Як виявляється металевий стан в літаку?

Було багато аварій, пов'язаних з металевою втомою. Як інженери, команда технічного обслуговування тощо знають, чи має літак металеву втоми? Що робиться для "мінімізації" металевої втоми або його ремонту?

21
На бічній ноті: я працював у сфері ядерної безпеки. Ми використали шматок дуже складного та дуже дорогого програмного забезпечення для прогнозування результатів ультразвукового випробування шматка трубопроводу. Значна частина цього програмного забезпечення поставляється від Boeing ( не програмна компанія). Існують дуже цікаві та надзвичайно складні методи, доступні і постійно розвиваються в рамках галузі, які не є видимими для нас пасажирами, але вносять величезне значення для загальної безпеки, яку ми роблять .
додано Автор SF., джерело

4 Відповіді

Як інженери, команда технічного обслуговування тощо знають, чи має літак металеву втома?

Перш за все, це не "літак", який має втоми, а компонент.

Неогим оком неможливо виявити стомлення металу, поки не почнуть занадто пізно: ви можете бачити лише ті тріщини, які вже формуються та/або поширюються.

Існують інструменти для раннього виявлення, моя дисертація на бакалавра була однією з таких: використовується фотоеластичність певних матеріалів . На новий компонент наносять легкий шар одного такого матеріалу, а фотоеластичні властивості та іспити, виконані впродовж терміну експлуатації компонента, повідомляють обслуговуючим людям, яким є поточний стан внутрішніх шарів шматка.

Інший метод використовує електричний опір, оскільки металева усталость, розтріскування металу, підвищує опір.

Залежно від сценарію також можна використовувати рентгенівські промені.

<�Р> Що вони роблять, щоб «мінімізувати» втому металу або відремонтувати його?

Ви не можете мінімізувати стомлюваність, коли воно починає встановлюватися, це незворотний процес. Ви можете затримати ймовірну катастрофічну невдачу, застосувавши зміцнюючі елементи навколо ураженого, але найбезпечніший спосіб дії полягає в тому, щоб замінити компонент та переробляти старий.

22
додано
Важливим чинником тут також є толерантність до пошкоджень: більшість тріщин не є катастрофічними та насправді виступають корисними показниками стомлюваності (що потрібно уважно стежити!). Залежно від положення положення/довжини/швидкості розповсюдження тощо. Передбачаються різні дії.
додано Автор Marek Grzenkowicz, джерело
Перш за все, це не "літальний апарат", який має втоми, а компонент. - Хоча це істинно, примітно, що іноді "компонент", про який йде мова, діє на весь літальний апарат. Розгляньте рейс 243 авіакомпанії Aloha , де найважливішим фактором є поширеність металевої втоми в шкірі. Звичайно, ми можемо розглядати шкіру як компонент або навіть сукупність компонентів (окремі аркуші алюмінію), але для практичних цілей весь літак зазнає впливу як одиниця.
додано Автор t3rse, джерело
@ voretaq7 ех, саме там я дозволяю моїй інженерії взяти найкращі з мене. Так, як ви стверджуєте, я все ще розглядаю зачіпані рамки або панелі шкіри як компоненти, оскільки, якщо вийшли на ранній стадії, ви все ще можете подумати про їх заміну. Крім того, це призводить до ідеї, що ви повинні самостійно стежити за кожним компонентом, ніяка втома на шкірі не гарантує ніякої втоми ніде.
додано Автор conmulligan, джерело
І, звичайно ж, вони проводять стрес-тести окремих компонентів, що дають виробнику вказівку про те, коли металева усталеність стане проблемою. Вони знають, коли шукати і де шукати частково на цих тестах.
додано Автор hoyhoy, джерело
Багато років тому я працював на виробника літака, який почав отримувати втомлювані тріщини в компонентах, які, за всіма даними, не повинні відбутися на ранньому етапі. Це було на випробувальному планері, який вони цикли з навантаженням для таких несподіваних обставин. Після численних досліджень вони виявили, що це було пов'язано з двома компонентами, які були скріплені разом різними матеріалами з дещо різними резонансними частотами. При певних частотах обертання двигуна різниця у вібрації встановлює гармоніку, яка додала шляху більшого навантаження, ніж очікувалося, і викликало втому.
додано Автор user14382, джерело

