Luận án tiến sĩ nghiên cứu phương pháp xác định tiêu hao tuổi thọ thực tế của kết cấu máy ba tt

1 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Hệ thống khai thác máy bay theo định kỳ hành Quân chủng Phòng không - Không quân (PK-KQ) Việt Nam phát huy hiệu tốt nhiều thập kỷ qua Tuy nhiên, ngày bộc lộ nhiều bất cập, ảnh hưởng đến hiệu khai thác sử dụng máy bay Bất cập lớn mâu thuẫn tiêu hao tuổi thọ theo bay theo niên hạn Trong tiêu hao tuổi thọ theo niên hạn hết tuổi thọ theo bay 30% ÷ 40% Việc đưa khái niệm tiêu hao tuổi thọ thực tế, bay quy đổi, tính đến ảnh hưởng yếu tố bay yếu tố niên hạn góp phần giải mâu thuẫn nêu Nó góp phần vào hướng nghiên cứu để bước chuyển hệ thống khai thác máy bay theo định kỳ sang hệ thống khai thác theo trạng thái Đề tài “Nghiên cứu phương pháp xác định tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu máy bay” nhằm góp phần giải vấn đề nêu Mục tiêu nội dung luận án Mục tiêu nghiên cứu luận án xây dựng phương pháp xác định tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu máy bay, vận dụng phương pháp cho phần tử kết cấu máy bay L-39 loại máy bay huấn luyện chiến đấu, đào tạo phi công Quân chủng PK-KQ Nội dung luận án: - Tổng quan tuổi thọ kết cấu máy bay vấn đề nghiên cứu liên quan - Xây dựng phương pháp xác định tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu máy bay yêu cần thiết - Xác định tần số tải lặp lên phần tử kết cấu máy bay, làm liệu đầu vào toán tính tiêu hao tuổi thọ thực tế - Xác định độ bền mỏi gỉ phần tử kết cấu thực nghiệm, làm liệu đầu vào toán tính tiêu hao tuổi thọ thực tế - Lập chương trình tính toán tiêu hao tuổi thọ thực tế cho phần tử kết cấu Đối tượng phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: phần tử vỏ bọc chịu lực mặt gốc cánh máy bay L-39 Qua khảo sát, phần tử làm từ vật liệu D16AT, chịu tải mỏi kéo xung Phần tử đặc trưng cho phần tử kết cấu máy bay chiến đấu, có tính động cao, hệ số tải tác dụng lên kết cấu thay đổi từ -1 đến chịu tác động trực tiếp môi trường khí hậu ẩm, bụi, bẩn từ đường băng cất, hạ cánh Theo thống kê, phần tử hay hỏng trình khai thác bị nứt gỉ - Phạm vi nghiên cứu: Phạm vi nghiên cứu luận án giới hạn xác định tiêu hao tuổi thọ thực tế phần tử kết cấu có tính đến ảnh hưởng điều kiện chịu tải lặp (mỏi) môi trường, khí hậu, niên hạn sử dụng (gỉ) Trong luận án, toán tính tiêu hao tuổi thọ thực tế áp dụng cho phần tử vỏ bọc cánh Về phương pháp, áp dụng cho phần tử khác kết cấu máy bay Phương pháp nghiên cứu Lập toán chương trình tính tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu máy bay, xác định số liệu đầu vào cần thiết cho cho việc giải toán Ảnh hưởng chế độ chịu tải (bài bay kỹ thuật lái phi công) đánh giá phân tích số liệu tải hệ thống kiểm tra khách quan (hay gọi “hộp đen”) lắp máy bay Ảnh hưởng điều kiện môi trường khí hậu, niên hạn đánh giá thực nghiệm, thử mẫu phần tử kết cấu máy thử mỏi gỉ Để có số liệu phục vụ xây dựng phương pháp xác định tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu máy bay, khảo sát thực tế Trung đoàn Không quân 910, nơi khai thác máy bay huấn luyện L-39 loại máy bay động, huấn luyện chiến đấu đào tạo phi công, phân tích số liệu giải mã hệ thống kiểm tra khách quan ghi lại tham số chuyến bay, tập trung phân tích tần số lặp tải đứng ny Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài Luận án đề xuất xây dựng phương pháp xác định tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu máy bay phù hợp điều kiện Việt Nam Đề tài góp phần giải mâu thuẫn tiêu hao tuổi thọ theo bay theo niên hạn hệ thống khai thác máy bay quân hành Kết đề tài dùng để tham khảo cho khai thác máy bay quân sự, làm sở để tăng hạn sử dụng máy bay Quân chủng PK-KQ, đồng thời tiền đề tiến tới việc khai thác kết cấu máy bay theo trạng thái, tiêu hao tuổi thọ xem tham số trạng thái phần tử kết cấu 3 Những đóng góp luận án - Luận án đề xuất xây dựng phương pháp xác định tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu máy bay Đây phương pháp phù hợp khả thi cho điều kiện khai thác máy bay quân nước ta - Thông thường, số liệu tự ghi hệ thống kiểm tra khách quan máy bay hay gọi “hộp đen” sử dụng cho mục đích giảng bình sau bay, kiểm tra bay điều tra tai nạn Luận án sử dụng số liệu để phân tích chế độ chịu tải lặp kết cấu máy bay, xác định tần số lặp tải, để đưa vào toán tính tiêu hao tuổi thọ thực tế - Bằng thực nghiệm, xác định số chu kỳ phá hủy mỏi phần tử kết cấu đưa hệ số ảnh hưởng điều kiện môi trường, khí hậu vào toán tính tiêu hao tuổi thọ thực tế - Lập toán tính tiêu hao tuổi thọ thực tế phần tử kết cấu máy bay tìm phương pháp giải toán Cấu trúc luận án Luận án gồm mở đầu, chương kết luận thể 111 trang luận án, 31 hình vẽ, 12 bảng biểu phụ lục Chương 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu Chương 2: Xây dựng phương pháp xác định tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu máy bay Chương 3: Xác định tần số tải lặp lên kết cấu máy bay Chương 4: Xác định độ bền mỏi gỉ phần tử kết cấu máy bay Chương 5: Chương trình tính toán kết CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Những khái niệm chung tuổi thọ máy bay kết cấu máy bay Chỉ tiêu đánh giá trạng thái kỹ thuật kết cấu máy bay bao gồm: độ bền tĩnh, độ bền động, độ ổn định, độ tin cậy, độ bền lâu, tuổi thọ, độ bền chịu rung, lắc, đàn hồi khí động, tham số tới hạn, v.v Tuổi thọ tiêu quan trọng bảo đảm cho máy bay hoạt động lâu dài, khai thác an toàn có hiệu Tuổi thọ máy bay tính chất giữ khả làm việc đến tình trạng giới hạn, xác định từ điều kiện bảo đảm an toàn bay Khái niệm tuổi thọ kết cấu máy bay gắn liền với khả chống lại lão hóa, tức chống lại tích lũy tổn thất mỏi, biến dạng dão, chống lại mòn gỉ Tính khai thác máy bay đặc trưng tiêu bản: độ tin cậy sử dụng, độ bền lâu, độ sống tính công nghệ khai thác sử dụng Độ tin cậy sử dụng tính chất sản phẩm, thực chức năng, trì tiêu kỹ thuật giới hạn thiết lập sau khoảng thời gian sau thực khối lượng công việc quy định Độ bền lâu tính chất sản phẩm trì khả hoạt động theo chức đến trạng thái giới hạn điều kiện bảo dưỡng sửa chữa phục hồi cần thiết Độ bền lâu sản phẩm máy bay đánh giá tiêu tuổi thọ kỹ thuật niên hạn sử dụng Tuổi thọ kỹ thuật khoảng thời gian hoạt động khối lượng công việc thực máy bay đến trạng thái giới hạn Chúng thể bằng: số bay, niên hạn sử dụng, số lần cất cánh thời hạn cất giữ bảo quản, v.v Tuổi thọ ấn định số bay niên hạn sử dụng máy bay, mà đạt giá trị không phép tiếp tục khai thác sử dụng máy bay nữa, không phụ thuộc vào trạng thái kỹ thuật chúng lúc Tuổi thọ hai lần sửa chữa số bay niên hạn sử dụng máy bay hai lần sửa chữa Sau sử dụng hết tuổi thọ hai lần sửa chữa, phải đưa máy bay vào sửa chữa Tuổi thọ hai lần bảo dưỡng kỹ thuật số làm việc niên hạn sử dụng quy định lần bảo dưỡng kỹ thuật Thời hạn bảo hành số bay niên hạn mà Nhà sản xuất bảo hành máy bay đáp ứng tất yêu cầu chức tham số kỹ thuật, điều kiện Nhà khai thác chấp hành đầy đủ quy tắc khai thác, bảo quản vận chuyển Trạng thái kỹ thuật máy bay tập hợp tính thiết lập văn kỹ thuật, đặc trưng tiêu thời điểm xác định thay đổi trình khai thác sử dụng 1.2 Phương pháp xác định tiêu hao tuổi thọ kết cấu máy bay hệ thống khai thác hành Hiện nay, ngành hàng không đa số nước giới sử dụng phương pháp xác định tiêu hao tuổi thọ kết cấu máy bay theo bay niên hạn sử dụng Đây phương pháp trung bình hóa cho điều kiện sử dụng, tiện lợi công tác thống kê tiêu hao tuổi thọ điều hành kế hoạch khai thác máy bay Ngành hàng không Việt Nam sử dụng máy bay nước (chủ yếu Nga, Pháp, Mỹ) nên phương pháp tính tiêu hao tuổi thọ máy bay áp dụng theo quy định Nhà sản xuất Tương tự, Quân chủng PK-KQ Việt Nam chủ yếu sử dụng máy bay Nga nên phương pháp tính tiêu hao tuổi thọ máy bay hành áp dụng theo quy định Nga (theo bay niên hạn) Một số loại máy bay nước Mỹ, Pháp, Nga … áp dụng phương thức khai thác máy bay theo trạng thái (khai thác máy bay theo độ tin cậy khai thác máy bay theo tham số làm việc), theo phương pháp này, tiêu hao tuổi thọ kết cấu máy bay phụ thuộc mức suy giảm độ tin cậy tham số làm việc chúng Như tiêu hao tuổi thọ kết cấu máy bay không cố định mà phụ thuộc vào chế độ khai thác thực tế máy bay, vùng điều kiện sử dụng cụ thể Đây phương pháp tiên tiến, hiệu kinh tế cao Ở Việt Nam áp dụng phương pháp có lợi tính đến điều kiện khai thác thực tế Tuy nhiên phương pháp chưa thể áp dụng điều kiện Việt Nam, chủ yếu máy bay sử dụng Việt Nam chưa trang bị thiết bị kiểm soát độ tin cậy tham số tới hạn Nếu nhận chuyển giao công nghệ trang bị thiết bị phải đầu tư kinh phí lớn, không kinh tế Ở Việt Nam, phương pháp xác định tiêu hao tuổi thọ kết cấu máy bay theo bay niên hạn tương đối phù hợp máy bay hàng không dân dụng tiêu hao tuổi thọ theo bay niên hạn tương đối đồng Riêng máy bay quân chế độ bay, điều kiện bảo quản … khác biệt so với điều kiện khai thác nước sản xuất, đặc biệt mâu thuẫn bay niên hạn sử dụng, tuổi thọ theo niên hạn hết tuổi thọ theo bay 30% đến 40% nên việc xác định tiêu hao tuổi thọ theo bay niên hạn chưa hợp lý gây lãng phí Quân chủng PK-KQ Việt Nam khắc phục tình trạng kiểm tra tăng hạn, giải pháp tình Từ nảy sinh ý tưởng mục đích luận án tìm phương pháp thích hợp để tính tiêu hao tuổi thọ kết cấu máy bay điều kiện thực tế Việt Nam Việc nghiên cứu phương pháp xác định tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu máy bay góp phần giải vấn đề nêu 1.3 Một số khái niệm mỏi mỏi gỉ kết cấu máy bay Vòng đời kết cấu máy bay quân nước ta trải qua thời gian bảo quản, đứng nghỉ mặt đất, trình chiếm khoảng 95% thời gian, chịu tác động môi trường khí hậu gây hỏng gỉ thời gian chạy đường băng, cất