cahtНаучный вестник МГТУ ГАCivil Aviation High Technologies2079-06192542-0119Moscow State Technical University of Civil Aviation (MSTU CA)10.26467/2079-0619-2022-25-2-41-53caht-1985Research ArticleТРАНСПОРТTRANSPORTУвеличение срока эксплуатации элементов конструкции авиационной техники с использованием упрочняющих технологий на основе пульсирующих дозвуковых газовых потоковIncreasing the service life of structural elements of aviation equipment using strengthening technologies based on pulsating subsonic gas flowsИвановД. А.IvanovD. A.

Иванов Денис Анатольевич, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры авиационной техники и диагностики

г. Санкт-Петербург

Denis A. Ivanov, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Aeronautical Equipment and Diagnostics Chair

Saint Petersburg

ivanov.denis.71@mail.ruПетроваТ. В.PetrovaT. V.

Петрова Татьяна Владимировна, кандидат технических наук, и. о. заведующего кафедрой авиационной техники и диагностики

г. Санкт-Петербург

Tatyana V. Petrova, Candidate of Technical Sciences, Acting Head of the Aeronautical Equipment and Diagnostics Chair

Saint Petersburg

ptata@ya.ruСанкт-Петербургский государственный университет гражданской авиацииРоссияSaint Petersburg State University of Civil AviationRussian Federation2022020520222524153Copyright © Иванов Д.А., Петрова Т.В., 20222022Иванов Д.А., Петрова Т.В.Ivanov D.A., Petrova T.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://avia.mstuca.ru/jour/article/view/1985

Дальнейшее совершенствование методологии восстановительного ремонта авиационной техники возможно только при условии широкого использования современных бездеформационных технологий увеличения и восстановления ресурса элементов их конструкции, например, таких как обработка пульсирующими дозвуковыми воздушными потоками – газоимпульсная обработка. В данной статье представлены результаты разработки методологии использования технологий повышения жизненного ресурса подверженных усталостному разрушению элементов авиационного двигателя и системы шасси, оказывающих существенное влияние на безопасность полетов, путем использования перспективной технологии повышения надежности деталей на основе обработки нестационарными дозвуковыми воздушными потоками, результаты разработки методов, направленных на повышение эффективности и безопасности авиаперевозок за счет повышения надежности и увеличения срока эксплуатации элементов конструкции авиационных транспортных средств, оборудования и механизмов, оптимизации сроков проверок и ремонтов с использованием технологии повышения и восстановления ресурса путем обработки пульсирующими дозвуковыми газовыми потоками. Результаты исследований, направленных на оптимизацию восстановительного ремонта воздушных судов за счет использования газоимпульсной обработки элементов их конструкции, а также алгоритмы обработки трещины элемента конструкции воздушного судна с целью воспрепятствования ее дальнейшему распространению, восстановления механических свойств элемента конструкции ВС, снизившихся в результате воздействия нестационарных воздушных потоков в ходе эксплуатации и обработки областей с повышенной плотностью дислокаций с целью предотвращения образования трещин. Результаты разработки методологии использования бездеформационных упрочняющих технологий, в частности на основе пульсирующих дозвуковых воздушных потоков (газоимпульсная обработка), в процессе восстановительного ремонта воздушных судов и оптимизации диагностирования авиационной техники с учетом влияния сред, в том числе нестационарных воздушных потоков, на свойства материала элементов конструкции.

Further improvement of the methodology of maintenance and repair of aviation equipment is possible only if modern non-deformational technologies are widely used to increase and restore the durability of their structural elements, for example, such as processing with pulsating subsonic air flows – gas pulse processing. This article presents the results of the methodology development for using the technologies to increase the durability of the aircraft engine and landing gear system components subject to fatigue destruction, having a significant impact on flight safety, by using a promising technology to enhance the reliability of the parts based on processing by non-stationary subsonic air flows, the results of the development of methods, aimed at improving the efficiency and safety of air transportation by increasing the reliability and service life of structural elements of aircraft, equipment and mechanisms, optimizing the timing of inspections and repairs using the technology to increase and restore the durability by processing with pulsating subsonic gas flows. The results of the research aimed at optimizing the maintenance and repair of aircraft through the use of gas-pulse processing of their structural elements, as well as algorithms for processing cracks in the aircraft structural element in order to prevent its further spread, restoring the mechanical properties of the aircraft structural element that decreased as a result of the impact of non-stationary air flows during operation and processing areas with increased location density in order to prevent the formation of cracks. The results of the development of a methodology for the use of non-deformational strengthening technologies, especially based on pulsating subsonic air flows (gas pulse treatment) in the process of aircraft maintenance and optimization of diagnostics of aviation equipment, considering the influence of media, including non-stationary air flows on the material properties of structural elements.

