Охрана труда, техники безопасности и противопожарные мероприятия

Инв. № подп

Подп. и дата

Взам. инв. №

Инв. № дубл.

Подп. и дата











Лист

20

1102.517085.000 ПЗ

Лит

№ докум.

Изм.

Подп.

Дата





















Инв. № подп

Подп. и дата

Взам. инв. №

Инв. № дубл.

Подп. и дата











Лист

20

1102.517085.000 ПЗ

Лит

№ докум.

Изм.

Подп.

Дата



















	

			

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2

1102.3.17.085.000 ПЗ



Разраб.

Саляхов Р.Р.

Провер.

Жук А.И.

Реценз



 Н. Контр.



Утверд.



Совершенствование организационно-технического обеспечения в ИАС ГА



Лит.

Листов

53



УГАТУ ТЭД-403

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

2

1102.3.17.085.000 ПЗ



Разраб.

Саляхов Р.Р.

Провер.

Жук А.И.

Реценз



 Н. Контр.



Утверд.



Совершенствование организационно-технического обеспечения в ИАС ГА



Лит.

Листов

53



УГАТУ ТЭД-403	

Содержание

	Введение	2

	1.Организация технического обслуживания авиационной техники	3

		1.1	Обслуживание с контролем параметров и уровня надежности авиационной техники	7

	1.2 Обслуживание ВС других авиапредприятий и ведомств	15

	1.3 Обслуживание ВС в экстремальных условиях	22

	1.4 Прием, передача, продление ресурсов и списание АТ	26

	1.5 Маркировка трубопроводов на ВС	30

	1.6. Сигналы, регулируемые движение ВС	33

	1.7 Охрана труда, техники безопасности и противопожарные мероприятия	35

	2 Исследование  проблемы отказов закрылков на самолете Ан-148	45

	2.1 Сравнительный анализ статистики отказов систем перспективных самолетов ГА	45

	2.2 Описание конструкции  и назначения механизации крыла на самолетах	50

	2.3  Краткое описание самолета Ан-148	58

	2.4  Причины заклинивания закрылка	59

	3 Совершенствование механизма перемещения закрылка Ан-148	61

	3.1 Конструкция закрылка Ан-148	61

	3.2 Мероприятия по повышению надежности выпуска закрылка	67

	3.3 Анализ применяемых сплавов	70

	3.4 Расчет нагрузки на закрылок и расчет механизма перемещения	76

	4. Разработка технической документации по обслуживанию закрылка Ан-148	96

	4.1 Процесс технической эксплуатации	96

	4.2 Оперативное техническое обслуживание	98

	4.3 Периодическое техническое обслуживание	99

	4.4 Внеплановое техническое обслуживание. Работа по хранению	101

	4.5 Регламент технического обслуживания механизации крыла	102

	4.6 Технологические карты по техническому обслуживанию закрылка Ан-148	103

	4.7 Ресурс и сроки службы	118

	5.2 Оценка факторов понижающих надежность выпуска механизации крыла	127

	5.3 Мероприятия по повышению уровня безопасности полётов	133

	Заключение	136

	Список используемой литературы	137



	


	Введение

	Исследуемая тема ВКР – модернизация механизма перемещения закрылка самолета Ан-148 и замена комбинированного привод КПМ-148Н на аналогичный, является актуальной. Тема заключается в повышении надежности выпуска закрылка и расширении возможностей его работы. 

Цели ВКР заключаются во внедрении принципиально нового механизма и разработке соответствующей технической документации.

Предметом исследования ВКР является механизм перемещения закрылка и комбинированный привод КПМ-148Н самолета Ан-148.



























2 Исследование  проблемы отказов закрылков на самолете Ан-148

2.1 Сравнительный анализ статистики отказов систем перспективных самолетов ГА

Для сравнения рассматриваются наиболее частые проблемы на перспективных самолетах, на настоящий момент, указанных в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Отказы на перспективных самолетах ГА

B787

SSJ-100

Ил-214

Ан-148

- Неисправности в системе торможения,

- Неисправности электросистемы,

- Протекание масла в двигателях General Electric GEnx-1B,

- Перегрев ионно-литиевых батарей,

- Протекание топливных баков,

-Трещины в остеклении 

- Проблемы связанные с низким расположением двигателей,
- Поломки передней стойки шасси,

- Проблемы системы кондиционирования,
- Отказы двигателей,

- Ненадежный трап,

- Проблемы со стабилизатором,

- Невыпуск предкрылков.