hạ cánh bay theo kế hoach, nhiệm vụ, chiếm khoảng 5% thời gian chịu tác động tải động, tải lặp gây hỏng hóc mỏi Đặc trưng trình mỏi gỉ tác dụng đồng thời đan xen Quá trình gọi trình mỏi gỉ Một số khái niệm đặc trưng trình là: Mỏi trình tích lũy hỏng hóc thân vật liệu, kết cấu tác động ứng suất thay đổi theo thời gian Độ bền mỏi tính chất vật liệu, kết cấu chống lại trình phá hủy mỏi Độ bền lâu hay tuổi thọ vật liệu, kết cấu khoảng thời gian làm việc chúng tác động chế độ tải yếu tố ảnh hưởng khác mà không bị phá hủy Giới hạn mỏi giá trị lớn ứng suất thay đổi theo thời gian ứng với số chu trình ứng suất sở mà mẫu chuẩn không bị phá hủy Đường cong mỏi đường đồ thị biểu diễn mối quan hệ ứng suất thay đổi với số chu trình ứng suất phá hủy tương ứng Ứng suất thay đổi ứng suất lớn biên độ ứng suất Đường cong mỏi cổ điển có dạng σ = f (N) gọi đường cong Veller (Wohler's Curve) Gỉ trình tác động môi trường (độ ẩm, nhiệt độ, tạp chất, bụi bẩn… lên bề mặt vật liệu, phá hủy bề mặt theo chế hóa học ăn mòn điện -hóa Độ bền mỏi gỉ tính chất vật liệu, kết cấu chống lại trình phá hủy mỏi gỉ đồng thời đan xen Các công trình nghiên cứu phá hủy mỏi cho thấy phá huỷ mỏi kết biến dạng dẻo đàn hồi luân phiên nhau, lặp lại nhiều lần, phân bố không toàn thể tích chi tiết tính không đồng vật liệu, hư hỏng xuất vi khối định hướng không thuận lợi so với tác động tải trọng, chịu trước ứng suất dư bị yếu khuyết tật cục 7 Tích tụ dần dần, tổng cộng hư hỏng cục bắt đầu phá huỷ tổng thể chi tiết Quá trình mỏi làm xuất bề mặt kim loại vết nứt tế vi Các yếu tố môi trường (nhiệt độ, độ ẩm, tạp chất không khí, v.v ) thẩm thấu vào kẽ nứt, gây gỉ vật liệu Hai trình mỏi gỉ tác động tương hỗ với tạo nên hỏng hóc tổng hợp (mỏi gỉ) cho vật liệu kết cấu Đối với lĩnh vực nghiên cứu tuổi thọ vật liệu kết cấu máy bay, công trình nghiên cứu tập trung vào hai loại hợp kim nhôm D16 B95 hai hợp kim chủ yếu kết cấu máy bay Phương pháp nghiên cứu chủ yếu thực nghiệm Dưới tác động tải thay đổi môi trường ăn mòn, vật liệu bị phá hủy theo chế mỏi gỉ Hợp kim nhôm D16 B95 nhạy cảm với mỏi gỉ giới hạn mỏi môi trường ăn mòn 1.4 Tổng quan tình hình nghiên cứu lĩnh vực độ tin cậy tuổi thọ kết cấu máy bay Nghiên cứu khai thác máy bay theo trạng thái ba chương trình trọng điểm ngành Kỹ thuật không quân Để giải vấn đề nhà khoa học tập trung nghiên cứu vào lĩnh vực độ tin cậy tuổi thọ máy bay nói chung kết cấu máy bay nói riêng Các đề tài nghiên cứu “khai thác có kiểm soát” máy bay chiến đấu MiG-21BIS, Su-22M3, Su-22M4 L-39 thống kê hỏng hóc trình khai thác điều kiện khí hậu nhiệt đới ẩm, xác định độ tin cậy sử dụng, làm sở xây dựng phương pháp khai thác máy bay theo độ tin cậy Chương trình “Nghiên cứu khả chuyển máy bay MiG21BIS Su-22 Không quân Việt Nam sang khai thác theo trạng thái” Quân chủng PK-KQ hợp tác với Viện nghiên cứu khai thác Không quân Nga khảo sát đáp ứng máy bay hệ thống khai thác máy bay Không quân Việt Nam để nhận chuyển giao công nghệ khai thác máy bay theo trạng thái có kiểm soát tham số với hỗ trợ thiết bị ARMĐK ĐOZOR Viện kỹ thuật Cục kỹ thuật PK-KQ nghiên cứu tổng hợp phương pháp đánh giá độ tin cậy kết cấu máy bay sử dụng điều kiện Việt Nam, nhằm xây dựng phương pháp khai thác kết cấu máy bay theo độ tin cậy 8 Các kết nghiên cứu nêu Quân chủng sử dụng làm sở cho tăng hạn sử dụng kết cấu máy bay triển khai giải pháp nâng cao độ tin cậy sử dụng máy bay Quân chủng Trong chương trình cấp Nhà nước mang mã số 48D, đề tài “Nghiên cứu độ bền mỏi gỉ kết cấu làm hợp kim nhôm sử dụng vùng khí hậu nhiệt đới ẩm” Viện sĩ Trương Khánh Châu làm chủ nhiệm tập trung nghiên cứu chế, độ bền mỏi gỉ kết cấu làm hợp kim nhôm D16AT B95 Một số công trình khác Viện kỹ thuật PK-KQ tiếp tục nghiên cứu theo hướng Tổng quan công trình nghiên cứu lĩnh vực rút số điều sau: Ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ kết cấu ứng suất mỏi, sinh tác động tải lặp lão hóa (gỉ) kết cấu Đối với máy bay quân có tính động cao, tần số lặp tải bay huấn luyện, động chiến đấu khác khác tổn thất mỏi ảnh hưởng lớn đến tuổi thọ kết cấu Việc xác định tuổi thọ mỏi gỉ cho kết cấu máy bay thường giải thực nghiệm, thông qua phần tử tổng thể kết cấu Thông thường phần tử kết cấu mô thành mẫu thử thử nghiệm để xây dựng đường cong mỏi Các phần tử kết cấu máy bay cần thử nghiệm xác định tuổi thọ vỏ bọc chịu lực, khung, sườn, xà, nẹp Đối với lĩnh vực nghiên cứu tuổi thọ vật liệu kết cấu máy bay, công trình nghiên cứu tập trung vào hai loại hợp kim nhôm D16AT B95 hai loại hợp kim chủ yếu kết cấu máy bay Phương pháp nghiên cứu chủ yếu thực nghiệm 1.5 Tổng quan nghiên cứu giải mã số hóa tham số bay thiết bị kiểm tra khách quan máy bay Trên máy bay nào, Nhà sản xuất máy bay trang bị hệ thống kiểm tra khách quan tham số bay hay gọi “hộp đen” Số liệu đọc ghi lại sau chuyến bay với mục đích giảng bình, kiểm tra bay tìm nguyên nhân tai nạn Thực đề tài “Nghiên cứu thiết kế chế tạo hệ thống kiểm tra khách quan KQ-SAP-12 thay tế hệ thống SARPP-12 máy bay L-39, MIG-21 MI-8” dự án sản xuất thử nghiệm cấp Nhà nước, Viện kỹ thuật PK-KQ nghiên cứu thành công việc giải mã, đọc tham số bay phân tích chúng theo phần mềm máy tính Sau chuyến bay, thiết bị mặt đất cắm vào máy bay thu số liệu từ thiết bị gắn máy bay, không cần tháo “hộp đen” xuống trước Các nhà nghiên cứu bắt đầu sử dụng số liệu “hộp đen” cho mục đích nghiên cứu tuổi thọ mỏi kết cấu thông qua việc phân tích phổ tải lên kết cấu, đánh giá mức độ chịu tải kết cấu phần tử kết cấu Kết xác định cường độ phá hủy mỏi phần tử kết cấu, phân chia bay thành nhóm theo mức độ ảnh hưởng đến tuổi thọ 1.6 Tổng quan máy bay kết cấu máy bay L-39 Máy bay L-39 loại máy bay huấn luyện hai chỗ ngồi với động tuabin phản lực, dùng để huấn luyện sơ cấp nâng cấp phi công trước chuyển sang bay máy bay chiến đấu Khi cần sử dụng máy bay chiến đấu công mặt đất Một số tính kỹ thuật máy bay: khối lượng cất cánh lớn 4.701 kg, khối lượng hạ cánh lớn 4.600 kg Máy bay lắp động AI-25TL, vận tốc lớn 890 km/h, số M lớn 0,8 Hệ số tải đứng ny với G = 4200 kg - đến Kết cấu máy bay L-39 bao gồm thân, cánh đuôi Kết cấu thân kiểu truyền thống gồm 46 khung thân, 16 nẹp dọc vỏ bọc Thân máy bay gồm phần trước phần sau, nối với ốc cấy tháo lắp từ phía thân Cánh máy bay có kết cấu liền trái, phải, gồm có vỏ bọc, 14 sườn, nẹp dọc dầm Các nẹp có mặt cắt hình chữ L, dầm trước, sau sườn có mặt cặt hình chữ C, dầm có mặt cắt chữ I Các dầm, vỏ bọc nẹp cánh làm từ vật liệu D16AT, sườn làm từ vật liệu B-95 Đuôi máy bay gồm đuôi đứng đuôi ngang, có kết cấu kiểu truyền thống với kết cấu bao gồm dầm, sườn, nẹp dọc vỏ bọc Tuổi thọ Nhà sản xuất ấn định cho máy bay L-39 4.500 bay 25 năm, chế độ bảo dưỡng định kỳ theo 100 giờ, 200 bay Nhà máy A41 Quân chủng PK-KQ thực thành công dự án sửa chữa lớn máy bay L-39 kết hợp tăng hạn lên 30 năm Với kết cấu máy bay L-39, phần vỏ bọc gốc cánh (mặt dưới) phần tử hay bị hỏng rạn nứt gỉ Chúng chịu tải kéo xung, nằm gần trọng tâm máy bay Phần tử nằm phía dưới, chịu tác động trực tiếp môi trường ẩm, khí hậu, bụi bẩn máy bay cất, hạ cánh Vì luận án chọn làm đối tượng khảo sát tiêu hao tuổi thọ thực tế 10 1.7 Kết luận chương I Tiêu hao tuổi thọ kết cấu máy bay phương pháp xác định chúng hệ thống khai thác hành tồn nhiều bất cập cần nghiên cứu giải Bất cập lớn mâu thuẫn tiêu hao tuổi thọ theo bay theo niên hạn Việc nghiên cứu tìm phương pháp xác định tiêu hao tuổi thọ thực tế, xét đến ảnh hưởng hai yếu tố “giờ bay” “niên hạn” góp phần giải vấn đề nêu Đây mục tiêu nội dung nghiên cứu đề tài luận án CHƯƠNG II: XÂY DỰNG PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TIÊU HAO TUỔI THỌ THỰC TẾ CỦA KẾT CẤU MÁY BAY 2.1 Sự cần thiết phải xây dựng phương pháp Trong hệ thống khai thác kết cấu máy bay theo định kỳ hành, mâu thuẫn tiêu hao tuổi thọ kết cấu theo bay theo niên hạn vấn đề cộm Khái niệm tiêu hao tuổi thọ thực tế tính đến ảnh hưởng yếu tố bay niên hạn góp phần giải mâu thuẫn Vì vậy, nghiên cứu phương pháp xác định tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu máy bay việc làm cần thiết, góp phần giải vấn đề nêu 2.2 Cơ sở khoa học để xây dựng phương pháp Cơ sở khoa học để xây dựng phương pháp đánh giá định lượng yếu tố ảnh hưởng (bài bay, kỹ thuật lái, môi trường khí hậu niên hạn) đến tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu máy bay 2.2.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến tiêu hao tuổi thọ kết cấu 2.2.1.1 Ảnh hưởng điều kiện môi trường, khí hậu Nhiều công trình nghiên cứu nhà khoa học Việt Nam công bố kết nghiên cứu ăn mòn khí theo vùng núi (I), thành phố công nghiệp (II) ven biển (III), tổng hợp bảng 2.2 đồ thị hình 2.5 Bảng 2.2 Ăn mòn khí hợp kim D16AT, tính mg/m2 Vùng ko α I II III 0,88 8,00 1,80 0,24 0,42 0,00 0,78 6,53 1,80 Thời gian τ, năm 10 15 2,56 3.32 3,56 16,74 18,76 19.01 9,00 18,00 27,00 20 3.64 19,05 36,00 11 % độ dày 20 III 15 II 10 I 0 10 15 20 năm Hình 2.5 Mức độ gỉ mẫu hợp kim nhôm D16AT có độ dày mm vùng thời gian khác I- Vùng núi, II- vùng thành phố, III- vùng ven biển 2.2.1.2 Ảnh hưởng chế độ bay Các số liệu mức độ gỉ hợp kim nhôm theo thời gian vùng khí hậu sở để đánh giá tuổi thọ thực tế kết cấu máy bay Chế độ bay (bài bay) định đến tải tác động lên kết cấu có ảnh hưởng lớn đến độ bền tuổi thọ kết cấu Khi thực động tác động thay đổi độ cao, tốc độ bay, nhào lộn, thắt vòng, gió, hạ, cất cánh chạy đà đường băng gồ ghề, v.v gây tải lên kết cấu máy bay Theo kết công trình nghiên cứu tần số lặp tải thực bay khác máy bay phụ thuộc lớn vào bay (hình 2.6) fi(l/g) 100 10 1 0,1 n y Hình 2.6 Tần số lặp tích hợp trung bình tải bay Công kích mục tiêu không; Trinh