Вертолеты.ру

Недопустимые последствия могут возникнуть и от нагрузок меньшей величины, если они воздействуют на конструкцию многократно. При этом также возможно разрушение конструкции, но после воздействия не одного, а большого числа циклов нагружения, т. е. так называемого усталостного нагружения.

Типичным источником многократных усталостных нагрузок является несущий винт вертолета. Даже на установившемся режиме полета, т. е. режиме, параметры которого (скорость вертолета, частота вращения винта, высота полета и т. д.) не меняются по времени, аэродинамическая нагрузка на любой отсек лопасти не будет постоянной.

Она содержит заметную переменную составляющую, полный цикл изменения которой происходит за время одного оборота винта. Эта составляющая возникает вследствие изменения условий обтекания лопасти при ее движении. Наличие переменной составляющей нагрузки неизбежно приводит к возникновению колебаний большинства элементов конструкции и переменных напряжений в них.

За время эксплуатации вертолета реализуются миллионы циклов переменных нагружений как винта, так и других частей вертолета. Под действием переменных нагрузок происходят необратимые изменения в частицах материала, зарождаются трещины, которые, развиваясь, приводят к поломке конструкции. Поэтому возникает задача обеспечения ресурса.

Для каждой части вертолета устанавливают ресурс по условиям выносливости — наибольшее время безопасной (без разрушений) эксплуатации при действии переменных (циклических) нагрузок. Часть вертолета, отработавшая свой ресурс, подлежит замене из-за опасности усталостного разрушения. Следовательно, увеличение ресурса является важной задачей, так как позволяет сократить число вновь изготавливаемых частей взамен выработавших свой ресурс.

Ресурс по условиям выносливости можно увеличить снижением уровня переменных нагрузок и повышением сопротивления усталости конструкции (ее способности выдерживать усталостные нагрузки без разрушения) соответствующими конструктивными и технологическими мероприятиями. Обеспечение большого ресурса — одна из главных задач при проектировании вертолета.