Разработка измерительной фазохронометрической технологии сопровождения жизненного цикла трансмиссии летательного аппарата тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, кандидат наук Позднякова Екатерина Дмитриевна

• Позднякова Екатерина Дмитриевна
• кандидат наук
• 2024

Оглавление диссертации кандидат наук Позднякова Екатерина Дмитриевна

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Исследование применяемых подходов к задачам диагностики

конструктивных элементов трансмиссии летательного аппарата

Выводы по Главе

Глава 2. Разработка общих принципов создания системы диагностики элементов конструкции трансмиссии летательного аппарата на базе 30 фазохронометрического метода

2.1. Особенности применения фазохронометрического метода для диагностики элементов трансмиссии летательного 30 аппарата

2.2. Описание методики использования фазохронометрического подхода применительно к элементам 31 трансмиссии

2.3. Постановка задачи испытаний для получения информации о работе трансмиссии летательного

аппарата

Выводы по Главе

Глава 3. Практическое применение фазохронометрического метода для получения информации о работе трансмиссии

3.1. Выбор и описание объекта испытания

3.2. Подход к формированию математической модели с привязкой

42

к конструкции на примере трансмиссии летательного аппарата

3.3. Описание принципиальной схемы измерительной фазохронометрической системы

3.4. Выбор датчиков для создания измерительной системы

3.5. Постановка измерительного эксперимента

Стр.

3.6. Расчет информационной эффективности метода

Выводы по Главе

Глава 4. Обработка измерительной информации, полученной на базе опытно-промышленной реализации фазохронометрической технологии 61 на трансмиссии вертолета

4.1. Анализ стабильности результатов измерения фазохронометрическим методом

4.2. Обработка фазохронометрической информации, полученной оптической измерительной системой при отсутствии и наличии 71 нагружающего момента

4.3. Оценка изменений в хронограммах вращения при внесении

82

дисбаланса в систему

Выводы по Главе

Глава 5. Метрологическое обеспечение фазохронометрической технологии и разработка проекта методики выполнения 90 измерений

5.1. Описание основного подхода к разработке методики

90

выполнения измерений

5.2. Описание этапов разработки методики выполнения измерений

на основе фазохронометрического подхода для трансмиссии 96 вертолета

5.3. Разработка методики оценки погрешности первичных

113

преобразователей

Выводы по Главе

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка измерительной фазохронометрической технологии сопровождения жизненного цикла трансмиссии летательного аппарата»

Актуальность работы

Переход современного общества и промышленности к индустрии 4.0 характеризуется развитием цифровой экономики, информационных измерительных технологий, нейросистем. Уже сейчас перед учеными и инженерами ставятся принципиально новые задачи, связанные с построением инженерных систем. Современный этап развития общества является особенным именно в части усовершенствования измерительных и диагностических технологий при непосредственном участии самообучаемых систем, облачных технологий, аддитивных технологий, живых и биосистем.

В настоящее время вопросы обеспечения безопасности технических объектов стоят особенно остро и требуют подходов на качественно новом уровне. Необходимость предотвращения техногенных катастроф и возможность снижения количества аварий в авиации и космической сфере являются одними из важных задач общества. Научное и технологическое развитие авиационной отрасли отражено в Стратегии научно-технического развития РФ (утверждена Указом Президента РФ от 28 февраля 2024 г. № 145); Концепции технологического развития на период до 2023 года (утверждена распоряжением Правительства Российской Федерации от 20 мая 2023 г. №2 1315-р); Комплексной программой развития авиационной отрасли до 2030 года (в редакции Распоряжения Правительства Российской Федерации от 11.03.2023 № 563-р).

В настоящее время в мире насчитывается более 46 тысяч гражданских и военных вертолётов. Средний рассчитанный срок службы машин составляет 25 лет. Для каждого критически важного узла или агрегата вертолетной техники назначается своя суммарная наработка, при достижении предельного значения которой, вне зависимости от текущего технического состояния, эксплуатация прекращается. Однако на практике в результате отсутствия возможности

восполнения парка воздушных судов необходимо продлять срок службы по результатам экспертизы текущего технического состояния, инструментами в которой служит визуальный осмотр [1-3], экспертное мнение специалистов и традиционные методы диагностики, что не всегда позволяет оценивать индивидуальные особенности каждого из вертолетов. Что, как следствие, приводит к трудности своевременного обнаружения предвестников поломки, например, повреждений в труднодоступных местах конструкции. В результате возникает повышенный риск неожиданного выхода из строя различных агрегатов.

Получение объективной информации о техническом состоянии основных агрегатов по всему парку даст возможность улучшить планирование ремонтных работ, в том числе обеспечить поставку необходимых комплектующих, а также уменьшить финансовые издержки.

В мировом вертолетостроении для диагностики высокоответственных агрегатов и узлов применяются системы, построенные в основном на методах вибромониторинга. Такие подходы затрудняют получение устойчивых диагностических признаков в течение всего процесса эксплуатации [4-8]. Это подтверждает необходимость разработки новых методов оценки оборудования по техническому состоянию.

Цель диссертации заключается в разработке научно-методических подходов, методов и средств метрологического обеспечения мониторинга и диагностики конструктивных частей трансмиссии вертолета на базе фазохронометрического подхода.

Для достижения поставленной цели в диссертации были определены следующие задачи:

1. Провести научно-обоснованный анализ существующих в настоящее время подходов к мониторингу технического состояния и диагностике конструктивных элементов вертолета, и определить критерии градации измеряемых характеристик в зависимости от критичности контролируемых элементов.

2. Обосновать и разработать научно-методический подход к мониторингу и определению частотных характеристик конструктивных элементов трансмиссии вертолета на базе фазохронометрического метода.

3. Провести экспериментальные исследования на стенде трансмиссии с применением фазохронометрической системы с учетом влияния дисбаланса и возможностью измерения крутящего момента.

4. Разработать фазохронометрическую технологию и научно обосновать возможность ее применения для трансмиссии вертолета.

5. Разработать требования к метрологическому обеспечению, методику измерения крутящего момента, оценки влияния дисбаланса на валу трансмиссии, оценки технического состояния подшипниковых опор и промежуточного редуктора с использованием фазохронометрической технологии на трансмиссии вертолета.

Объект исследования

Методы и средства измерений, мониторинга технического состояния и информационно-метрологического сопровождения летательных аппаратов.

Методы исследования

При решении поставленных задач применялись методы анализа и обобщения теоретических и практических материалов, научных трудов в сочетании с использованием методов теории и анализа случайных процессов в технике, методов планирования эксперимента, теоретической механики, теории колебаний, сопротивления материалов, а также математический аппарат прикладной метрологии, анализа временных рядов. Измерения производились современными измерительными средствами и апробированными методиками. Обработка результатов осуществлялась на персональных компьютерах с применением методов теории обработки результатов многократных измерений, методов теорий случайных сигналов и спектрального анализа, отвечающих требованиям нормативов прикладной метрологии.

Экспериментальные исследования проводились в лабораторных и в производственных условиях организаций МГТУ им. Н.Э. Баумана, ООО «НПО ПКРВ», НЦВ имени М.Л. Миля и Н.И. Камова.

Научная новизна полученных в диссертации результатов заключается в следующем:

1. Впервые предложен и научно обоснован подход к мониторингу технического состояния и определению частотных характеристик конструктивных частей трансмиссии вертолета на базе фазохронометрического метода.

2. Впервые предложена и апробирована измерительная фазохронометрическая технология сопровождения жизненного цикла трансмиссии, реализованная на этапе испытаний.

3. Получены частотные характеристики крутильных колебаний конструктивных элементов трансмиссии вертолета на базе фазохронометрической технологии. Исследованиями установлено и доказано, что полученные частотные характеристики представляют устойчивые качественно и изменяющиеся количественно диагностические признаки штатного функционирования валопровода трансмиссии.

4. Реализована и исследована методика измерения крутящего момента трансмиссии вертолета фазохронометрической системой.

Достоверность результатов

При проведении испытаний и измерений были использованы аттестованные методики и поверенные средства измерений. Также достоверность полученных результатов обеспечивается за счет согласования результатов теоретических расчетов с результатами эксперимента.

Практическая значимость работы

1. Результаты работы приняты к использованию, представляют теоретическую и практическую полезность для проведения испытаний трансмиссии и редуктора вертолета при разработке новой техники АО «НЦВ Миль и Камов». (Письмо от 12.02.2024 №10-01/5074).

2. Результаты работы приняты к внедрению в целях диагностики циклических элементов конструкции летательных аппаратов. В период с 2021 по 2023 гг. на базе АО «НЦВ Миль и Камов» в целях разработки опытного образца системы мониторинга и отработки элементов измерительной фазохронометрической технологии проведена оценка технических решений для создания экспериментального образца измерительной системы. (Акт ООО «НПО ПКРВ» от 29.08.2024 №1)

3. Результаты диссертации поддержаны в рамках проектов, в которых соискатель являлся исполнителем:

- Государственное задание 9.4968.2017/БЧ "Разработка научных основ и методов повышения точности измерительно-вычислительных фазохронометрических технологий поддержки жизненного цикла высокотехнологичных объектов машиностроения". Срок выполнения 2017-2019 г.г.

4. На базе полученных результатов в рамках диссертационной работы разработаны учебно-методические материалы, включённые в учебные дисциплины кафедры метрологии и взаимозаменяемости МГТУ им. Н.Э. Баумана: «Общая теория измерений», «Метрология и физико-технические измерения», «Информационная поддержка жизненного цикла продукции», входящими в учебный план кафедры.

Апробация результатов работы

Результаты диссертационной работы представлены и обсуждались на всероссийских и международных конференциях:

- Всероссийская научно-техническая конференция «Студенческая научная весна: Машиностроительные технологии», Москва, 2016.

- XXVII Международная инновационно-ориентированная конференция молодых ученых и студентов МИКМУС, Москва, 2016.

- XIV Всероссийская научно-техническая конференция «Состояние и проблемы измерений», Москва, 2017.

- V Международный Балтийский морской форум. V Международная научная конференция «Морская техника и технологии. Безопасность морской индустрии», Калининград, 2017.

- X Всероссийская конференция молодых ученых и специалистов (с международным участием) «Будущее машиностроения России», Москва, 2017 г.;

- Международная научная конференция «Фундаментальные и прикладные задачи механики», Москва, 2017.

- Юбилейная ХХХ Международная инновационная конференция молодых ученых и студентов по проблемам машиноведения, Москва, 2018.

- XII Всероссийская конференция молодых ученых и специалистов (с международным участием) «Будущее машиностроения России», Москва, 2019.

- Всероссийский научно-практический семинар «Метрологическое обеспечение в области неразрушающего контроля», п. Менделеево, 2024.

- XVII Всероссийская конференция молодых ученых и специалистов (с международным участием) «Будущее машиностроения России», Москва, 2024.

Личный вклад

Личный вклад соискателя заключается в анализе применяемых подходов к задачам диагностики конструктивных элементов летательных аппаратов вертолетного типа. Разработана методика использования ФХМ подхода для трансмиссии вертолета. Проведена обработка результатов вычислительного эксперимента с применением ФХМ метода. Произведен расчет информационной эффективности примененного ФХМ метода. Лично автором проведен анализ и обработка результатов измерений, полученных с использованием оптической системы и вихретоковых датчиков, разработан проект методики выполнения измерений с применением ФХМ подхода. Автор принимала участие в постановке задачи испытаний и самих испытаниях трансмиссии винтокрылого летательного аппарата.

Структура и объем диссертации

Диссертация включает в себя введение, пять глав, заключение, список литературы, приложение. Объем диссертации 152 страницы.

На защиту выносятся основные положения:

1. Научно-методический подход к мониторингу технического состояния и определению частотных характеристик конструктивных частей трансмиссии вертолета на базе фазохронометрического метода.

2. Измерительная фазохронометрическая технология сопровождения жизненного цикла трансмиссии, реализованная на этапе испытаний.

3. Полученные частотные характеристики крутильных колебаний, связанных с конструкцией трансмиссии вертолета на базе фазохронометрической технологии, представляющие устойчивые качественно и изменяющиеся количественно диагностические признаки штатного функционирования валопровода трансмиссии.

4. Фазохронометрическая технология позволяет определять влияние дисбаланса на примере трансмиссии вертолета при относительно малых массах (не более 0,002 %).

5. Предложенная система измерения крутящего момента непосредственно на валу трансмиссии с помощью измерительной фазохронометрической технологии.

Глава 1. Исследование применяемых подходов к задачам диагностики конструктивных элементов трансмиссии летательного аппарата

При создании новой или модернизации существующей техники крайне важно, в первую очередь, учитывать такие ключевые факторы, как увеличение грузоподъёмности, улучшение манёвренности и повышение боеспособности за счёт совершенствования лётных характеристик летательных аппаратов [9,10]. Однако нельзя забывать, что любое изменение конструкции приводит к изменению требований всей системы, включающей в себя требования по условиям эксплуатации, допускаемым нагрузкам и, что еще важнее, перегрузкам. Из истории развития летательных аппаратов известно, что вертолеты прошли самый сложный путь становления и признания их эксплуатационных преимуществ именно из-за сложностей, связанных с адаптацией конструкции машины для «вертикального взлета».

Для обеспечения надежности и безопасности конструкции на протяжении всего срока службы необходимо организовать правильную систему контроля в процессе её эксплуатации. Разработка такой системы — важная задача при создании надёжных и безопасных конструкций. Ее основной целью является своевременное предупреждение о появлении любых опасных дефектов [11-14].

Существует несколько причин, по которым производители оснащают авиационную технику системами контроля. Одна из причин - требования эксплуатантов в части надежности, экономичности и обеспечения высокого уровня готовности парка. Данные требования можно обеспечить за счёт улучшения диагностики, точного прогнозирования срока службы деталей и планирования ремонтов, включая капитальные. При этом организации, занимающиеся продажей техники, в первую очередь заинтересованы в ее привлекательности со стороны внутренних потребителей, а также в повышении уровня важности с точки зрения экспорта. Вопросы, связанные с безопасностью,

являются одними из важнейших для предприятий, использующих вертолёты в оффшорных операциях.

При создании сложного механизма, особенно в авиационной технике, особое внимание следует уделять обеспечению надёжности каждой из функциональных систем. Даже незначительный сбой в их работе может привести к серьёзным последствиям, вплоть до авиакатастрофы. Поэтому необходимо учитывать все возможные факторы внешних условий, которые могут оказать влияние на работу агрегатов и вывести их из строя, и предусмотреть меры по предотвращению потенциальных проблем.

В настоящее время Российская Федерация занимает самые ведущие позиции в мире в области создания вертолетной техники, что требует повышенного внимания к обеспечению безопасности полетов. За десять лет произошло более 130 авиационных происшествий с участием винтокрылых летательных аппаратов. Исследования показывают, что 47% авиационных аварий с участием вертолетов приводят к значительным разрушениям летательного судна, гибели людей, что является существенной угрозой, как для летного экипажа, так и для населения, сооружений и самой эксплуатируемой техники [15-17]. Согласно анализу обобщенных данных факторами, приводящими к авариям, чаще всего являются ошибки экипажа и наземного персонала (73%), погодные условия, отказ авиационной техники и другие (27%). [18] Известно, что на штатную работу вертолёта, как летательного аппарата, оказывают влияние множество факторов, осложняющих полет: изменяющаяся скорость перемещения воздушных масс, наличие примесей в воздухе, разная степень интенсивности образования осадков на рабочих элементах машины, ограничения видимости, влажности, температурные скачки, например, при полетах над горным рельефом и т. д.

Статистика авиационных происшествий показывает, что они происходят регулярно, но с разной интенсивностью, то есть имеют синусоидальный незатухающий характер. Данное обстоятельство подтверждает, что важно постоянно создавать новые и совершенствовать уже используемые системы

диагностики и мониторинга, а также повышать надежность компонентов, которые могут привести к отказу системы или опасным последствиям такого отказа.

Известно, что все компоненты конструкции вертолета делятся на четыре категории в зависимости от степени ответственности за безопасность полета [11,19,20].

