Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> История -> Афанасьев В.А. -> "Экспериментальная отработка космических летательных аппаратов" -> 75

Экспериментальная отработка космических летательных аппаратов - Афанасьев В.А.

Афанасьев В.А. , Барсуков B.C., Гофин М.Я., Захаров А.Н., Стрельченко, Н.П. Экспериментальная отработка космических летательных аппаратов. Под редакцией Холодкова Н.В. — М.: МАИ, 1994. — 412 c.
ISBN 5-7035-0318-3
Скачать (прямая ссылка): experokla1994.djvu
Предыдущая << 1 .. 69 70 71 72 73 74 < 75 > 76 77 78 79 80 81 .. 149 >> Следующая

213
При силовом нагружении элементов конструкции можно отметитц что ее напряженное состояние гораздо меньше зависит от предысто* рии, чем температурные поля в ней. При отсутствии ползучести материала напряженное состояние можно воспроизвести с хорошей точностью, нагружая конструкцию по произвольной программе. Этот фак* значительно упрощает тепломеханические испытания ЛА, и при выборе программы нагружения можно не заботиться об участке нарастания силовой нагрузки до расчетных значений.
Возможны три варианта проведения тепломеханических испытаний (рис. 2.101).
Рис. 2.101. Возможные варианты нагружения элементов конструкции ЛА при тепломеханических испытаниях
1. Проанализировав для расчетной траектории полета температурные поля в конструкции, устанавливают момент времени, когда в ней возникает самое неблагоприятное с точки зрения прочности распределение температур. В найденный момент или моменты времени, если их несколько, нагрузку следует доводить до эксплуатационной или до разрушения ЛА (в зависимости от целей эксперимента). Скорость нагружения нужно выбирать максимальной, какую позволяют мощность системы нагружения и быстродействие управляющей и измерительной систем. Недостатком такой программы является то, что не всегда можно быть уверенным в том, что при выбранной комбинации температур и нагрузок испытуемая конструкция имеет максимальный запас прочности (рис 2.101,а).
2. От этого недостатка свободен второй вариант программы, когда нагружение производят до начала нагревания, а затем уровень нагрузки поддерживают постоянным в течение всего эксперимента.
По-прежнему воспроизводится самая опасная в отношении прочности программа нагрева (рис. 2.101,6).
3. Третий вариант испытаний проводится по программе, когда уровень нагрузки увеличивается от испытания к испытанию. Программа же нагревания остается в каждом эксперименте постоянной (рис 2.101,в).
214
Для Л А, срок службы которых исчисляется тысячами часов, прямые испытания на полный срок службы практически трудновыполни-мЫ (особенно это относится к многоразовым ЛА). Это усложняет экспериментальные исследования работоспособности элементов конструкции ЛА с учетом длительной эксплуатации в условиях повышенных температур.
В настоящее время разработана методика ускоренных испытаний при стационарных тепловых режимах, которая позволяет предсказывать долгосрочное поведение материалов конструкции на основании результатов испытаний, ограниченных по времени.
Повышение температуры испытуемой конструкции — наиболее реальный путь сокращения длительности испытаний. Длительные испытания можно заменять менее продолжительными, если повысить температуру, используя температурно-временной параметр Ларсона — Миллера Г(С+ ^т») , где С — константа; т, — время, необходимое для достижения заданной деформации или разрушения, т.е. одно и то же значение параметра соответствует длительному эксперименту при низкой температуре и кратковременному — при высокой.
В работе [5] показано, что если принять С 38 20 (в этом случае время берется в часах), то для сокращения продолжительности испытаний в 10 раз (с 10000 до 1000 ч) достаточно увеличить температуру на 4,4%.
Таким образом, можно сократить продолжительность эксперимента, используя незначительное повышение температуры испытуемой конструкции, но при этом предъявляются очень жесткие требования к точности эксперимента. Так, например, перегрев во время испытаний конструкции из сплава АК4-1-Т2 всего на 5 К (408 К вместо 403 К) приведет к увеличению деформации ползучести примерно в два раза [5].
Метод испытания и определения характеристик материалов, основанный на использовании температурно-временного параметра, называется методом термоэкспозиции.
Методика таких ускоренных испытаний заключается в получении зависимости характеристик испытуемых конструкций от температурно-временного параметра и установлении по полученному параметру соотношений между температурой и временем, которые необходимо задать при проведении испытаний по ускоренной программе.
В качестве примера можно привести соотношения между температурой Т и временем т при проведении ускоренных испытаний конструкций из сплава АК4-1-Т1, рассчитанных на эксплуатацию при температуре 403 К в течение 30000 ч (табл. 2.8).
215
Т а б л и ц а 2.8
СООТНОШЕНИЕ МЕЖДУ ТЕМПЕРАТУРОЙ И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТЬЮ УСКОРЕННЫХ ИСПЫТАНИЙ
ту к 403 423 448 473
3000 3324 280 33,5
2.3.4.
Огневые испытания
Проведение огневых испытаний ракетных двигательных установок имеет ряд характерных особенностей:
1. Продолжительность работы двигателя за одно включение — от нескольких секунд до нескольких минут. С этим связана необходимость максимальной автоматизации процессов управления и измерения.
2. Повышенная опасность испытаний, связанная с применением вы* сокоактивных топлив. Так, например, в качестве окислителя используются жидкий кислород, фтор, соединения на основе азотной кислоты. Использование таких веществ позволяет получать высокие температуры в камере сгорания двигателя, что способствует быстрому развитию всевозможных дефектов, которые могут привести к аварийному исходу испытания (пожар, взрыв). Ряд ракетных топлив обладают токсичностью (гидразин и его соединения) и склонностью к взрыву при смешении с воздухом или окислении при различных воздействиях (водород, перекись водорода).
Предыдущая << 1 .. 69 70 71 72 73 74 < 75 > 76 77 78 79 80 81 .. 149 >> Следующая

Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed