных характеристик, соответствующих условиям нормальной эксплуатации, при летных испытаниях по возможности проводят полеты с имитацией аварийных ситуаций, например посадки однодвигательного самолета с отказавшим двигателем, взлета и посадки многодвигательного самолета с одним отказавшим двигателем и др. Летные испытания проводятся для отработки всех бортовых систем летательного аппарата в условиях нормальной эксплуатации и с имитацией отказов. Так, например, при испытаниях топливной системы определяют “границу высотности” системы (т. е. ограничения по кавитации), надежность подачи горючего к двигателю при всех возможных режимах работы двигателя (стационарных и переходных) и всех возможных режимах полета, включая резкие маневры. Летные испытания серийных самолетов. Основная особенность летных испытаний серийных летательных аппаратов по сравнению с испытаниями опытных экземпляров заключается в повторении полетов на аппарата одного и того же типа. Однако большой диапазон скоростей и других летных параметров вызывает значительные различия в характеристиках управляемости и других характеристиках однотипных летательных аппаратов, хотя при конструктивно-технологической отработке прилагаются максимальные усилия к обеспечению полного единообразия. Смысл летных испытаний на серийном заводе состоит прежде всего в выявлении правильности регулировочных работ с целью доведения всех параметров до пределов, ограниченных техническими условиями. Кроме того, при летных испытаниях выявляются и устраняются дефекты и отказы готовых изделий, а также дефекты и отказы, появляющиеся в результате нарушения технологических процессов на серийном заводе. Первый испытательный полет серийного самолета начинается с наземного осмотра. При этом проверяются подвижность и полнота отклонения рулей и триммеров, действие закрылков, воздушных тормозов, управление стабилизатором, давление в пневмо- и гидросистемах. Необходимо также проверить исправность механизма открывания и закрывания фонаря, качество видимости через стекла фонаря. Пилотажные приборы и приборы контроля двигателя, а также топливная система проверяются при работающих двигателях. При рулении проверяется работа тормозов, для этого нужно развить предельную скорость руления, а затем резко затормозить и еще раз провести общую проверку систем самолета. Во время взлета необходимо проконтролировать работу двигателей, процесс уборки шасси и закрылков. Во время набора высоты проверяются обороты двигателя, давление в системе подачи топлива, устойчивость и управляемость. Затем проводятся проверки параметров устойчивости и управляемости при различных маневрах и на максимальной горизонтальной скорости, при работе воздушных тормозов, на режиме потери скорости. Осуществляются замер давления на ручку управления при пикировании до максимальной скорости и проверка при этом работы рулей (испытания на пикирование проводятся только для легких самолетов), а также замер давления на ручку управления при выходе из пикирования на максимальной скорости. Основными задачами второго полета являются определение времени набора практического потолка, пикирование с этой высоты до достижения скорости, соответствующей максимально допустимому числу Маха, замер скоростей горизонтального полета на высотах, больших, чем при первом полете.
Для пассажирских самолетов программа летных испытаний определяется на основании действующих норм летной годности, которые регламентируют все основные требования к летным характеристикам пассажирских самолетов. Так, проверка соответствия характеристик устойчивости и управляемости самолета согласно нормам должна производиться на всех основных режимах полета. Методика проверки должна предусматривать выполнение полетов с рядом контрольных маневров и имитациями отказа двигателей, а также имитациями отказов одной из гидросистем управления рулями и других элементов системы управления. Предельные по условиям прочности режимы полета согласно нормам должны быть проверены в летных испытаниях, если их достижению не препятствуют ограничения по условиям аэродинамики или конструктивные особенности самолета, делающие невозможным достижение этих режимов без чрезмерных усилий летчика и особого мастерства пилотирования.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2024) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав!Последнее добавление