Принципы живучести, методы и эксперименты, применяемые в конструкции современных больших транспортных самолетов для соответствия принятым нормам FAA/JAA

5.1.3 Заключение.

Применение новых материалов для следующего поколения воздушных судов требует, помимо других испытаний, проводить испытания на образование и рост трещин, чтобы подтвердить, что новые материалы не хуже обычного сплава 2024. Так как это не может быть заключено из стандартных испытании роста трещин при 20 Гц в лабораторном воздухе, или в среде хлорида натрия, отделение Эйрбас Daimler-Benz выполнило сравнительные испытания образцов из сплавов 2024 и 6013 на рост трещин при нагружении спектрами постоянной или переменной амплитуды и более реалистичных частотах. Исследования роста трещин при низких частотах в лабораторном воздухе или в коррозийной среде показали, что скорость роста трещин в 6013Т6 такая же или ниже, чем для 2024T3/T42/T351, кроме случая низкой температуры и больших значений ДК. Из этого результата можно заключить, что 6013 — адекватный выбор материала для будущего самолета при рассмотрении аспектов роста трещин. Испытания на образование трещины показали, что поверхностная защита играет основную роль для предотвращения уменьшения усталостного ресурса в коррозийной среде.

5.2 Деградация материала. Стабильность свойств 2024 при длительной эксплуатации.

Некоторые исследования [12] указали на возможность изменения со временем свойств материала, особенно характеристик роста трещин. Поэтому Daimler-Chrysler Эйрбас запустил программу испытаний для выяснения, изменяются ли свойства листов обшивки из материала 2024 при длительном сроке службы [13,14.].

Материал листа обшивки с толщиной 1.6 мм был взят из конструкции А300, который был модифицирован в грузовое судно, т. е. когда верхняя оболочка была заменена для установки грузового люка. Ко времени модификации (1998) самолет был уже 18 лет в эксплуатации. Этот материал был сравнен с плакированным сплавом 2024 (1.6 мм), который был произведен в середине 1997 и взят со склада (т.е. не использовался). Таблица 5−2 содержит программу испытаний по исследованию стабильности свойств 2024 при длительной эксплуатации. Были испытаны оба материала, лист из эксплуатировавшегося самолета и лист со склада. Помимо химического состава были исследованы механические свойства Rpo.2, Rm и А, характеристики роста усталостной трещины, вязкость разрушения, трещиностойкость и сопротивление межкристашштной коррозии.

1./ Schmidt, H.-J. and Schmidt-Braiidecker, В., Fatigue and Damage.

2. Netherlands, June 1985 /39/ Gray, I.G., Fatigue Crack Propagation Programme for the A320 Wing, British.

3. Aerospatiale, Toulouse, France, 1995 (unpublished) /60/ Hertel, H., Ermudungsfestigkeit der Konstruktionen, Springer Verlag, Berlin, Germany, 196 961/ N.N., DAG Dent Assessment Guideline, DaimlerChrysler Aerospace Airbus,.

4. Hamburg, Germany, 2000 (unpublished) /62/ Schmidt, H.-J., Schmidt-Brandecker, B. and Trey, H., Ageing Aircraft,.

5. Status of International Activities and Airbus Investigations, EADS Airbus.

6. Technology Highlights, Hamburg, Germany, November 200 063/ Schmidt-Brandecker, B. and Schmidt, H.-J., Experience on Airbus Full Scale.

7. Fatigue Tests with Respect to Life Extension, CEAS Forum 'Life Extension.

8. Aerospace Technology Opportunities', Cambridge, UK, March 199 964/ Schmidt, H.-J., Management ofAging Civil Aircraft The Challenge of the.

9. Aerospace Industry, Conference Fatigue 2002, Stockholm, Sweden, June 20 021.765/ N, N, Structural Fatigue Evaluation for Aging Airplanes, A report of the.

10. Crack Propagation under Secondary Bending, Moscow State Aviation Institute (Technical University) MAI, Moscow, Russia, 2001 (unpublished).