-Основная проблема связана с силовой установкой, которая состоит из двух ПС-90А-76.

- Неисправности ТС,

- Выключение АД (погасание КС при переходном режиме),

- Увеличение времени выпуска правой опоры шасси по отношению к левой,

- Отказ реверса тяги,

- Невыпуск закрылков,



Общие виды перспективных пассажирских самолетов ГА представлены на рисунках 1.1, 1.2, 1.3 .



Рисунок 1.1- Сухой SuperJet-100



Рисунок 1.2- Ил-214



Рисунок 1.3- Boeing 787 Dreamliner

	Статистика отказов на самолете Ан-148 рассматривается за период с 2012 по 2015 год, которая  включает [х]: 								- 27 января 2012 года - При разбеге разрушение обоих пневматиков левой опоры из-за попадания болта с полосы во внешнюю шину и повышенная нагрузка на внутреннюю;

- 02 марта 2012 года - Недопустимые забоины лопаток;

- 05 марта 2012  года -  Отказ двигателя в полете;

- 29 января 2013 года  – Доклад об отказе САУ;

- 02 сентября 2013 года  - Закрылки не выпустились в посадочное положение;

- 16 октября 2013 года  -  Невыпуск закрылков в посадочное положение;

- 03 марта 2014 года  - Неуборка стоек шасси из-за переменного контакта в электроразъеме;

	- 22 июля 2014 года  - Отключения системы кондиционирования;	Анализируя статистику отказов на Ан-148, можно с уверенностью указать на проблемы связанные с механизацией, в частности с закрылками. Инциденты с закрылками на самолете Ан-148 представлены в таблице 1.2.

Таблица 1.2- Инциденты с закрылками Ан-148

Дата

Номер борта

Краткое описание

29.05.11

RA-61706

Рейс ПЛ-441. При заходе на посадку произошёл невыпуск  закрылков. Причиной АИ явился невыпуск  закрылков  в основном режиме из-за зависания клапана давления или клапана выпуска КПМ148Н.

14.11.11

RA-61701

Рейс СДМ-421. В процессе захода на посадку не выпустились  закрылки, экипаж ушел на 2й круг. Выпущены в резервном режиме. Отказ комбинированного привода механизации  КПМ-148Н.

17.01.12

RA-61701

Рейс ПЛ – 624. При заходе на посадку в аэропорту  Пулково не выпустились  закрылки  от «основного»  и  «резервного» режимов управления закрылками. Причиной АИ явилась неисправность комбинированного привода механизации КПМ-148Н  закрылков, который на момент  инцидента  не был доработан в соответствии с действующей документацией разработчика.

31.08.13

RA-61705

Рейс ПЛ-712. Закрылки  не выпустились в посадочное положение. Посадка с выпущенными предкрылками. Отказ системы СУЗ из-за отказа комбинированного привода механизации КПМ-148Н.







Окончание таблицы 1.2

1

2

3

02.09.13

RA-61705

Рейс ПЛ-642. Закрылки  не выпустились в посадочное положение. Посадка в 12:48 (UTC) с гладким крылом. Отказ системы СУЗ из-за отказа комбинированного привода механизации КПМ-148Н  закрылков .

29.09.13

RA-61706

Рейс ПЛ-754. Невыпуск  закрылков  в 02:24 (UTC). ВС отправлено в зону ожидания. Выполнил процедуры согласно «КОС». Доложил о норме в работе  закрылков. Посадка прошла  благополучно в 02:50 (UTC). Отказ системы СУЗ из-за кратковременного отказа комбинированного привода механизации КПМ-148Н  закрылков .

16.10.13

RA-61706

При заходе на посадку в 22:30 (UTC) КВС доложил о невыпуске  закрылков  в посадочное положение. После ухода на 2-й круг в повторном заходе  закрылки  выпущены от резервной системы. Посадка прошла благополучно.
Причина: отказ основного управления СУЗ из-за кратковременного отказа блока БУК-140-01  закрылков .

	Из анализа данной статистики следует, что проблема обеспечения надежности работы механизации Ан-148, а именно закрылков, имеет важную роль в обеспечении безопасности полетов на этом типе самолета. Сравниваются две таблицы  повреждений и отказов,  которые показывают, что на B787, SSJ-100, Ил-214 нет тех самых отказов,  связанных с невыпуском закрылков или их заклиниванием. 									Для более тщательного анализа  проблемы механизации на Ан-148, следует обратить внимание на конструкцию и назначение механизации пассажирских самолетов в общем.