К первой группе относятся агрегаты и детали, поломка которых немедленно приводит к полной потере работоспособности и безопасности. Выявить дефекты в этих элементах на ранней стадии практически невозможно. К таким компонентам воздушных судов относятся, например, лопасти, каркас которых закрывает лонжерон и не позволяет осмотреть его после полёта. Также в эту группу входят системы управления несущего и рулевого винтов, закрытые для осмотра, вал несущего винта и другие элементы.

Отличительной чертой агрегатов второй группы является то, что их поломка может немедленно и полностью нарушить работу конструкции и безопасность полёта. Однако для них существует возможность раннего обнаружения зарождающегося дефекта. К этой группе относятся лопасти с надёжной системой сигнализации о появлении трещин, а также другие агрегаты, в том числе первой группы, возможные неисправности которых можно выявить при осмотре перед каждым полетом.

К третьей группе относятся агрегаты, неисправность которых может привести к тому, что конструкция частично потеряет свою функциональность, а также может возникнуть угроза безопасности полёта. Однако при этом вертолёт может совершить в экстренном режиме вынужденную посадку без риска его разрушения. В эту группу входят многие элементы фюзеляжа, а также, например, редукторная рама, спроектированная по статически неопределимой схеме.

Четвёртая группа — это компоненты, поломка которых приводит к частичной потере функциональности вертолёта, но при этом позволяет продолжать полёт. Также важно, что такое разрушение этих компонентов не вызывает быстрого нарушения работоспособности других частей конструкции.

При этом их можно обнаружить при наземном осмотре. В эту данную группу входят элементы фюзеляжа, а также стабилизатор и некоторые другие части вертолёта схожего назначения и функционала.

Таким образом, безопасная эксплуатация, возможность оперативных ремонтных мероприятий, оперативные диагностические мероприятия вместе с дальнейшим расчетом остаточного ресурса на каждом этапе функционирования и эксплуатации вертолета и идентификацией предотказного состояния составляют основу для разработки требований к каждому элементу конструкции вертолета.

Исходя из анализа отчетов Межгосударственного авиационного комитета (МАК) аварии, происходящие по причине технических неисправностей, чаще всего связаны с нарушениями в работе критически важных узлов, таких, как трансмиссия или главный редуктор. Также аварии происходят из-за неисправностей технического состояния планера, несущего винта и ГТД.

Для обеспечения безотказного функционирования элементов летательных аппаратов необходимы системы мониторинга и диагностики. Они позволяют получать точную информацию о количественных значениях измеряемой величины, которая необходима для принятия управляющих решений. Системы мониторинга дают возможность перейти к оценке надежности, что в дальнейшем может позволить перейти к эксплуатации техники по ее техническому состоянию.

Согласно [21] цель метрологического обеспечения измерений — создание условий для получения измерительной информации, обладающей свойствами, необходимыми и достаточными для принятия решений. Это касается как областей деятельности, подпадающих под государственное регулирование в сфере обеспечения единства измерений, так и других сфер. Исходя из цели, точность получаемой измерительной информации должна быть достаточна, для того, чтобы иметь возможность отражать изменения в состоянии механизма в заданный период времени. При этом информация должна быть надежна с точки

зрения достоверности, то есть правильно восприниматься и однозначно интерпретироваться в сложившихся условиях.

Анализ деятельности по созданию новой авиационной техники позволяет выделить несколько этапов, одними из которых являются производство (разработка, изготовление, испытания) и эксплуатация воздушного транспорта. Метрологическое обеспечение предусматривается для каждого из этих этапов. Согласно [22] метрологическое обеспечение на воздушном транспорте включает в себя:

1. Установление номенклатуры контролируемых параметров на этапе разработки, испытаний новой авиационной техники и средств обеспечения деятельности авиационной инфраструктуры.

2. Нормирование числовых параметров и требований к ним, определяющих работу измерительных приборов, испытательного оборудования и средств обеспечения деятельности авиационной инфраструктуры.

3. Высококвалифицированную и многоступенчатую проверку всех видов создаваемой документации на новую авиационную технику в процессе её сертификации.

4. Создание и допуск к применению методик измерений.

5. Разработку, отладку, документальное закрепление нового ПО.

6. Поверку и калибровку СИ, калибровку ССИ, метрологическую аттестацию стандартных образцов и испытательного оборудования.

7. Контроль и надзор за соблюдением метрологических норм и правил.

Установление механизма передачи характеристик сложного изделия от

предыдущих производственных этапов к последующим, то есть установление технологической наследственности [23-25] является одной из важных задач, решаемых с помощью измерительных систем. После сборки отдельных элементов конструкции в единый механизм необходимо отслеживать его состояние с момента первого запуска с целью обеспечения прослеживаемости для последующего принятия решения. В случае несоответствия характеристик или появления различных дефектов или шумов использование измерительных

систем дает возможность выявить причины их возникновения. Таким образом, в случае определения причины того или иного дефекта обратная связь на предыдущие этапы может способствовать устранению выявленной причины. Общая схема накопления технологической наследственности представлена на

Рисунке 1.1.

Рисунок 1.1.

Схема накопления технологической наследственности на этапе производства

У каждого отдельно взятого элемента конструкции (двигатель, редуктор, муфты, валы и т.д.) после этапа производства уже имеется накопленная наследственность. В процессе эксплуатации дальнейший процесс принятия решения осуществляется с учетом измерительной информации, полученной на текущий момент времени. Однако важно понимать, что информация о работе

готового сложного технического агрегата не будет соответствовать информации о функционировании его отдельно взятых элементов.

В настоящее время существует целый ряд систем контроля, диагностики и мониторинга состояния элементов конструкций летательных аппаратов, построенных на различных физических принципах. При этом данные системы имеют различный уровень точности, стабильности и помехозащищенности.

В иностранной литературе такие системы получили название "Health and Usage Monitoring System" (HUMS) [26-28]. К решению задачи эксплуатации по состоянию за рубежом подходили последовательно, разрабатывая и внедряя процедуры сбора информации об эксплуатации и нагруженности авиационной техники (последние 50 лет), HUMS (последние 25 лет). Параллельно с этим разрабатывались и рекомендательные документы. Так, еще в 1982 году было принято положение по безопасности полетов, в основу которого легли рекомендации по разработке нормативных документов в области сертификации вертолетов. Данные рекомендации указывали на необходимость принимать во внимание и использовать разработки во всех отраслях, влияющих на создание летательных аппаратов данного вида. В итоге, создание таких систем стало возможным после разработки новых подходов, с помощью которых по сигналам с датчиков определяют количественные значения показателей штатного состояния работы агрегатов вертолета без приостановки их эксплуатации.

Дополнительным толчком к созданию системы, способной эффективно обнаруживать зарождающие и развивающие неисправности стала очередная катастрофа, произошедшая в конце восьмидесятых годов на береговой отмели Великобритании, приведшая к смерти почти сотни людей. Причиной аварии стала неисправность главного редуктора. Анализ данных о причинах той аварии показал, что, применение более совершенных средств мониторинга и диагностики может позволить избежать гибели людей при аварийных ситуациях.

Главным итогом, на начальном этапе, который состоял в постановке задачи о необходимости разработки системы мониторинга и диагностики и длился

полтора десятилетия можно считать вывод о возможности и допустимости использования в работе техники, обладая информацией о ее текущем состоянии.

Первым законченным решением в соответствии с данным выводом была система определения неисправностей шестерен и расшифровки данных о текущем состоянии подшипников. Создателем такой системы являлась фирма Steward Hughes. Эта система получила применение в промышленности для определения соответствия полученных характеристик изделий заданным требованиям при производстве зубчатых колес и подшипников для вертолетов. Именно она стала прототипом HUMS. С ее помощью отрабатывались основные положения и правила по проведению не только контроля, но и диагностики.

В настоящее время в концепции систем HUMS в качестве трудно поддающихся контролю, но принципиально необходимых для работы систем вертолета, а, следовательно, и для решения диагностических задач, выбраны такие элементы как:

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Позднякова Екатерина Дмитриевна, 2024 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Позднякова Е.Д. (Метелкина Е.Д.) и др. Применение измерительных технологий в целях оптимизации функционирования и диагностики конструктивных элементов летательных аппаратов с применением волоконно-оптических систем //Будущее машиностроения России: Двенадцатая Всероссийская конференция молодых ученых и специалистов (с международным участием).: Тез. докл. Всерос. конф. М. 2019. С. 160-162.