Інженери мають різні способи виявлення металевої втоми в літаку:

  • Візуальний огляд: іноді тріщини видно неозброєним оком або можна побачити під збільшенням
  • Аудиторіальна перевірка: іноді звук поганого звучання може дати ключ до виникнення проблеми. Це не основний засіб перевірки стомлення, але щось, що може засвідчити в акуратному інженері щось потрібно розглянути
  • Ультразвук: ультразвук використовує дуже високі звукові хвилі для зображень та може використовуватися для виявлення тріщин всередині матеріалів
  • Рентгенологія: для виявлення підповерхневих тріщин можна використовувати рентгенівські та інші види радіозображень
  • Видимі барвники: флуоресцентні барвники в проникаючих маслах показують тріщини, які роблять його на поверхні
  • Магнітні порошки: вони працюють тільки на частинах на основі заліза, які рідко зустрічаються на літаку, але використовуються

Ось гарна стаття , яка містить деякі подробиці неруйнівного випробування на втому.

11
додано
Окрім цієї статті, розділу 8 FAA Технічний посібник з технічного обслуговування авіації (AMT) можна було б назвати «Більше, ніж будь-хто, кого-небудь хотіли дізнатися про перевірку на втому/збиток»; хороші речі починаються навколо сторінки 8-18 (Неруйнівна перевірка/тестування).
додано Автор t3rse, джерело
ІМО, це набагато краща відповідь, ніж прийнята версія.
додано Автор Terry Lorber, джерело

Деяка металева втома може бути помітна візуально як видима тріщина або як збірка крихітних тріщин, які можуть дати металу "морозний" погляд, але більшість з них здійснюється за допомогою невізуальних неруйнівних методів тестування, таких як рентгенографія (в основному, X-Ray) або Ультразвукове тестування для пошуку мікрофракцій, перш ніж вони досягають стадії проблеми. Візуальні перевірки не використовуються для критичних пошкоджень платформи, оскільки до моменту, коли ви бачите це, це добре в зоні невдалої роботи, тому методи NDT використовуються для виявлення майбутньої несправності набагато раніше, ніж це спричиняє проблему.

Існують і інші методики, такі як тестування фарбового проникнення, коли барвник у рідині-носії фарбується на поверхню, а потім витирають. Рідина достатньо легка, щоб проникнути і "вітку" в будь-які тонкі тріщини і висвітлити тріщини, які невидимі для ока. Барвник часто флуоресцентний.

Що стосується того, що може бути зроблено, це дуже сильно залежить в міру і місце розтріскування. Великий ушкодження та/або пошкодження критичної зони буде відновлено шляхом заміни, незначні пошкодження можуть бути вирублені та зварені. Найкращий спосіб мінімізувати втоми, щоб запобігти його, і тому більшість виробників будуть відновлювати стомлювальні дані з опитувань до розділів дизайну, які визначатимуть слабкий момент, якщо таке існує. Дані реального життя котують навіть найпоширеніші прогнози ЗЕД.

3
додано

Пілот слухає і повідомляє техніків, що літак видає дивні шуми.

А тепер серйозно: для кожного типу літака є картки, які частини потрібно замінити або перевірити після певних годин польоту, починати рахунок або час. Разом з необхідним контролем якості при виробництві та обслуговуванні, він повинен максимально запобігти інцидентам стомлення металу.

А для решти - @AndyW вже згадували методики, використовувані під час перевірок

1
додано
Загальні цикли висадження/посадки можуть бути значними для деяких сценаріїв втоми ... en.wikipedia.org/wiki/Aloha_Airlines_Flight_243
додано Автор Toran Billups, джерело