2.2 Описание конструкции  и назначения механизации крыла на самолетах

Перед взлетом/посадкой крыло самолета «расправляется». Из задней кромки  крыла выдвигаются плоскости, слегка загибаясь вниз. А при пробеге после посадки на верхней поверхности крыла поднимаются почти вертикально щитки. Так действуют  элементы механизации крыла. Механизация включает : закрылки, предкрылки, интерцепторы, спойлеры, флапероны, активные системы управления пограничным слоем и т.д. Пример отклонения механизации на пассажирском самолете показан на рисунке 1.4.



Рисунок 1.4- Отклонение механизации на самолете

 	 На рисунке 1.5 показаны возможные варианты механизации на крыле.



законцовка крыла ;

элерон ;

высокоскоростной элерон ;

обтекатели приводов закрылков ;

предкрылок Крюгера ;

предкрылки ;

закрылок ;

закрылок ;

интерцептор ;

Рисунок 1.5- Наглядный пример механизации на крыле

Закрылок – предназначен для улучшения взлётно-посадочных характеристик самолёта. Отклонение этого элемента механизации представлено на рисунке 1.6.



Рисунок 1.6- Отклонение закрылка

Закрылки  находятся на задней кромке крыла и всегда опускаются вниз, и, к тому же, могут также выдвигаться назад. Значительно  улучшают  несущую способность крыла при различных манёврах. Принцип их отклонения и типы самих закрылков показаны на рисунке 1.7.



Рисунок 1.7-Типы закрылков

	Простой  закрылок  увеличивает подъемную силу за счет увеличения кривизны профиля. При этом увеличивается давление на нижней поверхности крыла. Выдвижной  закрылок  увеличивает к тому же и площадь крыла, что также повышает его несущие свойства. 							Более эффективен в этом плане щелевой  закрылок. Щель в нем выполнена сужающейся и воздух, проходя через нее, разгоняется. Далее, взаимодействуя с пограничным слоем, разгоняет его, препятствуя его отрыву и увеличивая подъемную силу. Таких щелей на  закрылках  современных самолетов бывает от одной до трех и общее увеличение подъемной силы при их применении достигает 90%. Благодаря этому, самолет может лететь с небольшой скоростью, не рискуя упасть и уверенно чувствуя себя как на посадке, так и на взлете. Однако нужно учесть, что выпущенные (особенно на большой угол) щитки и  закрылки  создают немалое аэродинамическое сопротивление. На посадке это хорошо, так как самолет должен гасить скорость и снижаться. Но на взлете тратить лишнюю мощность двигателя (которой не хватает) на преодоление этого сопротивления неразумно. Поэтому  закрылки  (щитки) обычно могут выпускаться/отклоняться на разные углы. На взлете углы меньше, на посадке — больше. 							Еще одна из проблем, возникающих при выпуске  закрылков  – это дополнительный продольный момент, стремящийся опустить нос самолету. Этот момент затрудняет пилотирование. Чаще всего момент компенсируется дополнительным отклонением руля высоты (стабилизатора). 			Предкрылки нужны чтобы  расширить возможность самолета летать на больших углах атаки ( значит и с меньшей скоростью). Самолеты после отрыва от полосы, делают это интенсивно, резко задрав нос. Так себя ведет самолет с действующими предкрылками. По конструкции и принципу действия предкрылка похожи на щелевые закрылки, только устанавливаются на передней кромке крыла. 	Предкрылки и закрылки обычно работают в комплексе. Однако для разных типов самолетов возможны специфичные режимы их раздельной работы (дозаправка в воздухе). Взлетно-посадочная механизация крыла позволяет самолету уверенно чувствовать себя на взлетно-посадочных режимах и при этом довольно внушительно выглядят. Пример щелевого предкрылка представлен на рисунке 1.8.



Рисунок 1.8- Обычный щелевой предкрылок в выпущенном состоянии

	Предкрылки и закрылки обычно работают в комплексе. Однако для разных типов самолетов возможны специфичные режимы их раздельной работы       (дозаправка в воздухе). Взлетно-посадочная механизация крыла позволяет самолету уверенно чувствовать себя на взлетно-посадочных режимах и при этом довольно внушительно выглядят. 					Элероны - это органы поперечного управления самолетом, то есть управления по каналу крена. Работают они дифференциально. На одном крыле вверх, на втором вниз. Однако существует такое понятие, как флапероны. Это так называемые «зависающие элероны». Они могут отклоняться не только в противоположные стороны, но, если надо и в одну тоже. В этом случае они выполняют роль закрылков. Применяются они в основном на легких самолетах. 	Интерцепторы - это плоские элементы на верхней поверхности крыла, которые поднимаются (отклоняются) в поток. При этом происходит торможение этого потока, как следствие увеличение давления на верхней поверхности крыла и происходит уменьшение подъемной силы этого крыла. Интерцепторы еще иногда называют органами непосредственного управления подъемной силой. Действие интерцептора показано на рисунке 1.9.



Рисунок 1.9- Отклонение интерцептора

	В зависимости от предназначения и площади поверхности консоли, расположения её на крыле, интерцепторы делят на элерон-интерцепторы и спойлеры. Эффект действия интерцепторов используется в процессе пилотирования и для торможения. В первом случае они работают (отклоняются) в паре с элеронами (которые отклоняются вверх) и называются элерон-интерцепторами. Пример самолетов с такими органами управления – ТУ-154, В-737. Во втором случае синхронный выпуск интерцепторов позволяет изменить вертикальную скорость самолета без изменения угла тангажа (не опуская его нос). В этом случае они работают как воздушные тормоза и называются спойлерами. Спойлеры обычно применяются еще и после посадки одновременно с ревесом тяги. Их задача в том, чтобы  быстро уменьшить подъемную силу крыла и тем самым прижать колеса к земле, чтобы можно было эффективно тормозить. 						Законцовки крыла - служат для увеличения эффективного размаха крыла, снижая лобовое сопротивление, создаваемое срывающимся с конца стреловидного крыла вихрем и, как следствие, увеличивая подъёмную силу на конце крыла. Также законцовки позволяют увеличить удлинение крыла, почти не изменяя при этом его размах. Пример законцовки крыла (винглеты) представлен на рисунке 1.10.



Рисунок 1.10- Законцовка крыла (винглета)

Применение законцовок крыла позволяет улучшить топливную экономичность у самолётов, либо дальность полёта у планёров. В настоящее время одни и те же типы самолётов могут иметь разные варианты законцовок. В своей работе я хочу большое внимание уделить именно закрылкам, так как считаю, что решения проблемы их отказов актуальна.

 2.3  Краткое описание самолета Ан-148

Ан-148 – украинский узкофюзеляжный ближнемагистральный пассажирский самолет. Разработан на АНТК им.О.К.Антонова. Двухмоторный турбореактивный самолёт, построенный по аэродинамической схеме свободнонесущего высокоплана с крылом умеренной стреловидности и однокилевым Т-образным оперением. Фюзеляж цельнометаллический, типа полумонокок круглого сечения. Шасси убирающееся трёхопорное, с носовой стойкой. Общий вид самолета представлен на рисунке 1.11.





Рисунок 1.11 – Общий вид самолета Ан-148

  2.4 Причины заклинивания закрылка

По данным в таблице 1.2 видно, что причиной отказа закрылка на Ан-148 является сбой в работе  КПМ-148н.

КПМ-148н – это комбинированный привод механизации самолета Ан-148, предназначенный для перемещения закрылков и предкрылков крыла объекта с фиксацией их в заданном положении.

Комбинированный привод механизации состоит из гидромотора, системы управления гидромотора, гидромеханического тормоза, электродвигателя, электромеханического тормоза, суммирующего дифференциала, механического редуктора, системы сигнализации положения выходного звена. Привод представляет собой исполнительный механизм вращения трансмиссии систем управления механизацией крыла (рисунок 1.12) : в основном канале управления –  от гидромотора (основной режим работы), в резервном канале управления  - от электродвигателя (резервный режим работы).



Рисунок 1.12- Комбинированный привод механизации КПМ-148Н

Отказ данного привода, по информации некоторых источников,  обусловлен тем, что на момент инцидента он не был доработан в соответствии с действующей документацией разработчика. При чем отказ происходил на двух режимах сразу, на основном и резервном.

Для решения данной проблемы можно использовать три относительно различных метода :

возможна замена установленной модели КПМ-148н на более надежную, с другого ЛА;

замена самой механизации закрылка на данном типе самолета, чтобы снизить усилие на комбинированный привод, вследствие чего вероятность его отказа существенно снизится;

модифицирование привода механизации, установленного на Ан-148.

Из представленных выше вариантов решения проблемы, выбран второй метод.

Вывод

	

	

	

	

	

	

	

	

	

    3 Совершенствование механизма перемещения закрылка Ан-148

 3.1 Конструкция закрылка Ан-148

	За всю историю самолётостроения были придуманы различные виды механизации крыла, что позволяло по новому взглянуть на такие аспекты, как аэродинамика, экономия ресурсов и эффективность управления ЛА непосредственно в воздухе. Одним из самых востребованных её видов является  двухщелевой закрылок. 									Щелевой закрылок – закрылок, образующий профилированные щели при отклонении. Эта щель позволяет проходить воздушной струе к области низкого давления и направлена она таким образом, чтобы предотвращать срыв потока, придавая ему дополнительную энергию. Щель в таком закрылке выполнена сужающейся и воздух, проходя через неё, разгоняется. Далее он, взаимодействуя с пограничным слоем, разгоняет и его, препятствуя его отрыву и увеличивая подъёмную силу. Щелей может быть несколько, обычно от одной и до трёх, и общее увеличение подъёмной силы при их применении достигает 90 %. В России такие закрылки были установлены на самолетах Ту-154М,  Ан-148[x].

Основные преимущества двухщелевого закрылка:

- высокая подъемная сила;

- возможность отклонения на большие углы ;

- существенный выигрыш в сопротивлении на эшелоне по сравнению с трёхщелевым;

Основные недостатки :

- вероятность повреждения при отклонении на больший угол при посадке;

- большое сопротивление в неотклонённом состоянии из-за наличия щели;

Далее рассматривается конструкция закрылка и его механизма перемещения на самолёте Ан-148. Схема крыла и вся имеющаяся механизация самолёта Ан-148 представлена на рисунке 2.1



1-центроплан; 2- отклоняемый носок; 3,5,6- предкрылок; 4- КЧК; 7- законцовка; 8- элерон; 9,13- закрылок; 10,11,12,14,16- интерцепторы; 15- обтекатель механизма навески крыла; 17,18- ось балки; 19- ось опоры закрылка.

Рисунок 2.1- Схема крыла

	Секции закрылка располагаются за задним лонжероном крыла между нервюрами №3-21. Секция №1 расположена между нервюрами №3-11, а секция №2 между №11-21. Каждая секция установлена на двух механизмах , которые крепятся по нервюрам №6,8-9,13,19. Подъемники установлены по механизмам закрылков. 										Закрылок - двухщелевой, с фиксированным дефлектором, выдвижной. Секция закрылка состоит из основного звена и дефлектора. Конструкция основного звена – сборноклепаная. По торцам секций закрылка имеются уплотнительные резиновые профили. На основном звене установлены кронштейны крепления к траверсе механизма. Основное звено состоит из кессона, носовой и хвостовой частей. Кессон состоит из двух лонжеронов, лент, верхней и нижней панелей и нервюр. Лонжероны – цельнофрезерованные, обработаны на станках с ЧПУ. На секции №1 панели склеены из обшивки и подкладных листов, на секции №2 – панели цельнофрезерованные. 									Механизм закрылка крепится к кронштейнам кессона крыла : нижний узел – к кронштейну из нижней панели крыла, подкос и раскос – кронштейнам на заднем лонжероне. Механизм закрылка представляет собой шарнирный многозвенник и состоит из рамы, каретки с роликами, системы тяг, качалок, серег и траверсы, выполненных из титановых сплавов. Механизм представлен на рисунке 2.2.



1,5-качалка; 2,3- тяга; 4- траверса; 6- рама; 7- каретка; 8,19,23- фиксатор; 9,11,15,18- валы; 10,14- стопор; 12,16- спецболт; 17- втулка; 20- серьга; 21- капролоновый упор; 22- ролик.