воздушный транспортресурсбездеформационная обработкаair transportdurabilitynon-deformational processingReferencesИванов Д.А. Воздействие нестационарных газовых потоков на структуру и свойства материалов, используемых в авиационной промышленности. СПб.: СПбГУГА, 2017. 328 с.Ivanov, D.A. (2017). The effect of unsteady gas flows on the structure and properties of materials used in the aviation industry. St.Petersburg: SPbGUGA, 328 р. (in Russian)Tomblin J., Seneviratne W. Determining the fatigue life of composite aircraft structures using life and load-enhancement factors // Report DOT/FAA/AR-10/6, June 2011. 155 p.Tomblin, J. & Seneviratne, W. (2011). Determining the fatigue life of composite aircraft structures using life and load-enhancement factors. Report DOT/FAA/AR-10/6, 155 p.Burhan I., Kim H.S. S-N curve models for composite materials characterisation: an evaluative review // Journal of Composites Science. 2018. Vol. 2, iss. 3. ID: 38. DOI: 10.3390/JCS2030038Burhan, I. & Kim, H.S. (2018). S-N curve models for composite materials characterisation: an evaluative review. Journal of Composites Science, vol. 2, issue 3, ID: 38. DOI: 10.3390/JCS2030038Лапаев А.В., Шапкин В.С. К вопросу оценки влияния коррозионных поражений планера на летную годность воздушных судов по условиям усталостной прочности // Научный вестник ГосНИИ ГА. 2014. № 4 (315). С. 17–21.Lapaev, A.V. & Shapkin, V.S. (2014). To the question of the evaluation of influence of corrosion defeats of the airframe on the flight validity of aircrafts under the terms of fatigue durability. Scientific Bulletin of the State Scientific Research Institute of Civil Aviation (GosNII GA), no. 4 (315), pp. 17–21. (in Russian)Разиньков Ф.Ф., Акопян К.Э. Анализ изменения параметров коррозионных повреждений элементов конструкции центральной части фюзеляжа с увеличением сроков службы вертолетов типа Ми-8 // Научный вестник ГосНИИ ГА. 2020. № 32. С. 53–64.Razinkov, F.F. & Akopyan, K.E. (2020). Analysis of changes in parameters of corrosion damage to structural elements of the central fuselage with an increase in the service life of Mi-8 helicopters. Scientific Bulletin of the State Scientific Research Institute of Civil Aviation (GosNII GA), no. 32, pp. 53–64. (in Russian)Роберов И.Г. Комплексная диагностика технического состояния и оценка работоспособности металлических материалов методами неразрушающего контроля / И.Г. Роберов, Д.К. Фигуровский, М.А. Киселев, В.С. Грама, Д.Б. Матвеев, В.О. Иванов // Заготовительные производства в машиностроении. 2020. Т. 18, № 4. С. 178–181.Roberov, I.G., Figurovsky, D.K., Kiselev, M.A., Grama, V.S., Matveev, D.B. & Ivanov, V.O. (2020). Integrated diagnostics of technical condition and serviceability evaluation of metal materials by nondestructive testing methods. Zagotovitelnyye proizvodstva v mashinostroyenii, vol. 18, no. 4, pp. 178–181. (in Russian)Mishchenko A. Analysis of residual stresses resulting from the surface preparation forX-ray diffraction measurement / A. Mishchenko, L. Wu, V.K. da Silva, A. Scotti // Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering. 2018. Vol. 40, iss. 2. Article number: 94. DOI: 10.1007/s40430-018-1036-5Mishchenko, A., Wu, L., da Silva, V.K. & Scotti, A. (2018). Analysis of residual stresses resulting from the surface preparation for X-ray diffraction measurement. Journal of the Brazilian Society of Mechanical Sciences and Engineering, vol. 40, issue 2, article number: 94. DOI: 10.1007/s40430-018-1036-5Акопян К.Э. Экспериментальная оценка влияния технологии восстановления материала конструкционных алюминиевых сплавов при коррозионном поражении на статическую прочность для решения задач по поддержанию летной годности воздушных судов / К.Э. Акопян, С.А. Грачев, А.В. Лапаев, В.К. Орлов, А.О. Титов, В.С. Шапкин, С.А. Школин // Научный вестник ГосНИИ ГА. 2015. № 8 (319). С. 7–15.Akopyan, K.E., Grachev, S.A., Lapaev, A.V., Orlov, V.Κ., Titov, A.O., Shapkin, V.S. & Shkolin, S.A. (2015). Experimental assessment of influence of technology of restoration of material constructional aluminum alloys at corrosion defeat on static durability for the solution of tasks of maintenance of the flight validity of aircrafts. Scientific Bulletin of the State Scientific Research Institute of Civil Aviation (GosNII GA), no. 8 (319), pp. 7–15. (in Russian)Акопян К.