2. Чунтул А.В. Эргономическое обеспечение разработки современных и перспективных систем «Экипаж-вертолет-среда» // Эргодизайн. 2019. №4 (6). С. 147-155.

3. Направления совершенствования бортового оборудования для повышения безопасности полета воздушного судна / Н.И. Сельвесюк [и др.]. Известия ЮФУ. Технические науки. 2014. № 6 (155). С. 219-225.

4. Жулев В.И., Иванов В.С. Безопасность полетов летательных аппаратов. М.: Транспорт, 1986. 224 с.

5. Диагностика подшипников качения фазохронометрическим методом / В.И. Пронякин [и др.]. Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2017. № 3 (684). С.48-55.

6. Руководство по летной эксплуатации вертолета Ми-171А2. Часть 1. Действия экипажа. М.: Московский вертолетный завод им. М.Л. Миля, 2014. С. 1-50.

7. Авиационные правила. Часть 29. Нормы летной годности винтокрылых аппаратов транспортной категории. М.: Авиаиздат, 2003. 136 с.

8. Руководство по летной эксплуатации вертолета Ми-8. М.: Авторитет, 1996. 554 с.

9. Куликов Е.Н. Совершенствование методов и средств натурных ресурсных испытаний конструкций пассажирских самолетов.: дис. ... канд. техн. наук. Новосибирск. 2014. 191 с.

10. Клепцов В.И. Методы обоснования ресурса самолета транспортной категории после модификации основных силовых элементов его конструкции.: Автореф. дис. ... канд. техн. наук. Таганрог. 2015. 16 с.

11. Далин В.Н., Михеев С.В. Конструкция вертолетов. М.: МАИ, 2001. 352 с.

12. Авиационные приборы, измерительно-вычислительные системы и комплексы: принципы построения, алгоритмы обработки информации, характеристики и погрешности / В.М. Солдаткин [и др.]. Казань.: Казан. гос. техн. ун-т, 2014. 526 с.

13. Прокофьев А.И. Надежность и безопасность полетов. М.: Машиностроение, 1985. 184 с.

14. Смирнов Н.Н., Ицкович А.А. Обслуживание и ремонт авиационной техники по состоянию. М.: Транспорт, 1980. 228 с.

15. Шумилов И.С. Авиационные происшествия. Причины возникновения и возможности предотвращения. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. 348 с.

16. Инженерно-организационные основы обеспечения безопасности полетов в гражданской авиации / З.Т. Крохин [и др.]. М.: Транспорт, 1987. 275 с.

17. Правила расследования авиационных происшествий и инцидентов с гражданскими воздушными судами в Российской Федерации (ПРАПИ-98), утвержденные Постановлением Правительства Российской Федерации от 18.06.1998 № 609 (с изменениями на 16 мая 2024 года). 100 с.

18. Реализация концепции комплексного обеспечения безопасности полетов вертолетов / В.И Тараканов [и др.]. Авиасоюз, 2016. № 2. С. 28-31.

19. Технические средства и методы обеспечения безопасности полетов / В.Г. Воробьев [и др.]. М.: Транспорт, 1989. 151 с.

20. Кожевников В.И. Методика построения функции опасности отказов бортового оборудования // Известия вузов. Авиационная техника. 2004. № 2. С. 58-61.

21. ГОСТ Р 8.820-2013. Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение. Основные положения. М.: Стандартинформ, 2014. 11 с.

22. ГОСТ Р 55867-2013. Воздушный транспорт. Метрологическое обеспечение на воздушном транспорте Основные положения. М.: Стандартинформ, 2014. 15 с.

23. Технологические процессы в машиностроении. Назначение режимов резания и нормирование операций механической обработки заготовок в машиностроении / Ю.М. Зубарев [и др.]. Спб.: Лань, 2022. 248 с.

24. Технологическая наследственность в машиностроительном производстве / А.М. Дальский [и др.]. М.: МАИ, 2000. 360 с.

25. Матвеевский С.Ф. Основы системного проектирования комплексов летательных аппаратов. М.: Машиностроение, 1987. 240 с.

26. История создания и развития HUMS / Г.С. Гладун [и др.]. Вертолет. 2004. № 1. С. 40-50.

27. ADS-79A-HDBK. Aeronautical Design Standard. Handbook for Condition Based Maintenance Systems for US Army Aircraft Systems. 2014. 143 c.

28. Federal Aviation Authority, AC 29 MG15. Airworthiness Approval of Rotorcraft Health Usage Monitoring Systems (HUMS). International Helicopter Safety Team. 2015. 50 p.

29. Анализ возможностей методов вибродиагностики для контроля технического состояния основных деталей трансмиссий вертолетов / Д.В. Калинин [и др.]. Авиационные двигатели. 2022. № 4 (17). С. 11-18.

30. Методы и средства диагностики авиационных приводов при их эксплуатации по техническому состоянию / В.В. Голованов [и др.]. Вестник Самарского государственного аэрокосмического университета. 2015. Т. 14, № 3 (1). С. 213221.

31. Соколов М.П., Земсков А.А., Куц М.С. Тренды технического диагностирования силовых установок и трансмиссий воздушных судов // Транспортное, горное и строительное машиностроение: наука и производство. 2022. № 15. С. 37-46.

32. Тяпкин С. А., Мухин И. Е., Коптев Д. С. Метод совместного применения показателя структуры вибросигнала и известных результатов

идентификационных измерений в задачах превентивного обнаружения неисправностей авиационных двигателей // Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2020. Т.10, № 2. С. 57-67.

33. Голяндина Н.Э. Метод «гусеница^-SSA: анализ временных рядов. СПб.: ВВМ, 2004. 74 с.

34. Fraedrich K. Estimating the dimensions of weather and climate attractors // Journal of the Atmospheric Sciences. 1986 Vol. 43, No. 5. P. 419-432.

35. Broomhead D.S., King G.P. Extracting qualitative dynamics from experimental data // Physica D: Nonlinear Phenomena. 1986 Vol. 20, No. 2/3. P. 217-236.

36. Golyandina N.E., Zhigljavsky A. Singular spectrum analysis for time series. 2nd ed. Springer, 2020. 120 p. (Springer Briefs in Statistics).

37. Schmid P.J. Dynamic mode decomposition of numerical and experimental data // Journal of Fluid Mechanics. 2010. Vol. 656. P. 5-28.

38. Schmid P.J. et al. Applications of the dynamic mode decomposition // Theoretical and Computational Fluid Dynamics. 2010. Vol. 25, No. 1/4. P. 249-259.

39. Overschee P. van, Moor B. de. Subspace identification for linear systems: Theory - implementation - applications. Boston; London; Dordrecht: Kluwer Academic Publishers, 1996. 254 p.

40. Соколова А.Г., Балицкий Ф.Я. Вибромониторинг машинного оборудования и раннее обнаружение эксплуатационных повреждений // Вестник научно-технического развития. 2016. № 7. С. 45-50.

41. Балицкий Ф.Я. и [др.]. Анализ источников погрешностей при демодуляции вибрационных процессов // Контроль. Диагностика. 2015. № 11. С. 57-67.

42. Герике, Б.Л. Мониторинг и диагностика технического состояния машинных агрегатов. В 2-х ч.: Диагностика технического состояния на основе анализа вибрационных процессов. Кемерово: Кузбас. гос. техн. ун-т., 1999. 230 с.

43. Петрухин В. В.,Вибрация, вибродиагностика и ... ЭЦН. М.: Русайнс, 2022. 184 с.

44. Снижение вибронапряженности авиационных зубчатых передач / Е.В. Кожаринов [и др.]. Авиационные двигатели. 2020. № 1 (6). С. 57-64.

45. Копылов И.П. Математическое моделирование электрических машин. Москва.: Высшая школа, 2001. 327 с.

46. Вульфсон И. И. Динамика машин. Колебания.М. : Изд-во Юрайт, 2024. 275 с.

47. Оптоволоконные системы на основе ячеек Брэгга - будущее создания комплексных систем диагностики и прогностики летательных аппаратов / И.Е. Мухин [и др.]. Инфокоммуникации и космические технологии: состояние, проблемы и пути решения. Сборник научных статей по материалам V всероссийской научно-практической конференции. Курск. 2021. С. 74-84.

