НАУЧНЫЙ ВЕСТНИК


НОВОСИБИРСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО ТЕХНИЧЕСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

ISSN (печатн.): 1814-1196          ISSN (онлайн): 2658-3275
English | Русский

Последний выпуск
№3(72) Июль - Сентябрь 2018

Термопрочностные испытания остекления фонаря современного сверхзвукового самолета

Выпуск № 3 (64) Июль - Сентябрь 2016
Авторы:

В.К. БЕЛОВ,
В.И. БОЛОТСКИЙ,
В.В. ПИСАРЕВ,
А.С. ЛАЗНЕНКО,
Ю.С. СЛЕПАК,
Д.А. ШИНКАРЕВ
DOI: http://dx.doi.org/10.17212/1814-1196-2016-3-81-94
Аннотация
Остекление современных сверхзвуковых самолетов является высоконагруженным элементом конструкции. Для определения ресурса остекления недостаточно проведения только расчетных и экспериментальных исследований. Чтобы получить полную картину напряженно-деформированного состояния, необходимо проводить термопрочностные испытания натурной конструкции по программе, достаточно полно отражающей спектр эксплуатационных нагрузок. Такие нагрузки создаются в стенде  ресурсных испытаний фонарей. С 2011 года в ФГУП «СибНИА им С.А. Чаплыгина» были возобновлены работы по проведению ресурсных испытаний фонарей гермокабины сверхзвуковых самолетов. На территории института был создан новый стенд для термопрочностных испытаний гермокабины, позволяющий воспроизводить нестационарное равномерное температурное поле на поверхности объекта испытаний, давление и температуру внутри гермокабины. В работе представлено описание стенда для проведения термопрочностных ресурсных испытаний остекления фонаря современного сверхзвукового самолета. Показана конструкция стенда и систем, входящих в его состав. Описан способ получения нестационарного равномерного поля температур с регулируемым расходом воздуха. Предоставлено описание автоматизированной системы управления (АСУ), состоящей из аппаратного комплекса и программного продукта, позволяющей проводить испытания в полностью автоматизированном режиме. Приведено описание информационно-измерительной системы (ИИС), позволяющей отображать картину равномерности температурного поля в реальном времени и записывать показания датчиков температуры и давления в базу данных. На стенде установлена и опробована система измерений малых перемещений остекления фонаря относительно металлической заделки. Данная система позволяет в процессе эксперимента отслеживать картину «подвижки» остекления из-за теплового расширения конструкции. В заключении представлены первые результаты пусконаладочной работы, отработаны программы испытаний с погрешностями по нагреву и охлаждению, не превышающими значения заданных параметров. Первые результаты испытаний выявили слабые места, благодаря которым были внесены изменения в конструкцию фонаря гермокабины.  
Ключевые слова: термопрочностные испытания, прочностные испытания сверхзвуковых самолетов, термопрочностные испытания остекления фонаря, остекление фонаря гермокабины, стенд РИФ, испытание остекления фонаря гермокабины, натурные испытания остекления фонаря, нестационарное температурное поле, струйная система нагрева

Список литературы
1. Разработка стенда для термопрочностных испытаний остекления фонаря Т-50 / В.К. Белов, В.И. Болотский, В.А. Ицкович, А.С. Лазненко, Ю.С. Слепак // Актуальные проблемы авиации и космонавтики. – 2013. – Т. 1, № 9. – С. 67–69. 2. Mahaffey J.E. Heat resistant sheet interlayer // Conference on Aerospace Transparent Materials and Enclosures, 18–21 November: materials engineering branch systems support division. – Atlanta, Georgia, 1975. – P. 657–670. 3. Волков К.Н. Моделирование крупных вихрей турбулентного теплообмена в области взаимодействия круглой струи с плоской преградой // Труды Четвертой Российской национальной конференции по теплообмену: в 8 т. – М.: Изд-во МЭИ, 2006. – Т. 2. – С. 89–92. 4. Хуанг Г. Исследование коэффициентов теплоотдачи для потока воздуха в круглых струях, ударяющих нормально в теплообменную поверхность // Труды Американского общества инженеров-механиков. Серия С, Теплопередача. – 1963. – № 3. – С. 59–69. 5. Мартин Х. Тепло и массообмен между набегающими газовыми струями и твердыми поверхностями. – М., 1979. – С. 15–19. – (Техперевод / Всесоюзный центр переводов научно-технической литературы и документации; NA-88818). 6. Петражицкий Г.Б., Полежаев В.И. Инженерный метод расчета нестационарных процессов теплопроводности в тонких многослойных стенках // Теплоэнергетика. – 1962. – № 2. – С. 73–76. 7. Gardon R., Cobonpue J. Heat transfer between a flat plate and jets of air impinging on it // Proceedings of the International Heat Transfer Conference "International Development in Heat Transfer". – New York: ASME, 1961. – P. 454–460. 8. Розенфельд Э.И. Теплообмен при поперечном обтекании пластины плоскопараллельными или осесимметричными струями воздуха // Известия вузов. Черная металлургия. – 1966. – № 2. – С. 140–146. 9. Холлуорт Б., Барри Р. Теплообмен при натекании на поверхность системы струй с большим шагом отверстий // Труды Американского общества инженеров-механиков. Серия С, Теплопередача. – 1978. – Т. 100, № 2. – С. 203–210. 10. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. – М.: Энергия, 1973. – 392 с. 11. Ицкович В.А., Литвак М.И., Поляков М.Б. Исследование системы струйного охлаждения установки УЦНО-1 на макетном стенде // Технические отчеты СибНИА. – Новосибирск: СибНИА, 1969. – С. 1–6. 12. Искра А.Л. Расчет электрических подогревателей при вынужденном движении жидкости. – М., 1960. – 21 с. – (Труды ЦАГИ; вып. 784). 13. Рубин Г.К. Электрические печи скоростного нагрева. – М.: Энергия, 1969. – С. 43–48. – (Библиотека электротермиста; вып. 36). 14. Кузьмин П.И. Выбор и расчет дроссельных регулирующих органов. – М.; Л.: Госэнергоиздат, 1960. – С. 64–72. 15. Петроченко Ю.Н., Стерлин А.Я. Система автоматического управления процессом наддува при испытаниях остекления летательных аппаратов. – М.: Наука, 1972. – С. 75–78. 16. Рихтмайер Р., Мортон К. Разностные методы решения краевых задач. – М: Мир, 1972. – С. 108–117. 17. Арзуманов Э.С. Расчет и выбор регулирующих органов автоматических систем. – М.: Энергия, 1971. – С. 64–68.  
Просмотров: 795