sát thời tiết; Bay vòng kín; Bay đường dài; Bay không vực động trung bình; Đánh chặn; Tấn công mục tiêu mặt đất; Bay không vực động cao 12 2.2.1.3 Ảnh hưởng kỹ thuật lái phi công Ảnh hưởng kỹ thuật lái phi công lên tiêu hao tuổi thọ thực tế máy bay đánh giá phân tích số liệu tải hệ thống kiểm tra khách quan lắp máy bay, xác định tần số tải lặp nhiều chuyến bay nhiều phi công khác Kết cho thấy phi công có kỹ thuật bay tốt tải lên kết cấu quy định nội dung bay, kỹ thuật bay phi công chưa tốt trình độ, tâm lý chưa có kinh nghiệm bay tải không quy định, có có đột biến 2.2.2 Khả kiểm soát đánh giá yếu tố ảnh hưởng đến tuổi thọ kết cấu máy bay - Tải lên kết cấu máy bay gây bay, kỹ thuật lái phi công, gió, trạng thái đường băng cất hạ cánh, v.v Phân tích số liệu phổ tải hệ thống kiểm tra khách quan hay gọi “hộp đen” máy bay đánh giá ảnh hưởng tổng thể yếu tố - Ảnh hưởng điều kiện môi trường, khí hậu (nhiệt độ, độ ẩm, độ ô nhiễm không khí, niên hạn sử dụng, v,v ) lên tuổi thọ kết cấu đánh giá phương pháp thực nghiệm Tiến hành phơi mẫu điều kiện môi trường, vùng khí hậu khác theo niên hạn lấy thử mỏi gỉ máy thử, đánh giá ảnh hưởng tổng thể yếu tố nêu 2.3 Nội dung phương pháp toán tính tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu Tiêu hao tuổi thọ thực tế theo phương pháp xác định “giờ bay quy đổi”, có tính đến ảnh hưởng niên hạn sử dụng, vùng khí hậu chế độ bay thực tế Bài toán xác định tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu tóm tắt sau: Tuổi thọ thực tế kết cấu làm việc điều kiện mỏi, chịu tải lặp xác định theo công thức sau: Ttt = h l𝑡𝑡 (2.5) Trong đó: Ttt - Tuổi thọ thực tế kết cấu; ltt - cường độ phá huỷ mỏi thực tế kết cấu; h - hệ số tin cậy tính đến độ tản mạn kết thử nghiệm mỏi, độ xác số liệu thống kê tải, v.v…, theo kinh nghiệm từ nhiều công trình nghiên cứu, hệ số ÷ 13 Cường độ phá huỷ mỏi thực tế kết cấu theo thuyết độ bền mỏi xác định theo công thức: n ltt   i 1 ni / t Ni (2.6) đó: ni/t số chu kỳ mức tải nyi đơn vị thời gian Ký hiệu: ni/t = fi gọi tần số lặp tải mức nyi, có: n f (2.7) ltt   i i 1 N i Trong đó: ƒi - tần số lặp; Ni - số chu kỳ phá hủy mỏi tải nyi Thay giá trị ltt công thức (2.7) vào (2.5), ta có: (2.8) Ttt  n h i 1 fi Ni Gọi tỷ số cường độ phá hủy mỏi thực tế kết cấu máy bay ltt cường độ phá hủy mỏi ấn định lad hệ số quy đổi tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu máy bay ký hiệu Ktt ta có: 𝜆 Ktt = 𝜆 𝑡𝑡 (2.9) Trong đó: λtt = 𝑇𝑡𝑡 λad = 𝑎𝑑 (2.10) 𝑇𝑎𝑑 (2.11) Thay (2.10), (2.11) vào (2.9), có: 𝑇 Ktt = 𝑇𝑎𝑑 𝑡𝑡 (2.12) Thay giá trị Ttt từ (2.8) vào (2.12), ta được: Ktt = hTad n fi N i 1 (2.13) i Như để xác định hệ số quy đổi tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu làm việc điều kiện mỏi gỉ, chịu tải lặp cần phải xác định hai tham số chính: Tần số tải lặp fi giá trị tải nyi , số chu kỳ phá hủy mỏi gỉ Ni tải lặp nyi Tiêu hao tuổi thọ thực tế τtt “giờ bay quy đổi” chuyến bay tính theo công thức: τtt = τ Ktt (2.14) 14 đó: τ - thời gian bay tính theo giờ, Ktt - hệ số quy đổi tiêu hao tuổi thọ thực tế, tính theo công thức (2.13) 2.4 Một số yêu cầu để áp dụng phương pháp Để áp dụng phương pháp xác định tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu máy bay, cần có: - Chương trình phần mềm tính thống kê tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu máy bay (hay thống kê bay qui đổi); - Số liệu tải hệ thống kiểm tra khách quan DTS-39-12; - Số liệu độ bền mỏi gỉ phần tử kết cấu bảng hệ số ảnh hưởng điều kiện môi trường, khí hậu; - Nhân viên tính toán, thống kê 2.5 Kết luận chương II Phương pháp xác định tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu máy bay đề xuất xây dựng phương pháp phù hợp khả thi điều kiện khai thác máy bay Việt Nam Nội dung phương pháp xác định ảnh hưởng yếu tố khai thác chế độ chịu tải (bài bay, kỹ thuật lái), điều kiện môi trường khí hậu (vùng niên hạn) lên tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu CHƯƠNG III: XÁC ĐỊNH TẦN SỐ TẢI LẶP LÊN KẾT CẤU MÁY BAY 3.1 Đặt vấn đề Mục tiêu chương III xác định tần số tải lặp lên kết cấu làm liệu đầu vào toán tính tiêu hao tuổi thọ thực tế lập chương II Khi nghiên cứu ảnh hưởng chế độ chịu tải lên độ bền mỏi tuổi thọ kết cấu, người ta quan tâm đến thành phần tải đứng ny thành phần tải lặp có ảnh hưởng lớn tuổi thọ kết cấu Giải mã, phân tích số liệu hệ thống kiểm tra khách quan lắp lên máy bay kết hợp tính toán, xác định tần số lặp tải mức tải bay 3.2 Phương pháp mô để xác định tần số tải lặp lên kết cấu Khi nghiên cứu phá hủy mỏi, người ta chấp nhận giả thuyết cộng tuyến tính tổn thất mỏi Để xác định tải lên kết cấu, giải toán phá hủy mỏi, thử nghiệm độ bền mỏi, thường phải chuyển đổi phổ tải ngẫu nhiên chuyến bay thành phổ tải mô 15 Có số phương pháp mô như: phương pháp cực đại, cực trị, “xung”, “sải”, chu trình toàn phần, đường đồng mức, v.v… Luận án phân tích số phương pháp mô nêu lựa chọn phương pháp “xung” để tính toán thử nghiệm mỏi 3.3 Sử dụng hệ thống kiểm tra khách quan DTS-39-12 để xác định thông số tải lên kết cấu máy bay Hệ thống kiểm tra khách quan DTS-39-12 máy bay L-39 bao gồm thành phần sau: - Các truyền cảm tín hiệu, thiết bị điều khiển, bảo vệ; - Thiết bị ghi thông tin máy bay GTS-SAP-12; - Thiết bị đọc giải mã thông tin mặt đất DTS-39-12 Thiết bị giải mã thông tin mặt đất DTS-39-12 có khả năng: - Kết nối trực tiếp với thiết bị GTS-SAP-12 để chép thông tin từ nhớ khối LT-SAP-12 phục vụ việc giải mã mà không cần phải tháo đưa vào trạm giải mã loại phim, băng từ; - Kết nối trực tiếp với khối MH-SAP-12 để đọc thông tin xây dựng đồ thị chuẩn mà không cần tháo rời; - Hiển thị tham số theo thời gian dạng đồ thị, dạng bảng tham số dạng mã Từ số liệu đầu hệ thống DTS-39-12 đồ thị bảng giá trị tải đứng ny, luận án xây dựng thêm phần mềm xác định tần số tải lặp theo mức tải chuyến bay Số liệu tần số tải lặp tải lên kết cấu tính toán cho chuyến bay Kết tính toán cho bay đặc trưng biểu diễn hình 3.4 fi(l/h) 1000 100 10 1 1 0.8 1.3 1.8 2.3 2.8 3.3 3.8 4.3 ny Hình 3.4 Tần số lặp tải lên kết cấu máy bay L-39 bay (1 Bay động cao; Bay động trung bình; Bay động thấp) 3.4 Kết luận chương III Kết nghiên cứu chế độ chịu tải phần tử kết cấu máy bay L-39 cho thấy: Tần số tải lặp lên phần tử kết cấu phụ thuộc vào nội 16 dung bay Với mức tải, tần số tải lặp bay khác khác Với mức tải ny = 1,8 tần số tải lặp bay động cao 78,2 lần/giờ,với bay động trung bình số 25,9 lần/giờ, bay động thấp 6,8 lần/giờ Kết phân tích xác định tần số tải lặp đưa dạng bảng số liệu đồ thị tần số lặp tải Đây số liệu đầu vào cho chương trình tính toán tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu máy bay CHƯƠNG IV: XÁC ĐỊNH ĐỘ BỀN MỎI GỈ CỦA PHẦN TỬ KẾT CẤU MÁY BAY 4.1 Đặt vấn đề Mục tiêu chương IV xác định số chu kỳ phá hủy mỏi phần tử kết cấu làm liệu đầu vào toán tính tiêu hao tuổi thọ thực tế lập chương II Xác định độ bền mỏi gỉ xây dựng đường cong mỏi cho kết cấu máy bay thường giải thực nghiệm Thông thường phần tử kết cấu mô thành mẫu thử thử nghiệm để xây dựng đường cong mỏi Các phần tử kết cấu thử nghiệm khung, xà, sườn, nẹp vỏ bọc chịu lực 4.2 Phương pháp nghiên cứu Để xác định độ bền mỏi gỉ phần tử kết cấu, phù hợp phương pháp thực nghiệm Nội dung phương pháp phần tử kết cấu mô thành mẫu thử Mẫu thử có hình dáng vật liệu tương tự phần tử kết cấu gia tải mô điều kiện chịu tải Đối tượng nghiên cứu luận án lựa chọn phần tử vỏ bọc chịu lực phía gốc cánh máy bay L-39 Để thử nghiệm, chúng mô thành mẫu thử hình 4.1 4.2 Phương pháp thử mỏi tiến hành theo Tiêu chuẩn TCVN 8185: 2009 (ISO1099: 2006) Quá trình thử sau: - Phơi mẫu hợp kim trời số vùng khí hậu đặc trưng, định kỳ năm, năm, năm… lấy mẫu phòng thí nghiệm để nghiên cứu Kích thước quy cách mẫu thử tự nhiên theo hình 4.1 - Mẫu thử tự nhiên lấy về, sau thử nội dung không phá hủy mẫu đo đạc độ gỉ theo khối lượng, theo chiều sâu, diện tích vết gỉ, v.v… gia công thành mẫu thử mỏi (hình 4.2) Tiến hành thử nghiệm máy để xây dựng đường cong mỏi 17 dày 2mm Hình 4.1 Mẫu thử tự nhiên Hình 4.2 Mẫu thử mỏi - gỉ 4.3 Thiết bị thử mỏi-gỉ Thử mỏi gỉ mẫu hợp kim D16AT B95 thực hai máy thử mỏi gỉ MG-01 MG-02 (hình 4.3) Phòng thí nghiệm máy bay động cơ, Viện kỹ thuật PK-KQ Để phục vụ cho đề tài, nghiên cứu sinh chủ trì cải tiến hoàn thiện thiết bị, thiết kế, lắp đặt thêm hệ thống tạo xung tải vuông xung tải hình thang, hệ thống ghi tự động kết đứt mẫu Máy điều khiển lập trình chế độ thử máy tính trung tâm Hình 4.3 Máy thử mỏi gỉ MG-01 MG-02 Một số tính kỹ thuật thiết bị: áp suất lớn bơm thủy lực: 21MPa, khả điều chỉnh áp suất thủy lực: 0÷21MPa, khả tạo tần số thử mỏi: 0-5hz, số mẫu thử lúc máy: 10 mẫu, kích thước mẫu tối đa: 650x100 mm, môi trường thử nghiệm: khí, chất lỏng, hỗn hợp 4.4 Kết thí nghiệm xây dựng đường cong mỏi gỉ Với mục đích sử dụng đường cong mỏi vật liệu kết cấu 18 cho toán tính tiêu hao tuổi thọ thực tế phần tử kết cấu, khuôn khổ thực luận án, NCS tiến hành thử nghiệm số phương án mẫu thử môi trường không khí dung dich 3,5% NaCl mẫu thử với chiều sâu vết gỉ khác (hình 4.4 4.5) sử dụng số kết mà Viện Kỹ thuật PK-KQ thử nghiệm (hình 4.6 đến hình 4.11) với mục đích đối chứng kết Ki 0.8 0.8 K 0.7 0.7 i 0.6 0.6 0.5 0.5 0.4 0.4 I II 0.3 0.3 VI 0.2 0.2 0.1 0.1 0 Ni x 10 III V IV Ni x 105 Hình 4.4 Mẫu thử môi trường không khí (1) dung dịch 3,5% NaCl (2) Hình 4.5 Độ bền mỏi hợp kim nhôm D16AT với mức độ gỉ I-gỉ 0%, II-gỉ 3%, III-gỉ 5%, IV-gỉ 10%, V-gỉ 15%, VI- gỉ 20% Hình 4.6 Mẫu Bạch Mai sau năm (1) năm (2) Hình 4.7 Mẫu Yên Bái sau năm (1) năm (2) 19 Hình 4.8 Mẫu sau năm Nha Trang (1), Đà Nẵng (2) Tân Sơn Nhất (3) Hình 4.10 Mẫu có phủ chất ức chế (1) chất ức