Рисунок 2.2. Механизм закрылка

	Рама 6 состоит из двух щек, соединенных между собой болтовыми соединениями через два кронштейна. На раме 6 установлены качалки 1 и 5, соединенные между собой тягой 2, траверсой 4 и тягой 3. К тяге 1 шарнирно прикреплена каретка 7 с роликами, совершающими прямолинейные движения в пазах щек рамы 6. По оси вращения роликов каретки посредством серьги 20 крепится подъемник закрыка, который вторым концом крепится к щекам рамы. Серьга 20 имеет торцевые капролоновые упоры 21, опирающиеся на торцы пазов щек рамы. Все шарнирные узлы и ролики не имеют смазочных точек, так как в роликах установлены втулки из оргалона, а шарнирные узлы выполнены из металлофторопластовых  втулок  и подшипников типа ШН. 		Носовая часть закрылка состоит из носков, выполненных из КМ, и цельнофрезерованных нервюр из алюминиевого сплава. Носовая часть крепится к лентам кессона болтами с анкерными гайками. Хвостовая часть выполнена из каркаса и нижней технологической панели. Каркас состоит из верхней и нижней панелей и нервюр. Все детали каркаса изготовлены из композиционных материалов  методом одновременного формования всех входящих деталей на связующем ЭДТ-69Н и крепятся к кессону болтами. Технологическая панель выполнена из КМ и крепится к лентам кессона и каркасу болтами с анкерными гайками. 								Дефлектор состоит из двух секций и выполнен из оболочки трубчатой конструкции, торцевых заглушек и кронштейнов. Оболочка трубчатой конструкции и заглушки выполнены из КМ и изготовлены методом одновременного формирования всех входящих деталей. Кронштейны крепятся к дефлектору односторонними заклепками высокого сопротивления срезу. Кронштейны дефлектора крепятся к нервюрам носка основного звена болтами.	Механизм закрылка закрыт обтекателем. Обтекатель состоит из неподвижной и подвижной частей. Неподвижная часть установлена на кронштейне крыла (штыри входят во фланец на кронштейне) и крепится к раме механизма закрылка болтами с анкерными гайками. Подвижная часть шарнирно закреплена на раме механизма и управляется тягой, соединенной с траверсой механизма. Места сочленений подвижной и неподвижной частей обтекателей уплотнены резиновыми профилями. 							Неподвижная часть обтекателя состоит из обейчайки и нервюры, выполненных из КМ, и цельно-фрезерованного шпангоута со штырями. Подвижная часть обтекателя состоит из рамы, обечайки, законцовки, шпангоута и крышки. Обечайка, шпангоут, законцовка и крышки выполнены из КМ, рама – алюминиевого сплава. 									Подвижные части обтекателя отклоняются синхронно с закрылком.  На нижней поверхности крыла в районе нервюры  №16 установлена опора закрылка. Каждая секция закрылка управляется двумя подъемниками. Подъемник перемещает в пазах рамы каретку, которая поворачивает качалку, обеспечивая тем самым работу механизма закрылка (рисунок 2.3).

 

Рисунок 2.3. Закрылок (вид А-А)





1-оболочка дефлектора; 2- носок основного звена; 3,8- кронштейн; 4,6- лонжерон; 5- кессонная часть основного звена; 7- хвостовая часть основного звена; 9- сферическая шайба; 10- коническая шайба; 11,14- вкладыш; 12- болт; 13- спецболт; 15- лента; 16- кольцо; 17- шайба. 

Рис.2.3 Закрылок (виды Б-Б, В-В, Г-Г)

   3.2 Мероприятия по повышению надежности выпуска закрылка

Модернизация закрылка и механизма перемещения  заключается в выборе материала механизма и замене самого механизма на новый, замене старого комбинированного привода на аналогичный более надежный. Поэтому необходимо внести корректировки в описание конструкции вышеперечисленных элементов. 

Механизм перемещения закрылка будет включать в себя : силовой привод с выходным рычагом и каретку, установленную с возможностью продольного перемещения в направляющих элементах рельса, закрепленного под крылом. При этом механизм будет снабжен промежуточной траверсой, присоединенной к каретке с возможностью поворота и посредством кронштейна и шарнирной тяги - к закрылку. Передняя часть траверсы соединена с передним плечом рычага привода шарнирной тягой, а задняя часть траверсы посредством другой шарнирной тяги - с задним плечом рычага привода. Достигаются улучшение аэродинамических свойств закрылка, уменьшение массы конструкции и габаритов, снижение коэффициента трения, увеличение угла отклонения. Весь механизм перемещения приведён на рисунке 2.4.



1-закрылок; 2- двуплечий выходной рычаг; 3- каретка; 4- рельс; 5- крыло; 

6- траверса; 7- кронштейн; 8,10- шарнирная тяга; 9- тяга.

 Рисунок 2.4 Вид на механизм перемещения закрылка в положении посадки

	Заявленный механизм перемещения закрылка (1) содержит силовой привод с двуплечим выходным рычагом (2) и каретку (3). Каретка (3) установлена с возможностью продольного перемещения в направляющих элементах рельса (4). Рельс (4) закреплен под крылом (5). 					Механизм также снабжен промежуточной траверсой (6), присоединенной с возможностью поворота к каретке (3) и посредством кронштейна (7) и шарнирной тяги (8) – к закрылку (1). Передняя часть траверсы (6) посредством тяги (9) шарнирно соединена с передним плечом рычага (2) привода. Задняя часть траверсы (6) также шарнирно соединена с задним плечом рычага (2) привода посредством другой шарнирной тяги (10). 

