Способ контроля узла соединения керамического обтекателя

Способ контроля узла соединения керамического обтекателя

Реферат

Изобретение относится к технике наземных испытаний элементов летательных аппаратов (ЛА).

В настоящее время для контроля клеевых соединений широко используются ультразвуковые, радиационные, тепловые и прочие методы [Мурашов В.В. Контроль клееных конструкций // Клеи. Герметики. Технологии, 2005. №1. С.21-27]. Недостатком этих методов является то, что они направлены в основном на контроль качества склейки и не дают информации о механических свойствах соединения. В тех случаях, когда клеевое соединение несет на себе значительные силовые нагрузки, что характерно для узла соединения керамического обтекателя, контроль механических свойств представляет большую важность.

Существует большое количество способов определения механических свойств клеевых соединений [Фрейдин А.С. Прочность и долговечность клеевых соединений. - М.: Химия, 1981. - С.110]. Наиболее близким из них по технической сущности является способ определения деформационных свойств клеевого соединения, включающий силовое нагружение на сдвиг и измерение сдвиговых деформаций [Фрейдин А.С. Прочность и долговечность клеевых соединений. - М.: Химия, 1981. - С.111]. Однако данные способы определяют механические свойства клеевого соединения на отдельных образцах, не позволяя в полной мере оценить свойства узла соединения натурного обтекателя.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в увеличении эффективности контроля узла соединения обтекателей летательных аппаратов за счет контроля механических свойств непосредственно на натурном образце изделия. Указанный технический результат достигается тем, что в способе контроля узла соединения керамического обтекателя, включающем силовое нагружение на сдвиг и измерение деформаций соединения, силовое нагружение осуществляют за счет создания избыточного давления во внутренней полости обтекателя, а деформации соединения определяют путем измерения распределения по окружности осевых перемещений сдвига керамической оболочки относительно шпангоута на краях соединения, причем оценку годности соединения осуществляют по результатам сравнения измеренных значений распределений деформаций с их базовыми значениями.

Способ иллюстрирует схема, показанная на фигуре. Перед проведением контроля обтекатель герметизируют заглушкой 1. В процессе контроля во внутренней полости обтекателя создают давление, которое приводит к осевой деформации оболочки 2, кольца металлического шпангоута 3 и сдвиговым деформациям клеевого соединения 4. Датчиками 5 и 6 измеряют осевой сдвиг оболочки относительно шпангоута на обоих краях соединения. Датчиками 5 измеряют сдвиг торца оболочки относительно шпангоута (снаружи обтекателя), а датчиками 6 - сдвиг оболочки относительно верхнего края шпангоута (внутри обтекателя).

Измерение перемещений с обоих краев соединения обусловлено необходимостью более точного контроля деформированного состояния соединения. Особенно это актуально для обтекателей с составными шпангоутами. Диаграммы распределения деформаций сдвига по окружности оболочки фактически являются показателями качества узла соединения. Оценка годности соединения осуществляется по результатам сравнения измеренных значений распределений с их базовыми значениями. Базовые значения распределений определяют расчетно либо на эталонном образце обтекателя.

Предпосылкой для создания данного способа контроля стало наличие в процессе наземной отработки керамических обтекателей операции «опрессовка». В процессе этой операции обтекатели нагружаются внутренним избыточным давлением с целью исключения дефектов керамической оболочки. Понятно, что при наличии внутреннего избыточного давления нагружается и клеевое соединение, механические свойства которого можно определить путем измерения его деформаций. Причем в данном случае определяются наиболее важные с точки зрения прочности конструкции свойства - сдвиговые свойства. Возник удобный случай, когда два способа контроля объединены в одной операции.

Для измерения осевого перемещения в процессе контроля могут быть использованы практически любые датчики перемещения: индуктивные, емкостные, лазерные и пр.

Предлагаемый способ может найти широкое применение для контроля клеевых соединений различных оболочек вращения.

Способ контроля узла соединения керамического обтекателя, включающий силовое нагружение на сдвиг и измерение деформаций соединения, отличающийся тем, что силовое нагружение осуществляют за счет создания избыточного давления во внутренней полости обтекателя, а деформации соединения определяют путем измерения распределения по окружности осевых перемещений сдвига керамической оболочки относительно шпангоута на обоих краях соединения, причем оценку годности соединения осуществляют по результатам сравнения измеренных значений распределений деформаций с их базовыми значениями.