48. Направления и практические результаты создания методов и средств диагностики и прогностики состояния авиационного комплекса «человек -машина» / И.Е. Мухин [и др.]. Известия Юго-Западного государственного университета. Серия: Управление, вычислительная техника, информатика. Медицинское приборостроение. 2017. Т. 7, № 3 (24). С. 46-57.

49. Машошин О.Ф. Техническая диагностика летательных аппаратов и авиационных двигателей. М.: ИД Академии Жуковского, 2021. 100 с.

50. Динамические термографические методы неразрушающего экспресс-контроля / Головин Д. Ю. [и др.]. М.: Техносфера, 2019. 213 с.

51. Степанов В.А. Диагностика технического состояния узлов трансмиссии газотурбинных двигателей по параметрам продуктов износа в масле. Рыбинск: НПО «Сатурн», 2002. 231 с.

52. Богоявленский А.А. Вопросы обеспечения единства измерений при межведомственных испытаниях спектрометров для трибодиагностики ГТД // Научный вестник МГТУ ГА. 2015. №219(9). С.77-84.

53. Бернс В.А., Жуков Е.П. Диагностика дефектов авиационных конструкций по портретам вынужденных колебаний. Новосибирск.: Изд-во НГТУ, 2019. 112 с.

54. Пронякин В.И. Испытания и вопросы получения информации о функционировании циклических механизмов // Материалы III отраслевой

конференции по измерительной технике и метрологии для исследований летательных аппаратов, КИМИЛА. 2018. С. 471-475.

55. Киселёв М.И. [и др.] Многофакторное информационно-метрологическое сопровождение эксплуатации гидроагрегатов на базе фазохронометрического метода // Гидротехническое строительство. 2015. №4. С. 2-8.

56. Киселёв М.И. [и др.] Мониторинг технических и природных объектов: инженерное и метрологическое обеспечение // Мир измерений. 2014. №8. С.49-

56.

57. Киселев М.И. Особенности информационного обеспечения жизненного цикла объектов машиностроения в связи с ужесточением требований к их качеству // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2014. №6. С. 2-9.

58. Сырицкий А.Б. Разработка метода и средств мониторинга текущего технического состояния токарного инструмента на базе фазохронометрического подхода: дис. ...канд. ... техн. наук: М. 2016. 137 с.

59. Комшин А.С. Разработка научных основ измерительно-вычислительных фазохронометрических технологий поддержки жизненного цикла объектов машиностроения: дис. .д. техн. наук: М. 2017. 332 с.

60. Потапов К.Г. Исследование и разработка метода и средств оценки текущего технического состояния главных приводов токарного оборудования на базе фазохронометрического подхода: дис. ... канд. техн. наук. М. 2015. 164 с.

61. Комшин А.С., Сырицкий А.Б. Измерительно-вычислительные технологии эксплуатации металлорежущего оборудования и инструмента // Мир измерений. 2014. № 12. С. 3-9.

62. Комшин А.С. Мониторинг оборудования в сфере энергетики - требование безопасности // Стандарты и качество. 2014. №2. С. 24-27.

63. Киселев М.И. Фазохронометрия: проблемы и перспективы // Приборы. 2016. № 10 (196). С. 51-54.

64. Пронякин В.И. К вопросу оценки результатов измерений и их обработки в целях получения информации о функционировании машин и механизмов //

Известия высших учебных заведений. Машиностроение. 2016. № 5 (674). С. 7483.

65. Киселев М.И. [и др.] Фазохронометрия как основа совершенствования производственных процессов // Наукоемкие технологии. 2016. Т. 17, № 9. С. 9- 14.

66. Пронякин В.И. О некоторых проблемах метрологического обеспечения в промышленности // Законодательная и прикладная метрология. 2021. № 4 (172). С. 17-22.

67. Киселёв М.И., Пронякин В.И. Проблема точности при метрологическом обеспечении производства и эксплуатации машин и механизмов // Проблемы машиноведения: точность, трение и износ, надёжность, перспективные технологии. СПб: Наука. 2005. С. 7-24.

68. Прецизионное исследование работы турбоагрегата оптико-электронными средствами / М.И. Киселёв [и др.]. Теплоэнергетика, 2006. № 11. С.10-13.

69. Регистрация параметров крутильных колебаний валопровода турбогенератора / М.И. Киселёв [и др.]. Измерительная техника, 2000. № 12. С. 34-36.

70. Киселёв М.И., Пронякин В.И. Определение кинематических параметров вынужденных крутильных колебаний вращающегося вала хронометрическим способом // Метрология, стандартизация, сертификация: Труды каф. «Метрология и взаимозаменяемость» МГТУ им. Н.Э. Баумана. М. 2002. С. 68-71.

71. ГОСТ Р 15.000-2016. Система разработки и постановки продукции на производство. Основные положения. М.: Стандартинформ, 2019. 19 с.

72. Подходы к разработке моделей жизненного цикла отечественной авиационной техники / В.М. Краев [и др.]. Московский экономический журнал. 2019. № 1.

73. Пронякин В.И. Информационно-метрологическое сопровождение жизненного цикла машин и механизмов на базе прецизионного хронометрического анализа фазы рабочего цикла: Автореф. дис. ... д.т.н.: 2010. 290 с.

74. Киселёв М.И. Фазохронометрия: проблемы и перспективы // Приборы. 2016. № 10. С. 51-55.

75. Комшин А.С. Информационно-метрологическое обеспечение эксплуатации объектов машиностроения // Стандарты и качество. 2015. № 12 (942). С. 48-52.

76. Киселев М.И. и др. Внедрение измерительно-вычислительных комплексов сопровождения жизненного цикла металлообрабатывающего оборудования и инструмента на основе фазохронометрического метода // Станкоинструмент. 2015. № 1. С. 89-96.

77. Эффективность применения фазохронометрического метода и нейродиагностики для контроля деградации подшипников качения в процессе эксплуатации / А.С. Комшин [и др.]. Измерительная техника, 2020. № 7. С. 4350.

78. Комшин А.С. Перспективы практического применения измерительных фазохронометрических технологий в условиях цифровой экономики // Актуальные проблемы метрологического обеспечения научно-практической деятельности. матер. II Всерос. научно-техн. конф. с междунар. участ. 2018. С. 33-38.

79. Единая централизованная система мониторинга и диагностики объектов машиностроения / М.И. Киселев [и др.]. Стандарты и качество, 2018. № 9. С. 7882.

80. Одуан К., Гина Б. Измерение времени. Основы GPS. М.: Техносфера, 2002. 400 с.

81. Иванов М.Н., Финогенов В.А. Детали машин. 16-е изд. М.: Изд-во Юрайт, 2024. 457 с.

82. Метелкина (Позднякова) Е.Д. Система диагностирования технического состояния углового редуктора // Приборы. 2016. № 11. С.14-21.

83. Волович Г.И. Схемотехника аналоговых и аналогово-цифровых электронных устройств. М.: ДМК Пресс, 2018. 636 с.

84 Электрические измерения неэлектрических величин / Ким К.К. [и др.]. М.: Ай Пи Ар Медиа, 2023. 144 с.

85. Мастеренко Д.А. Повышение точности информационно-измерительных систем автоматизированного производства на основе методов статистической обработки сильно дискретизованных наблюдений: дис. ... д.техн.наук. Москва. 2015. 420 с.

86. Метелкина (Позднякова) Е.Д., Комшин А.С. Обеспечение эксплуатации и диагностика углового редуктора // XXVII Междунар. инновационно-ориентированная конф. молод. учен. и студ. МИКМУС: матер. конф. ИМАШ РАН. Москва. 2016. С. 42-44.

87. Кузнецов О.И., Солдаткин В.М. Формирование сигналов информационной поддержки каналов системы предотвращения критических режимов вертолета с учетом критерия безопасности // Мехатроника, автоматизация, управление. 2015. № 1. Том 16. С. 60-66.

88. Проектирование информационных системы / Чистов Д. В. [и др] М.: Изд-во Юрайт, 2024. 293 с.,

89. Тимошенков С.П., Симонов Б.М., Горошко В.Н. Надежность технически систем и техногеенный риск. М.: Изд-во Юрайт, 2024. 572 с.