chế (2) Hình 4.9 Mẫu sau năm Bạch Mai (1) Yên Bái (2) Hình 4.11 Mẫu có lau chùi (1) không bảo quản (2) 4.5 Sử dụng đồ thị đường cong mỏi gỉ để tính toán số chu kỳ phá hủy mỏi gỉ kết cấu Mức độ ảnh hưởng điều kiện khí hậu đến tuổi thọ kết cấu máy máy bay đặc trưng hệ số i có giá trị tỷ số độ bền mỏi chi tiết bị gỉ với độ bền mỏi chi tiết chưa bị gỉ Quá trình nghiên cứu thực nghiệm xây dựng đường cong mỏi gỉ hợp kim nhôm D16AT theo chiều sâu vết gỉ, tính % độ dày mẫu thử tự nhiên theo thời gian vùng khí hậu khác (hình 4.5) Kết hợp với kết thử tự nhiên đo đạc độ gỉ hợp kim nhôm D16AT theo thời gian vùng khí hậu khác nước ta (hình 2.5), xác định hệ số ảnh hưởng điều kiện khí 20 hậu  i vùng khí hậu đặc trưng thời gian sử dụng khác Kết tính toán hệ số  i thể trong bảng 4.2 Bảng 4.2 Hệ số ảnh hưởng i vùng khí hậu niên hạn (I-vùng núi, II-vùng thành phố, III-vùng bờ biển) T (năm) 10 15 20 ki V I II III I II III I II III I II III 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,046 0,038 0,040 0,044 0,034 0,036 0,043 0,031 0,031 0,042 0,033 0,030 0,219 0,188 0,200 0,213 0,172 0,175 0,213 0,172 0,166 0,213 0,172 0,156 0,502 0,429 0,459 0,488 0,390 0, 405 0,463 0,390 0,405 0,463 0,380 0,341 0,793 0,671 0,732 0,756 0,634 0,646 0,768 0,634 0,598 0,756 0,634 0,561 0,852 0,786 0,833 0,857 0.738 0,762 0,833 0,714 0,643 0,833 0,690 0,619 0,870 0,852 0,839 0,889 0,802 0,852 0,839 0,802 0,692 0,839 0,722 0,670 0,929 0,857 0,893 0,893 0,857 0,857 0,893 0,850 0,714 0,893 0,850 0,671 Từ đồ thị đường cong mỏi, dùng phương pháp nội suy Newton hay “hồi quy đa thức”, tìm phương trình đường cong mỏi vật liệu D16AT chưa bị gỉ sau: ki3Ni = 1,28.104 (4.8) Từ số liệu đường cong mỏi gỉ nhận thử nghiệm máy mỏi gỉ, rút phương trình chung đường cong mỏi gỉ vật liệu kết cấu có dạng: 𝑘𝑖3 𝛽𝑖 Từ đó: 𝑁𝑖 = 1,28.104 𝑁𝑖 = 1,28.104 𝑘𝑖3 𝛽𝑖 (4.10) (4.11) Phương trình (4.11) giúp tính toán Ni làm số liệu đầu vào toán tính tiêu hao tổi thọ thực tế phần tử kết cấu 4.6 Kết luận chương IV Kết nghiên cứu xác định độ bền mỏi gỉ phương pháp thử nghiệm xây dựng đường cong mỏi gỉ chúng cho thấy: - Độ bền mỏi gỉ hợp kim D16AT B95 giảm nhiều môi trường có muối Cl-, mức độ giảm lớn nhất lên tới 55% mức tải 0,3σb Ở mức tải cao ảnh hưởng so với mức tải thấp 21 - Độ suy giảm độ bền mỏi gỉ hợp kim nhôm vùng khí hậu khác khác Ở sân bay vùng núi mức suy giảm trung bình hàng năm từ 0,5%/năm đến 4,7%/năm theo mức tải ki tương ứng từ 0,7 đến 0,1 Ở vùng thành phố công nghiệp số từ 0,75%/năm đến 4,8%/năm Ở vùng bờ biển số từ 2,2%/năm đến 4,8%/năm Ở mức tải ki nhỏ, mức độ suy giảm độ bền mỏi cao so với mức tải lớn - Với số liệu Ni xác định theo phương pháp trình bày trên, sử dụng làm liệu đầu vào toán tính tuổi thọ thực tế kết cấu làm việc điều kiện tải lặp Phương pháp bảo đảm độ tin cậy nhờ dựa vào kết thử nghiệm nhiều phương án mẫu đặc trưng cho điều kiện sử dụng Phương pháp thử tiến hành theo Tiêu chuẩn Việt Nam (TCVN) Thiết bị thử mỏi gỉ kiểm định theo hệ thống đo lường quân đội Kết kiểm chứng, so sánh kết tính số chu kỳ phá hủy mỏi phần tử kết cấu Ni Luận án kết thí nghiệm Viện kỹ thuật Phòng không - Không quân (VKT) cho thấy sai số trung bình nhỏ 10% Đối với thử mỏi gỉ, sai số chấp nhận CHƯƠNG V: CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN VÀ KẾT QUẢ 5.1 Cơ sở xây dựng chương trình Bài toán xác định tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu xây dựng mục 2.3, số liệu tải tần số tải lặp xác định muc 3.3 số liệu độ bền mỏi, số chu kỳ phá hủy mỏi gỉ phương trình đường cong mỏi gỉ xác định mục 4.5 sở để xây dựng phần mềm tính toán tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu máy bay 5.2 Lưu đồ thuật toán chương trình phần mềm Khi kết thúc chuyến bay, có số hiệu máy bay file liệu khách quan chuyến bay, phần mềm tự động lọc thông số τ (thời gian bay), ny (quá tải đứng máy bay lấy thông số 1s/1 lần ghi), đồng thời phần mềm tự truy suất vào file liệu lưu trữ để lấy thông số năm bắt đầu sử dụng, số năm quy định, số quy định, năm sử dụng, số sử dụng thời gian lại số hiệu máy bay Đồng thời phần mềm bắt buộc phải nhập vùng bay, niên hạn sử dụng để từ tự động truy suất vào thư viện liệu theo 22 hệ số mức tải ki để lấy tham số βi (tham số ảnh hưởng vùng năm sử dụng) Từ phần mềm thứ tự tính toán tần số lặp fi tải nyi, số chu kỳ phá hủy Ni hệ số mức tải Ki, tự động tính λi Tổng toàn λi chuyến bay λ chuyến bay, phần mềm tính hệ số Ktt bay quy đổi τtt Sau thực loạt thao tác phần mềm lưu lại số bay quy đổi lại máy bay vào file liệu chuyến bay kết thúc trình tính toán Đồng thời phần mềm hiển thị toàn thông số chuyến bay lên hình 5.3 Kết tính toán tiêu hao tuổi thọ thực tế Sau chuyến bay, hệ thống kiểm tra khách quan lấy số liệu từ máy bay, nạp vào giải mã chạy chương trình Hệ thống tính toán, thống kê thông báo số liệu