Э. Экспериментальная оценка влияния коррозионного поражения на статическую прочность конструкционного алюминиевого сплава / К.Э. Акопян, С.А. Грачев, А.В. Лапаев, В.С. Шапкин // Научный вестник ГосНИИ ГА. 2016. № 12 (323). С. 7–14.Akopyan, K.E., Grachev, S.A., Lapaev, A.V. & Shapkin, V.S. (2016). Experimental assessment of corrosion defeat on static durability for constructional aluminum alloy. Scientific Bulletin of the State Scientific Research Institute of Civil Aviation (GosNII GA), no. 12 (323), pp. 7–14. (in Russian)Далецкий С.В., Далецкий С.С. Графические модели процесса технической эксплуатации воздушных судов // Научный Вестник МГТУ ГА. 2017. Т. 20, № 1. С. 36–44.Daletskiy, S.V. & Daletskiy, S.S. (2017). Graphical models of the aircraft maintenance process. Civil Aviation High Technologies, vol. 20, no. 1, pp. 36–44. (in Russian)Ицкович А.А. Повышение эффективности процессов поддержания летной годности воздушных судов на основе методологии управления проектами / А.А. Ицкович, А.О. Чернов, Г.Д. Файнбург, И.А. Файнбург // Научный Вестник МГТУ ГА. 2017. Т. 20, № 1. С. 26–35.Itskovich, A.A., Chernov, A.O., Faynburg, G.D. & Faynburg, I.A. (2017). Increasing the aircraft airworthiness maintenance eficiency based on the project management methodology. Civil Aviation High Technologies, vol. 20, no. 1, pp. 26–35. (in Russian)Vaskic L., Paetzold K. A critical review of the integrated logistics support suite for aerospace and defence programmes // Proceedings of the Design Society: International Conference on Engineering Design. ICED, 2019. Vol. 1, iss. 1. Pp. 3541–3550. DOI: 10.1017/dsi.2019.361Vaskic, L. & Paetzold, K. (2019). A critical review of the integrated logistics support suite for aerospace and defence programmes. Proceedings of the Design Society: International Conference on Engineering Design. ICED, vol. 1, issue 1, pp. 3541–3550. DOI: 10.1017/dsi.2019.361Strohmeier M. On perception and reality in wireless air traffic communication security / M. Strohmeier, M. Schäfer, R. Pinheiro, V. Lenders, I. Martinovic // IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems. 2017. Vol. 18, no. 6. Pp. 1338–1357. DOI: 10.1109/TITS.2016.2612584Strohmeier, M., Schäfer, M., Pinheiro, R., Lenders, V. & Martinovic, I. (2017). On perception and reality in wireless air traffic communication security. IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems, vol. 18, no. 6, pp. 1338– 1357. DOI: 10.1109/TITS.2016.2612584Ben Mahmoud M.S., Larrieu N., Pirovano A. A risk propagation based quantitative-assessment methodology for network security-aeronautical network case study // 2011 Conference on Network and Information Systems Security. LaRochelle, 2011. Pp. 1–9. DOI: 10.1109/SARSSI.2011.5931372Ben Mahmoud, M.S., Larrieu, N. & Pirovano, A. (2011). A risk propagation basedquantitative assessment methodology for network security-aeronautical network case study. 2011 Conference on Network and Information Systems Security, La Rochelle, pp. 1–9. DOI: 10.1109/SARSSI.2011.5931372Зыбин Е.Ю., Косьянчук В.В., Сельвесюк Н.И. Электрификация и интеллектуализация – основные тенденции развития энергокомплекса воздушных судов // Авиационные системы. 2016. № 5. С. 45–51.Zybin, E.Yu., Kosyanchuk, V.V. & Selvesyuk, N.I. (2016). Electrification and intellectualization are the main trends in the development of the aircraft power complex. Aviatsionnyye sistemy, no. 5, pp. 45–51. (in Russian)Шанявский А.А. Безопасное усталостное разрушение элементов авиаконструкций: монография. Уфа: Уфимский полигр. комб., 2003. 803 с.Shanyavsky, A.A. (2003). Tolerance fatigue failures of aircraft components: Monograph. Ufa: Ufimskiy poligraficheskiy kombinat, 803 p. (in Russian)Оболенский Е.П., Сахаров Б.И., Стрекозов Н.П. Прочность агрегатов оборудования и элементов систем жизнеобеспечения летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1989. 248 с.Obolensky, E.P., Sakharov, B.I. & Strekozov, N.P. (1989). Strength of equipment aggregates and elements of aircraft life support systems. Moscow: Мashinostroyeniye, 248 p. (in Russian)Иванов Д.А. Способ обработки металлических элементов конструкции воздушных судов. Патент RU № 2702885 C2, МПК C21D 7/00: опубл. 11.10.2019, Бюл. № 29. 4 с.Ivanov, D.A. (2019). A method of processing metal elements of the aircraft structure. Patent RU, no. 2702885 C2, MPK C21D 7/00: publ. October 11, byulyuten no. 29, 4 p. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.