90. Метелкина Е.Д. (Позднякова Е.Д.) Модернизация испытательного стенда для диагностирования технического состояния углового редуктора вертолета// URL: studvesna.ru?go=articles&id=1746 (дата обращения 01.02.2024).

91. Метелкина Е.Д. (Позднякова Е.Д.) Оценка текущего технического состояния агрегатов вертолетов // XIV Всерос. научно-техн. конф. «Состояние и проблемы измерений»: материалы конференции. Москва, 2017. С.272-274.

92. Вертолет «АНСАТ-У». Математическая модель / А.И. Степанов [и др.]. Казань: Казанский вертолетный завод, 2004. 43 с.

93. Кузнецов О.И. Информационно-управляющая система предотвращения критических режимов одновинтового вертолета: дис. ... канд.техн.наук. Казань. 2015. 235 с.

94. Жуков В.К. Метрология. Теория измерений. М.: Изд-во Юрайт, 2024. 414 с.

95. Компания Мега-К / URL: https://mega-k.com (дата обращения 25.05.2024).

96. Сергеев А.Г., Терегеря В.В. Метрология, стандартизация и сертификация. М.: Изд-во Юрайт, 2024. 722 с.

97. Гвоздев В.Д. Прикладная метрология. Метрологическое обеспечение точность измерений. М.: МИИТ, 2018. 72 с.

98. Метелкина (Позднякова) Е.Д., Комшин А.С. Оптимизация функционирования и диагностика технических систем летательных аппаратов на базе энергоэффективных измерительных технологий // Десятая Всерос. конф. молод. уч. и спец. (с междунар. участ.) «Будущее машиностроения России»: сборн. докл. 25-28 сентября 2017 г. Москва: Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2017. С. 62-68.

99. Метелкина (Позднякова) Е.Д., Комшин А.С. Применение измерительных технологий в целях оптимизации функционирования и диагностики энергетических систем и конструктивных элементов летательных аппаратов // Междунар. научн. конф. «Фундаментальные и прикладные задачи механики», М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2017. С. 160-162.

100. Metelkina (Pozdnyakova) E.D., Komshin A.S. The use of measuring phase-chronometric systems in the production of cyclic aggregates of aircraft // MATEC Web of Conferences Volume 129 (2017). ICMTMTE, 2017. DOI: 10.1051/matecconf/201712901048.

101. Новиков Н.Ю. Основы теории информационно-измерительных и управляющих систем. М.: Физматлит, 2022. 560 с.

102. Новицкий П.В. Основы информационной теории измерительных устройств. Л.: Энергия, 1968. 248 с.

103. Новицкий П.В. Оценка погрешностей результатов измерений. Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отделение, 1991. 302 с.

104. Шишмарёв В.Ю. Технические измерения и приборы. М.: Изд-во Юрайт, 2024. 377 с.

105. Новицкий П.В. Понятие энтропийного значения погрешности // Измерительная техника. 1966. № 7. С. 11 -14.

106. Осокин А.Н., Мальчуков А.Н. Теория информации. М.: Изд-во Юрайт, 2024. 208 с.

107. Сириченко А.В. Методы получения и обработки измерительной информации. Цифровая фильтрация сигналов. М.: Издательский Дом МИСиС, 2020. 28 с.

108. Семенов А.П., Лакин И.К., Хромов И.Ю. Информационная энтропия систем технического диагностирования локомотивов // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 202010. № 3 (67). С. 42-53.

109. Применение измерительных фазохронометрических технологий диагностики в морской индустрии / Метелкина (Позднякова) Е.Д. [и др.]. V Международный Балтийский морской форум. V Междунар. научн. конф. «Морская техника и технологии. Безопасность морской индустрии»: тез. докл. Ч. 1. - Калининград: БГАРФ, 2017. С.166-168.

110. Позднякова (Метелкина) Е.Д. и др. Измерительный контроль параметров конструкционных материалов в целях повышения надежности объектов машиностроения // Юбилейная ХХХ Междунар. инновац. конф. молод. учен. и студент. по пробл. Машиновед.: матер. конф. / ИМАШ РАН. Москва, 2018. С. 56-59.

111. Pozdnyakova E.D. (Metelkina) et al. Measuring control of construction materials parameters in order to increase reliability of engineering objects // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering (Volume 489). DOI:10.1088/1757-899X/489/1/012008.

112. Позднякова Е.Д. (Метелкина Е.Д.) Современная концепция реализации измерительной технологии сопровождения эксплуатации летательных аппаратов // Приборы. 2023. № 10 С. 40-46.

113. А.Б. Колобов. Вибромониторинг промышленных машин. М.; Вологда: Инфра-Инженерия, 2021. 256 с.

114. Баркова Н.А. Введение в виброакустическую диагностику роторных машин и оборудования. Спб.: СЕВЗАПУЧЦЕНТР, 2016. 158 с.

115. Барков А.В., Баркова Н.А., Федорищев В.В. Вибрационная диагностика колесно-редукторных блоков на железнодорожном транспорте. Спб.: Свое изд -во, 2019. 98 с.

116. Барков А.В., Баркова Н.А. Особенности диагностики низкооборотных подшипников качения / URL: http://www.vibrotek.ru/russian/biblioteka/18 (дата обращения 02.06.2024).

117. Mc Tain Douglas A., Hartman David Г. New instrumentation techniques accurately predict bearing life. Pulp and Pap. 1981. V.55, 2. Pp. 118-123.

118. ГОСТ Р 8.563-2009. Государственная система обеспечения единства измерений. Методики (методы) измерений. М., 2009. 20 с.

119. Крушняк Н.Т., Комшин А.С. Точностной анализ измерительных технологий. М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2015. 32 с.

120. РД 50.2.004-2000. Государственная система обеспечения единства измерений. Определение характеристик математических моделей зависимостей между физическими величинами при решении измерительных задач. Основные положения. Москва: Изд-во стандартов, 2000. 15 с.

121. ГОСТ 8.051-81. Государственная система обеспечения единства измерений. Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм. Москва: Изд-во стандартов, 1985. 10 с.

122. ГОСТ 8.009-84 Государственная система обеспечения единства измерений. Нормированные характеристики средств измерений. М.: Стандартинформ, 2006. 26 с.

123. МИ 1317-2004. Государственная система обеспечения единства измерений. Результаты и характеристики погрешности измерений. Формы представления. Способы использования при испытаниях образцов продукции и контроле их параметров. Москва: ФГУП ВНИИМС, 2004. 50 с.

124 МИ 2916-2005. Государственная система обеспечения единства измерений. Идентификация распределений вероятностей при решении измерительных задач. Москва: МИЭИ, 2005. 24 с.

125. ГОСТ Р 8.736-2011 ГСИ. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения. М., 2012. 24 с.

ПРИЛОЖЕНИЕ

П.1. Методика выполнения измерений параметров трансмиссии летательных аппаратов на базе измерительной фазохронометрической

технологии

1. Назначение и область применения

Настоящая методика устанавливает порядок выполнения измерений по определению параметров вращения, крутящего момента, динамических характеристик трансмиссии летательных аппаратов в соответствии с требованиями ГОСТ Р 55867-2013, ГОСТ Р 58929-2020, ГОСТ РВ 0008-000-2019 в части метрологического обеспечения на этапах разработки, изготовления, испытаний и эксплуатации.

Настоящая методика основана на фазохронометрическом методе измерений, в основе которого лежат измерения интервалов времени и их приращений, соответствующих фазовым (угловым) положениям вращающихся элементов трансмиссии в разный момент времени в пределах одного или нескольких оборотов.

2. Нормативные ссылки

В настоящей методике использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 55867-2013 Воздушный транспорт. Метрологическое обеспечение на воздушном транспорте. Основные положения.

ГОСТ Р 58929-2020 Система обеспечения единства измерений на предприятиях авиационной промышленности. Метрологическое обеспечение изделий авиационной техники.

ГОСТ РВ 0008-000-2019 Государственная система обеспечения единства измерений. Метрологическое обеспечение вооружения и военной техники. Основные положения.

ГОСТ Р 8.563-200 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений.

ГОСТ 8.395-80 Государственная система обеспечения единства измерений. Нормальные условия измерений при поверке. Общие требования.

ГОСТ Р 8.736-2011 Государственная система обеспечения единства измерений. Измерения прямые многократные. Методы обработки результатов измерений. Основные положения.

