Аппаратно-программный комплекс спекл-лазерной
диагностики элементов остекления кабин самолетов

Степанов А.Р.

Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил

«Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е.Жуковского и
Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж)

Аннотация

В статье представлены результаты исследований,направленных на разработку способа и устройства определения технического состояния элементов остекления кабин воздушных судов (ВС). Рассмотрены технические пути построения оптико-электронной системы неразрушающего контроля, способной определять величину перемещение элементов остекления самолета в ходе изменения избыточного давления внутри кабины ВС. В качестве инструмента неразрушающего контроля предлагается использовать метод спекл-структур оптического излучения, принцип действия которого основан на определении величины перемещения элементов остекления по анализуизменения параметров регистрируемых спекл-полей. Для практической реализации предложенного способа разработана оснастка для установки и зондирования спекл-полем участков остекления кабины ВС, а так же программный модуль регистрации и обработки регистрируемых спекл-полей для последующей выдачи оператору величины перемещения контролируемых участков остекления при создании избыточного давления внутри кабины. Представлены результаты натурных испытаний экспериментального образца разработанного аппаратно-программного комплекса (АПК) в ходе определения герметичности кабин самолетов по анализу изменения величины выходов остекления из заделки. Результаты испытаний подтвердили заявленную возможность в определениивеличины выхода остекления из заделки с помощью разработанного АПК.

Ключевые слова: спекл, остекление, выход из заделки, неразрушающий контроль, дефект, кабина.

1. Введение

Анализ авиационных происшествий и инцидентов,связанных с разрушением элементов остекления кабин самолетов в полете связаны с появлением дефектов в структуре стекла и нарушением клеевого соединения в заделке. Стоящие на вооружении методы и устройства неразрушающего контроля не позволяют определять состояние клеевого соединения и своевременно обнаружить неисправность

Таким образом, целью работы является повышение безопасности полетов авиапарка Государственной авиации РФ за счет разработки и внедрения в эксплуатацию оптико-электронных систем неразрушающего контроля, позволяющие своевременно определять недопустимые дефекты внутри заделки остекления кабины и тем самым предотвращать случаи разрушения остекления в полете.

Для достижения данной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Провести анализ возможностей современных методов и устройств неразрушающего контроля элементов остекления кабин воздушных судов.

2. Разработать новый способ неразрушающего контроля, позволяющий определять внутренние дефекты клеевого соединения в заделке остекления при создании избыточного давления внутри кабины воздушного судна.

3. Разработать аппаратную и программную часть устройства, позволяющего реализовать предложенныйспособ неразрушающего элементов остекления кабин самолетов.

4. Провести натурные испытания разработанного экспериментального образца АПК в ходе определения величины выхода остекления из заделки при проверке герметичности кабин самолетов.

1. Анализ современных методов и устройств неразрушающего контроля элементов остекления кабин воздушных судов

2. Разработка способа определения дефектов в заделке остекления кабины воздушного судна с использованием метода спекл-структур оптического излучения

3. Аппаратная часть оптико-электронной системы спекл-лазерного контроля элементов остекления кабин самолетов

4. Программный модуль определения величины выхода остекления из заделки по анализу параметров регистрируемых спекл-полей

5. Результаты испытаний экспериментального образца АПК в ходе определения величины выхода остекления из заделки при проверке герметичности кабин самолетов

Выводы

В результате проделанной работы впервые предложен и реализован новый способ определения величины выхода остекления из заделки, повышающий качество подготовки воздушных судов инженерно-техническим составом к полетам. Впервые в качестве инструмента определения перемещений элементов остекления используется устройство принцип действия,которого основан на основе использования метода спекл-структур оптического излучения.

Применение разработанного АПК лазерной диагностики в ходе эксплуатации авиационной техники позволит существенно снизить экономические затраты, значительно уменьшить число допускаемых ошибок при определении величины выхода остекления из заделки, получать более точные значения измерений и формировать соответствующие выводы о состоянии клеевого соединения внутри заделки остекления.

В ходе испытаний установлено, что комплекс позволяет оперативно (в реальном масштабе времени) осуществлять оценку технического состояния элементов остекления; постобработку, сравнение и документирование результатов испытаний; создавать базу данных испытаний; обеспечивать оператора всеми необходимыми данными для принятия решений о техническом состоянии элементов остекления кабины воздушного судна.

Библиографический список

1. Патент RU 2722400. МПК B64F 5/00. Опубл. 28.06.2018. Бюл. №16.2. Патент RU 2759038. МПК B64F 5/00. Опубл. 19.11.2021. Бюл. №31.3. Франсон. М. Оптика спеклов. Пер. с англ. – М.: Мир, 1980. – 171 с.4. Владимиров А.П., Друкаренко Н.А., КаманцевИ.С., Павлов П.В., Евсин А.О. Спекл-диагностикаэлементов остекления кабин воздушных судов из органического стекла // Авиационная промышленность. 2021. №3-4. С. 97 – 103.5. Владимиров А.П., Каманцев И.С., ДрукаренкоН.А., Тришин В.Н., Акашев Л.А., Дружинин А.В. Оценка усталостных повреждений в органическом стекле оптическими методами // Оптика и спектроскопия. 2019. том 127. вып. 5.
С. 870 – 880.6. Петров Н.В., Беспалов В.Г., Жевлаков А.П., Солдатов Ю.И. Определение скорости движения объекта в воде с использованием метода цифровой спек-фотографии / Оптический журнал, том 74, №11. 2007. С. 70 – 73.7. Vladimirov A. P. Speckle metrology of dynamic macro- and microprocesses in deformable media // Optical Engineering. 2016. 55(12). P. 1217 – 1227. 8. Павлов П.В., Лагошный И.С., Вольф И.Э., Степанов А.Р., Евсин А.О., Оношко А.М. Программный модуль динамической спекл-интерферометрии. Свидетельство РФ о регистрации программы для ЭВМ №2021669662 от 01.12.21

На страницу проекта