	Предлагаемый механизм перемещения закрылка (1) содержит несколько расположенных по его размаху рельсов (4) с соответствующими каретками (3) и траверсами (6). Каждая промежуточная траверса (6) шарнирно присоединена к закрылку (1) с возможностью его заданного пространственного перемещения. Каретка (3) содержит верхние (12) нижние (13) и боковые (14) ролики, контактирующие с соответствующими элементами рельса (4). При вращении рычага (2) каретка (3) перемещается в направляющих элементах рельса (4). Элементы механизма при этом совершают плоскопараллельное движение. 	Вначале, от положения закрылка «убрано», до положения «взлет», на протяжении 70% хода закрылка, каретка (3) и траверса (6) движутся без заметного взаимного вращения. 									В конце хода, в положении «посадка», каретка (3) останавливается за счет взаимной геометрии расположения рычагов (2), (9), (10) относительно друг друга и каретки (3). При остановившейся каретке (3) с одновременным дальнейшим вращении рычага (2) происходит интенсивное вращение траверсы (6) (рисунок 2.4). 										Закрылок (1) совершает пространственное движение, примерно повторяя в сечениях движение траверсы. Увеличением угла отклонения и отката закрылка (1) обеспечивается соответствующее увеличение эффективной площади крыла на режимах взлета и посадки самолета, способствуя улучшению его летно-технических характеристик благодаря росту подъемной силы крыла.

	Целью, решаемой задачи, является снижение эксплуатационных расходов. Технический результат заявленного механизма перемещения закрылков заключается в улучшении аэродинамических свойств закрылка. Другим техническим результатом является уменьшение массы конструкции и ее габаритов. 												Также техническим результатом, достигаемым при реализации данного устройства, является снижение коэффициента трения между элементами конструкции при обеспечении оптимальной траектории выдвижения закрылка с увеличением угла его отклонения в режиме посадки и отката. Еще один технический результат, достигаемый предлагаемым механизмом перемещения закрылков, заключается в снижении расходов, в том числе топлива, при эксплуатации самолета. 

Указанные технические результаты достигаются предлагаемым механизмом перемещения закрылка, содержащим силовой привод с двуплечим выходным рычагом и каретку, установленную с возможностью продольного перемещения в направляющих элементах рельса, закрепленного под крылом, механизм снабжен промежуточной траверсой, присоединенной к каретке с возможностью поворота посредством шарнира и шарнирной тяги - к закрылку .

Достижение указанных технических результатов обеспечивается за счет того, что:

- механизм содержит по меньшей мере один расположенный по размаху закрылка рельс с соответствующими каретками и траверсами, причем каждая промежуточная траверса снабжена шарниром и соединена с закрылком с возможностью заданного пространственного перемещения закрылка;

- каретка содержит верхние, нижние и боковые ролики, контактирующие с соответствующими элементами рельса[x]. 

Далее проводится анализ сплавов применяемых для механизма перемещения и его составных частей.

   3.3 Анализ применяемых сплавов

3.3.1 Титановые сплавы

	Титан – лёгкий тугоплавкий цветной металл, имеющий серебристо-белую окраску, внешне напоминающий сталь. У титана довольно высокая температура плавления (1725° С) и он весьма лёгок (в 2 раза легче железа) и прочен, поэтому применяется в качестве конструкционного материала. И находит применение в авиационной промышленности, судостроении, изготовлении ракет и в химическом производстве. 						Титан достаточно часто используют в качестве легирующей добавки в различных сплавах, которые обладают повышенными характеристиками твердости и жаропрочности. Самыми распространенными титановыми сплавами являются ВТ5-1, ВТ18, ВТ6, ВТ35. На рисунке 2.5 представлена микроструктура сплава ВТ-6.

 

Рисунок 2.5 – Микроструктура титанового сплава ВТ6

Высокие антикоррозийные свойства и способность выдерживать большинство агрессивных сред делают этот металл незаменимым для химической промышленности. Из титана (его сплавов) изготавливают трубопроводы, емкости, запорную арматуру, фильтры, используемые при перегонке и транспортировке кислот и других химически активных веществ. Он востребован при создании приборов, работающих в условиях повышенных температурных показателях. 										Соединения титана используются для изготовления прочного режущего инструмента, красок, пластика и бумаги, хирургических инструментов, имплантатов, ювелирных изделий, отделочных материалов, применяется в пищевой промышленности. Все направления сложно описать. Современная медицина из-за полной биологической безопасности часто использует титан. Цена – это единственный фактор, который пока влияет на широту применения данного элемента. Справедливым является утверждение, что титан – материал будущего, изучая который, человечество перейдет на новый этап развития.