3. Обозначения и сокращения

В настоящей методике использованы следующие сокращения:

МХ - метрологические характеристики;

РЦ - рабочий цикл;

СИ - средство измерений;

ФХМ - фазохронометрический метод;

ХХ - холостой ход.

4. Сведения об измеряемых параметрах

Измеряемыми параметрами являются параметры рабочего цикла: период вращения и его кратные доли; частота вращения; крутящий момент на валу; фаза рабочего цикла (угол поворота). Результатами прямых измерений являются период вращения и его кратные доли и соответствующие им фазы рабочего цикла. Другие измеряемые характеристики определяются путем косвенных измерений.

Таблица П.1.1

Диапазоны значений измеряемых параметров

Параметр Диапазон значений Относительная погрешность измерения, %

Частота вращения, Гц 2800+50 ±18 • 10-5

Момент, Н-м 588 ±58 ±2

Фаза (угол поворота), ° 7,5 ± 0,5 ±4 • 10-2

Период вращения, мс 15-25 ±5 • 10-4

5. Условия измерений

5.1. Требования к помещению

5.1.1. При выполнении измерений должны быть соблюдены следующие условия:

1) Температура воздуха 22±5 °С;

2) Атмосферное давление 690-800 мм.рт.ст.;

3) Относительная влажность воздуха не более 80% при температуре

23 °С.

5.2. Условия применения средств измерений

5.2.1. СИ следует размещать вдали от технологических источников вибраций и/или применять меры по ее минимизации. При наличии соответствующих требований изготовителя СИ уровни вибрации в местах размещения СИ не должны превышать установленных изготовителем пределов.

5.2.2. В целях сохранения МХ в процессе эксплуатации, достижения достоверности результата измерений конструкция СИ должна обеспечивать предотвращение несанкционированных настроек и вмешательств.

6. Метод измерений и структура измерительных систем

6.1. Фазохронометрический метод в общем случае включает:

1) Предварительное определение перечня диагностируемых параметров и возможных дефектов машины и структурное разбиение машины на части, критически важные для диагностирования параметров и возможных дефектов.

2) Разбиение рабочего цикла машины и ее частей на отдельные фазы.

3) Составление со степенью подробности, необходимой для прецизионного определения величин диагностируемых параметров и возможных дефектов, математических моделей рабочего цикла частей машины и их взаимодействия в фазохронометрическом информационном представлении для взаимосвязи результатов измерений с соответствующими процессами (фазами цикла) в работающих частях машины.

4) Установку в частях машины прецизионных (с относительной погрешностью не более 10-4 %) хронометрических датчиков фаз рабочего цикла,

выходы датчиков связаны с блоком обработки сигналов их измерений, в блоке также установлены рабочие программы математических моделей рабочего цикла частей машины и их взаимодействия для последующей обработки результатов измерений, при этом расположение датчиков в машине обусловлено конструкцией частей циклически работающей машины, а места установки датчиков определяют с точки зрения получения наиболее полной информации о работе частей машины.

5) Прецизионные измерения указанными датчиками интервалов времени фаз рабочих циклов частей машины и их взаимодействия с представлением обработанной измерительной информации в едином метрологическом формате на всех этапах жизненного цикла машины и в математическом моделировании рабочих циклов частей машины и их взаимодействия, а именно: получение массивов данных, образованных сериями измеренных последовательно (без пропусков) рядов интервалов времени фаз в едином опорном времени.

6) В ходе обработки результатов измерений выполняют уточнение величин параметров, входящих в математические модели, на соответствие текущему техническому состоянию машины, а затем по результатам имитационного моделирования с использованием уточненных моделей и с последующей математической обработкой определяют величины диагностируемых параметров и возможных дефектов машины, по которым оценивают текущее техническое состояние машины.

7. Подготовка и выполнение измерений

7.1. Подготовка к измерениям.

7.1.1. Осмотр используемых СИ и сопроводительной документации, внесение полученных данных в протокол.

7.1.2. Установка СИ и технологической оснастки на стенд трансмиссии в соответствии с разработанными схемами.

7.2. Измерение частоты вращения.

Производится путем снятия измерительной информации на каждом измерительном канале ФХМ.

7.2.1. Измерительный канал ФХМ №1. Тип системы: индуктивный датчик; Количество меток: 64.

7.2.2. Измерительный канал ФХМ №2. Тип системы: оптоэлектронный; Количество меток: 48.

7.3. Измерение частоты происходит путем деления периода или его кратных долей на количество информационных меток за один оборот (П.1.1) или внутри одного оборота (П.1.2):

ш =

п

(П.1.1)

или

^ =

2^ • ^^

(П.1.2)

где T - период одного оборота;

- интервал времени между пазами внутри одного оборота; п - количество меток за один оборот;

щ - количество рассматриваемых меток внутри одного оборота. Подходы к измерению периода и его кратных долей с использованием различных типов датчиков представлены на Рисунках П.1.1 и П. 1.2.

Рисунок П.1.1.

Измерение периода и его кратных долей с помощью индуктивного датчика

Рисунок П. 1.2.

Измерение периода и его кратных долей с помощью оптоэлектронной системы 7.4. Измерение момента.

7.4.1. Измерение крутящего момента является косвенным измерением. Осуществляется на основе измерения углов поворота и времени (П.1.3):

М = д • А<р (П.1.3)

где М - крутящий момент; ц — жесткость;

Аф — приращение интервалов времени.

7.4.2. На Рисунке П.1.3 представлена структурная схема измерительной системы крутящего момента с использованием фазохронометрического подхода.

Рисунок П.1.3.

Структурная схема измерительной системы крутящего момента

7.5. Измерение периода вращения.

7.5.1. Измерение происходит по одной метке в пределах одного оборота в соответствии с Рисунками П. 1.1, П.1.2.

7.6. Измерение долей периода вращения, соответствующих фазам РЦ. 7.6.1. Измерение происходит между любыми пазами (с первого по К)

внутри одного оборота, где N - количество меток пределах одного оборота в соответствии с Рисунками П. 1.1, П.1.2.

7.7. Измерение собственных частот крутильных колебаний.

7.7.1. Определение собственных частот при отсутствии нагружения.

7.7.2. Определение собственных частот крутильных колебаний при нагружении моментом

Пример.

Частота, Гц

Рисунок П.1.4. Спектр крутильных колебаний, 2800 об/мин ХХ

Рисунок П.1.5. Спектр крутильных колебаний, 2800 об/мин М=80 кгс

Таблица П.1.2

Сравнение частот спектра АКФ

V, Гц

№ М=0 кгс М=40 кгс М=80 кгс М=120 кгс М=160 кгс М=200 кгс

1 45,16957 47,17949 47,17949 45,12821 45,12821 47,17949

2 57,48854 57,4359 57,4359 57,4359 57,4359 57,4359

3 114,9771 114,8718 114,8718 114,8718 114,8718 114,8718

4 229,9542 229,7436 229,7436 229,7436 229,7436 229,7436

5 287,4427 287,1795 287,1795 287,1795 287,1795 287,1795

7.7.3. Определение собственных частот крутильных колебаний до редуктора (датчик №1).

7.7.4. Определение собственных частот крутильных колебаний после редуктора (датчик №2).

Пример.

Таблица П.1.3.

Сравнение частот спектров

Датчик №1 М=0 кгс Датчик №1 М=80 кгс Датчик №2 М=0 кгс Датчик №2 М=80 кгс

№ V, Гц Ампл. V, Гц Ампл. V, Гц Ампл. V, Гц Ампл.

1 18,29401 6,651272 18,54646 5,55005 18,0322 2,787905 18,09695 5,522496

2 38,62069 1,907275 37,09292 1,375929 36,0644 3,457926 36,1939 2,317062

3 48,78403 8,24146 47,3965 0,717007 46,08229 23,65633 46,24776 21,96638

4 - - - - 94,16816 8,980966 92,49551 4,674806

5 140,2541 5,863601 140,1288 2,384894 140,2504 3,949322 140,754 3,362201

6 - - - - 186,3327 1,396152 187,0018 3,015292

7 233,7568 3,860346 232,8611 3,257928 232,415 10,83087 233,2496 14,47209

7.8. Измерение динамических характеристик трансмиссии при отсутствии дисбаланса.