chuyến bay như: tiêu hao tuổi thọ theo bay, hệ số quy đổi tiêu hao tuổi thọ thực tế, tiêu hao tuổi thọ thực tế, tuổi thọ thực tế lại Kết tính toán thực cho bay liên tục sau chuyến bay Bảng 5.1, 5.2 5.3 thể kết tính toán cho bay tiêu biểu máy bay L-39 vùng bờ biển Bảng 5.1 Kết tính toán cho bay động thấp (nymax = 1,8) Thời gian (năm) Ktt l 2,22.10-5 0,4994 2,46.10-5 0,555 10 2,86.10-5 0,644 15 2,96.10-5 0,6657 20 3,07.10-5 0,6922 Bảng 5.2 Kết tính toán cho bay động trung bình (nymax=2,6) Thời gian (năm) Ktt l 2,52.10-5 0,5677 2,83.10-5 0,6375 10 3,17.10-5 0,7137 15 3,31.10-5 0,7457 20 3,43.10-5 0,7719 Bảng 5.3 Kết tính toán cho bay động cao (nymax=4) Thời gian (năm) Ktt l 4,95.10-5 1,1145 5,59.10-5 1,2579 10 6,06.10-5 1,3653 15 6,5.10-5 1,4634 20 7,03.10-5 1,5821 23 5.4 Kết luận chương V Kết tính toán tiêu hao tuổi thọ thực tế phần tử kết cấu máy bay L-39 cho thấy tiêu hao tuổi thọ thực tế phần tử kết cấu may bay phụ thuộc lớn vào nội dung bay huấn luyện, vùng khí hậu nơi khai thác máy bay số năm sử dụng máy bay Đối với bay động cao, hệ số quy đổi tiêu hao tuổi thọ thực tế có giá trị từ 1,1 đến 1,5; với bay động trung bình, số 0,6 đến 0,8 bay động thấp, số 0,5 đến 0,7 Đối với phần tử kết cấu có niên hạn sử dụng cao, tiêu hao tuổi thọ thực tế lớn so với chúng đưa vào sử dụng Cùng sử dụng vùng bờ biển với bay động cao, hệ số tiêu hao tuổi thọ thực tế bắt đầu sử dụng 1,1 với niên hạn sử dụng 15 năm số 1,4 Trong khuôn khổ luận án, phương pháp xác định tiêu hao tuổi thọ thực tế áp dụng tính toán cho phần tử vỏ bọc chịu lực gốc cánh Phương pháp áp dụng tương tự để tính toán phần tử khác kết cấu máy bay KẾT LUẬN CHUNG Phương pháp xác định tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu máy bay mà luận án đề xuất xây dựng phương pháp phù hợp khả thi cho điều kiện khai thác máy bay quân nước ta Nội dung phương pháp xác định ảnh hưởng yếu tố sử dụng chế độ bay, kỹ thuật lái phi công, môi trường khí hậu niên hạn sử dụng lên tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu máy bay Kết nghiên cứu chế độ chịu tải phần tử kết cấu máy bay L-39 cho thấy: Tần số tải lặp lên phần tử kết cấu phụ thuộc vào nội dung bay kỹ thuật bay Với mức tải, tần số tải lặp bay khác khác Với mức tải ny =1,8, tần số tải lặp bay động cao 78,2 lần/giờ, khí với bay động trung bình số 25,9 lần/giờ với bay động thấp 6,8 lần/giờ Kết xác định tần số tải lặp sử dụng làm liệu đầu vào toán xác định tiêu hao tuổi thọ thực tế phần tử kết cấu Điều kiện môi trường khí hậu thời hạn sử dụng ảnh hưởng đáng kể đến độ bền mỏi gỉ kết cấu Ở sân bay vùng núi mức suy giảm trung bình hàng năm từ 0,5%/năm đến 4,7%/năm theo 24 mức tải ki tương ứng từ 0,7 xuống 0,1 Ở vùng thành phố công nghiệp số từ 0,75%/năm đến 4,8%/năm Ở vùng bờ biển số từ 2,2%/năm đến 4,8%/năm Ở mức tải ki nhỏ, mức độ suy giảm độ bền mỏi cao so với mức tải lớn Kết xác định số chu kỳ phá hủy mỏi gỉ sử dụng làm liệu đầu vào cho toán xác định tiêu hao tuổi thọ thực tế phần tử kết cấu Bài toán chương trình tính tiêu hao tuổi thọ thực tế hay bay quy đổi áp dụng vào phần tử vỏ bọc chịu lực gốc cánh máy bay L-39 cho thấy tiêu hao tuổi thọ thực tế chúng phụ thuộc vào chế độ chịu tải, vùng khí hậu niên hạn sử dụng Với bay động cao, hệ số quy đổi tiêu hao tuổi thọ thực tế có giá trị từ 1,1 đến 1,7; với bay động trung bình: từ 0,5 đến 0,7 với bay động thấp số 0,4 đến 0,6 Cùng sử dụng vùng bờ biển, với bay động cao, hệ số quy đổi tiêu hao tuổi thọ thực tế bắt đầu sử dụng 1,1 niên hạn sử dụng đến 15 năm số 1,4 Kết nghiên cứu sử dụng làm để tăng hạn sử dụng kết cấu máy bay, góp phần giải mâu thuẫn tiêu hao tuổi thọ theo bay theo niên hạn phương pháp khai thác máy bay quân hành, đồng thời tiền đề tiến tới việc khai thác kết cấu máy bay theo trạng thái, tiêu hao tuổi thọ thực tế xem tham số trạng thái phần tử kết cấu HƯỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO Để hoàn thiện phương pháp xác định tuổi thọ thực tế kết cấu máy bay, cần tiếp tục nghiên cứu giải vấn đề sau: - Nghiên cứu xác định khâu “yếu” tuổi thọ kết cấu; - Các phương pháp xác định tuổi thọ khâu “yếu” kết cấu; - Nghiên cứu phương pháp khai thác kết cấu máy bay theo tiêu hao tuổi thọ thực tế  ... hậu vào toán tính tiêu hao tuổi thọ thực tế - Lập toán tính tiêu hao tuổi thọ thực tế phần tử kết cấu máy bay tìm phương pháp giải toán Cấu trúc luận án Luận án gồm mở đầu, chương kết luận thể... đích luận án tìm phương pháp thích hợp để tính tiêu hao tuổi thọ kết cấu máy bay điều kiện thực tế Việt Nam Việc nghiên cứu phương pháp xác định tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu máy bay góp phần... thái, tiêu hao tuổi thọ xem tham số trạng thái phần tử kết cấu 3 Những đóng góp luận án - Luận án đề xuất xây dựng phương pháp xác định tiêu hao tuổi thọ thực tế kết cấu máy bay Đây phương pháp