	При температуре 0 0С его плотность составляет 4,517 г/см3. Вещество имеет низкую удельную массу, что характерно для щелочных металлов (кадмий, натрий, литий, цезий). По плотности титан занимает промежуточную позицию между железом и алюминием, при этом его эксплуатационные характеристики выше, чем у обоих элементов. 							Основными свойствами металлов, которые учитываются при определении сферы их применения, являются предел текучести и твердость. Титан прочнее алюминия в 12 раз, железа и меди - в 4 раза, при этом он значительно легче. Пластичность чистого вещества и предел его текучести позволяют производить обработку при низких и высоких температурных значениях, как и в случае с остальными металлами, т.е. методами клепки, ковки, сварки, проката. 										Отличительная характеристика титана – его низкая тепло- и электропроводность, при этом данные свойства сохраняются при повышенных температурах, вплоть до 500 0С. В магнитном поле титан является парамагнитным элементом, он не притягивается, как железо, и не выталкивается, как медь. Очень высокие антикоррозийные показатели в агрессивных средах и при механических воздействиях уникальны. Более 10 лет нахождения в морской воде не изменили внешнего вида и состава пластины из титана. Железо в этом случае было бы уничтожено коррозией полностью. Повышенная коррозийная устойчивость элемента объясняется образованием на поверхности небольшой оксидной пленки. Она предотвращает (при нормальных условиях) химические реакции с газами (кислород, водород), находящимися в окружающей атмосфере такого элемента, как металл титан. Свойства его изменяются под воздействием температуры. При ее повышении до 600 0С происходит реакция взаимодействия с кислородом, в результате образуется оксид титана (TiO2). В случае поглощения атмосферных газов образуются хрупкие соединения, которые не имеют никакого практического применения, именно поэтому сварка и плавка титана производятся в условиях вакуума. Обратимой реакцией является процесс растворения водорода в металле, он более активно происходит при повышении температуры (от 400 0С и выше). Титан, особенно его мелкие частицы (тонкая пластина или проволока), сгорает в атмосфере азота.

Титановые сплавы целесообразно разделить на три большие группы:

Конструкционные и высокопрочные титановые сплавы представляют собой - твердые растворы, что позволяет им обеспечивать оптимальное соотношение характеристик прочности и пластичности.

Жаропрочные титановые сплавы представляют собой - твердые растворы с большим или меньшим количеством химического соединения (или начальной стадии его образования), что обеспечивает им повышенную жаропрочность при минимальном снижении пластичности.

Титановые сплавы на основе химического соединения - представляют интерес как жаропрочный материал с низкой плотностью, способный конкурировать с жаропрочными никелиевыми сплавами в определенном температурном интервале.

В настоящее время титан - один из важнейших конструкционных металлических материалов. Для этого титану в течение 200 лет пришлось пройти путь от признания его непригодным в конструкционных целях до всеобщего признания как перед одним из самых перспективных и вечных металлов.

Виды сплавов и их физические свойства указаны в таблице 2.1

 Таблица 2.1 – Основные механические свойства титановых сплавов

Параметр  Тип

ВТ1Л

ВТ5Л

ВТ3-1Л

ВТ35Л

, МПа

294

627

814

980

, МПа

343

686

932

1110



3.3.2 Алюминиевые сплавы

Алюминиевые сплавы — сплавы, основной массовой частью которых является алюминий. Самыми распространенными легирующими элементами в составе алюминиевых сплавов являются: медь, магний, марганец, кремний и цинк. Реже — цирконий, литий, бериллий, титан. В основном алюминиевые сплавы можно разделить на две основные группы: литейные сплавы и деформируемые (конструкционные). В свою очередь, конструкционные сплавы подразделяются на термически обработанные и термически необработанные. Большая часть производимых сплавов относится к деформируемым, которые предназначены для последующей ковки и штамповки.

Промышленный асортимент прессованных профилей из алюминиевых сплавов весьма разнообразен. Профили подразделены на четыре группы:

1) профили сплошного сечения;

2) профили переменного сечения;

3) пустотелые (полые) профили;

4) панели.

Основными потребителями полых профилей из легких сплавов являются авиационная промышленность, судостроение, холодильная техника, электротехни.......................