7.9. Измерение динамических характеристик при наличии дисбаланса.

8. Обработка результатов

8.1. Для обработки промежуточных результатов измерений и вычисления окончательных результатов, полученных с помощью данной методики возможно использование стандартных методов обработки многократных измерений.

8.2. Исходными данными для обработки являются экспериментально полученные интервалы времени. Число меток датчика является обязательным параметром и определяет количество фаз, на которое разбивается один рабочий цикл. Частота вращения требуется для спектрального анализа хронограммы вращения.

8.3. При вычислении синхронных накоплений суммируются значения одноименных фаз от оборота к обороту. Так, по у-ой фазе суммарные накопления определяются по формуле (П.1.4):

т

= (П.1.4)

ЧУ

¿=1

где к - число фаз, т - число циклов.

8.4. Для нахождения вещественного спектра применяется дискретное преобразование Фурье (П.1.5):

N-1

Гн =

2т.

е-~ТТкп 1п

(П.1.5)

п=0

где N - число значений хронограммы, к - номер вычисляемой частоты.

8.5. Анализ частот спектра осуществляется путем сравнения полученных значений после дискретного преобразования Фурье. Группы частот формируются в зависимости от измерительного канала (например, частоты спектра, соответствующие измерительной системе, установленной до редуктора, сравниваются с группой частот, полученных с использованием измерительной системы на выходе). Значения частот группируются по разбросу значений в диапазоне ±20%.

8.6. При проведении многократных измерений частоты в качестве результата измерения следует принимать среднее значение, которое вычисляют по формуле (П.1.6):

п

Х=-УХ;, (П.1.6)

¿=1

где п - число измерений; X; - 1-ый результат измерения.

8.7. Среднее квадратическое отклонение группы, содержащей п измерений, вычисляют по формуле (П.1.7):

5 =

N

п

1 П

(П.1.7)

1=1

8.8. Результат измерения представляют в виде формуле (П.1.8):

х = х±1Б; Р; п. (П.1.8)

9. Оформление результатов измерения

9.1. Результаты измерения вносятся в таблицу и составляется Протокол измерений.

Номер датчик Номер датчика

№ измерения Частота, Гц Частота Гц

1

2

3

10. Требования к квалификации персонала

10.1. К проведению измерений допускаются лица:

- соответствующие требованиям, предъявляемым к лицам, непосредственно выполняющих работы по проведению измерений в соответствии с областью аккредитации;

- изучившие руководство по эксплуатации используемых СИ;

- прошедшие специальную подготовку, имеющие знания и навыки работы со СИ;

- прошедшие инструктаж по охране труда при работе с электроизмерительными приборами и электроустановками.

11. Требования техники безопасности

11.1. При проведении измерений соблюдают установленные требования безопасности при эксплуатации электроустановок. Электросетей и используемых СИ.

11.2. Управление стендом осуществляется из пультовой. Нахождение людей в стендовом зале во время испытаний категорически запрещено. Наблюдение за работой стенда осуществляется по видеомониторам.

11.3. Пожарная безопасность на время испытаний обеспечивается установкой огнетушителей ПО-98 и ОП-5.

(HUB

Акционерное общество «Национальный центр вертолетостроения им. M.J1. Миля и Н.И. Камова» (АО «НЦВ Миль и Камов»)

ул. Гаршина, д. 26/1, рп. Томилино, г.о. Люберцы, Московская обл., 140070 тел.:[phone], факс:[phone] ОГРН 1027739032969, ИНН 7718016666 e-mail: [e-mail] www.russianhehcopters.aero

К ■' > * 1С Ч'ЧМИ

на Л»

Об использовании результатов испытаний диссертации Поздняковой Е.Д.

Руководителю НУК МТ ФГБОУ ВО

«МГТУ им. Н.Э. Баумана» Колесникову А.Г. [e-mail]

Уважаемый Александр Григорьевич!

В ответ на Ваше письмо от 27.11.2023 № 22.0000-10/13871 сообщаем, что АО «НЦВ Миль и Камов» подтверждает положительные результаты составной научно-исследовательской работы «Создание комплексной диагностической системы для прогнозирования работоспособности несущей системы и трансмиссии ВКЛА».

В данной работе были получены научные результаты, которые в том числе легли в основу диссертационной работы Поздняковой Е.Д. на тему «Разработка измерительной фазохронометрической технологии сопровождения жизненного цикла трансмиссии летательного аппарата».

Полученные результаты считаем теоретически и практически полезными для проведения испытаний трансмиссии и редуктора вертолета при разработке новой техники.

АО «НЦВ Миль и Камов» не возражает диссертационной работе Поздняковой Е.Д. схем стенда трансмиссии вертолета, а также фазохронометрической системы.

против использования в и фотографий элементов результатов испытаний

Заместитель исполнительного директора по науке и инновационному развитию

Палъченко Никита Вячеславович [phone] (43-41)

Документ подготовлен, подписан, хранится в СЭД АО «НЦВ Мит, и Камов - ID 133-542427

S

С

"2- Б.

Вельский

/

МГТУ им. Н.Э. Баумми

Вхо iHfiiiiii .V» 112.111-09/1920 от 12.02.2024 г

общество с ограниченной ответственностью «Научно-производственное объединение программные комплексы реального времени»

Юридический адрес: Пресненская наб., д. 8, ар. 1, эт. 44, пом. 441М, оф. 7, Москва, 123112 Почтовый адрес: Банный пер., д. 9, Москва, 129110 e-mail: [e-mail], тел.: [phone], факс: [phone] (доб.137), [phone] (доб. 0792) _ОКПО 67611629, ОГРН 1107154016529, ИНН/КПП 7105509736/770301001_

УТВЕРЖДАЮ

« ¿У» 2024 г.

АКТ а/1

об использовании результатов диссертационной работы Поздняковой Екатерины Дмитриевны

«Разработка измерительной фазохронометрической технологии сопровождения жизненного цикла трансмиссии летательного аппарата»

В рамках выполнения работ в период с 2021 по 2023 гг. на базе АО «НЦВ Миль и Камов» в целях разработки опытного образца системы мониторинга и отработки элементов измерительной фазохронометрической технологии проведена отработка методов диагностики трансмиссии ВКЛА и оценка технических решений для создания экспериментального образца измерительной системы.

Получены положительные результаты, подтверждающие возможность применения фазохронометрического метода реализации измерительной технологии сопровождения жизненного цикла трансмиссии летательного аппарата, в том числе:

- установлено и количественно определено, что наиболее критическими узлами являются такие элементы трансмиссии как подшипниковые опоры, зубчатые колеса, валы, муфты, узлы трансмиссий и шток системы управления, что говорит о необходимости определения технического состояния данных элементов, определены критические параметры, которые следует оценивать по результатам мониторинга и измерений;

- экспериментально подтверждено, что при анализе работы механизма на примере трансмиссии, ключевой технологией является оценка крутящего момента и определение весового дисбаланса;

- установлено, что разбалансировка валопровода оказывает существенное влияние на работоспособность всего агрегата с точки зрения заложенного ресурса по циклической усталости. Полученные данные позволяют говорить о высокой чувствительности системы даже к малым массам (0,0017%), вызывающим дисбаланс циклических механизмов;

- впервые предложена и экспериментально реализована система измерения момента вращения непосредственно на валу трансмиссии с помощью измерительной фазохронометрической технологии, экспериментально подтверждено, что расхождение в результатах измерений при калибровке с установленным стационарным датчиком измерения крутящего момента составляет величину не более 1%;

- впервые получены результаты измерений на фазе фазохронометрической информации на стенде трансмиссии при внесении дисбаланса, закрепленного на валу механизма, определены собственные частоты крутильных колебаний элементов трансмиссии.

ООО «НПО ПКРВ», учитывая положительные результаты указанной работы, отмечает практическую значимость разработок и рекомендаций диссертации Поздняковой Е.Д. «Разработка измерительной фазохронометрической технологии сопровождения жизненного цикла трансмиссии летательного аппарата» в целях диагностики циклических элементов конструкции не только летательных аппаратов, но и других циклических машин.

Главный конструктор

ООО «НПО ПКРВ» Кандидат технических наук

С.С. Хабаров