Вопросы сертификации ВС (по катастрофам Boeing MAX)

[Прочнист]

Расскажите это прочнистам "Локхида", у которых в эксплуатации F-35 конструкция трещала.
При мизерных налётах, которые на стенде давно уже "отлетали".

Можно поподробнее о "в эксплуатации F-35 конструкция трещала"?

Я знаю, что прочнисты Локхида - одни из самых умных, но, как это часто бывает, очень криворукие, нахомутать могут только так. Но вот о каких-то особых устaлостных проблемах планера Ф-35 в эксплуатации я не слышал. Вот как раз в усталостных испытаниях трещины были. На то они и испытания. У двигателя какие-то трещины нашли, но Локхид тут непричем.

Именно об этом я и говорю: сначала "научные методы" - а потом на результат этих методов накладывают коэффициенты. Сугубо эмпирические.

В подтверждение ваших слов, приведите, пожалуйста, пример эмпирического коэффициента в расчетах ресурса.

На самом деле, в советских КБ, конечно, применяли эмпирические коэффициенты, но это был уровеь каменного века, зачем на него ориентироваться?

Я говорил об упрошениях сугубо научных - как математики иногда отбрасывают величины второго порядка малости. Их вполне можно учесть, но затраты на точное решение не оправдают возможное улучшение характеристик объекта. Например, при расчете локальных напряжений в зонах концентрации напряжений материал считают циклически стабильным, хотя у некоторых (большой доли) конструкционных материалов под действием повторяющихся нагрузок циклическая диаграмма деформирования (сигма - эпсилон) меняется. Или, при наличии сдвиговой нагрузки на заклепку, коэффициент концентрации напряжений для данного заклепочного отверстия будет разным на полуциклах растяжения и сжатия. Но часто этим явлением пренебрегают для простоты расчетов и используют более высокий Кт для растяжения.

Это совсем не то, что вводить эмпирические коэффициенты (коэффициенты незнания).


Остальное:

Ключевое слово я выделил.

См. пред. абзац.


См. выше.

По-моему, это несерьезный уровень. Но, формально вопросов от вас нет, поэтому я отдохну.

 

[137]

"Эффективный маркетинг, сэр".
Сначала очень долго тянули с принятием решения по МАХ. Потом, естественно, началась гначка. С предсказуемым результатом.

В части усталостной прочности происходит отход от подобного маркетинга. Раньше разработчик по своему усмотрению мог назначить design service goal (проектный ресурс) исходя не из инженерных соображений, а из рекламных. Но ситуация изменилась, сначала требование обеспечить отсутствие обширных усталостных повреждений в пределах design service goal, теперь вот lov. Сейчас необходимо обосновать с инженерной точки зрения принятые значения, разработчик не имеет права делать это от балды.
Я думаю, некую фрустрацию вызывает "обратность" процесса внедрения lov для парка уже разработанных и зачастую очень давно летающих самолётов. Но для новых самолётов все вполне логично, установление ресурса по мере увеличения наработки на стенде и т.д.

 

[A_Z]

Можно поподробнее о "в эксплуатации F-35 конструкция трещала"?

Навскидку: на трёх лётных машинах трещали створки ООШ. Ещё были проблемы с балкой, на которой висели створки подъёмного вентилятора.

...как это часто бывает, очень криворукие, нахомутать могут только так.

Отличный аргумент - подходит для объяснения чего угодно.
"Прочнисты "Локхида" - одни из самых умных", "вложены колоссальные интеллектуальные ресурсы", "результат получен" - но появляются некие таинственные "криворукие" (даже не так - "очень криворукие"), и всё портят.

Вот как раз в усталостных испытаниях трещины были.

"Трещины были" - это не то слово. Там и шпангоут трещал (и не один - в соседних тоже трещины обнаружили), и обшивка крыла, и бог весть что ещё.
Планер для повторно-статических доработали до полной потери аутентичности - собирались новый заказывать (не знаю, заказали или нет). И конца-края этому не видно.
А у F-35B запасов по массе практически нет...

На то они и испытания.

То есть когда планер, посчитанный на 8 тыс. часов, трещит на полутора тысячах - это нормально?
"Меня терзают смутные сомнения..." На мой взгляд, как-то не очень подобный результат укладывается в научные методы расчёта ресурса.

У двигателя какие-то трещины нашли, но Локхид тут непричем.

Понятно: ресурсников "Пратт и Уитни" - в отличие от локхидовских - вы не уважаете.

В подтверждение ваших слов, приведите, пожалуйста, пример эмпирического коэффициента в расчетах ресурса.

Если я не путаю, то при повторно-статических испытаниях наработка по отношению к реальному полёту идёт с коэффициентом "три".
Он научный?

Это совсем не то, что вводить эмпирические коэффициенты (коэффициенты незнания).

То есть соотношение максимальной эксплуатационной и разрушающей перегрузок с коэффициентом 1,5 ныне не применяется?
Или он не эмпирический?

 

[Прочнист]

Навскидку: на трёх лётных машинах трещали створки ООШ. Ещё были проблемы с балкой, на которой висели створки подъёмного вентилятора.

Давайте, для начала вы предоставите ссылочку, поскольку вы на Локхиде не работаете, и верить вам на слово я не могу.

А проблемы с трещинами на створках шасси - это круто. И, скорее всего, мимо вашего тезиса. Я сильно сомневаюсь, что их испытывали на усталость.

"Трещины были" - это не то слово. Там и шпангоут трещал (и не один - в соседних тоже трещины обнаружили), и обшивка крыла, и бог весть что ещё.
Планер для повторно-статических доработали до полной потери аутентичности - собирались новый заказывать (не знаю, заказали или нет). И конца-края этому не видно.
А у F-35B запасов по массе практически нет...

Это все разговоры в пользу бедных. Ваш тезис был: "не помогли Локхиду усталостные испытания - в эксплуатации обнаружили серьезные трещины".

То есть когда планер, посчитанный на 8 тыс. часов, трещит на полутора тысячах - это нормально?
"Меня терзают смутные сомнения..." На мой взгляд, как-то не очень подобный результат укладывается в научные методы расчёта ресурса.

Нормально, конечно. Это же маневренный самолет, да еще и ударник. Чудес не бывает.

Понятно: ресурсников "Пратт и Уитни" - в отличие от локхидовских - вы не уважаете.

Про Пратт энд Витни я ничего не говорил. Вы к Локхиду претензии выставили.

Если я не путаю, то при повторно-статических испытаниях наработка по отношению к реальному полёту идёт с коэффициентом "три".
Он научный?

Коэффициент безопасности при назначении безопасного ресурса. От 3 до 10. Определяется методами мат статистики в зависимости от заданной вероятности появления трещин, среднеквадратического отклонения долговечности конструкции и числа испытанных образцов.

То есть соотношение максимальной эксплуатационной и разрушающей перегрузок с коэффициентом 1,5 ныне не применяется?
Или он не эмпирический?

Я могу оценить вашу ... широту мысли, но коэффициент безопасности 1.5, кот. есть отношение разрушающих нагрузок к эксплуатационным, тут совершенно непричем. Это нормативный коэффициент. К качеству расчетных методов не имеет абсолютно никакого отношения. Его применяют к нагрузкам до начала расчета, а не после. А в расчетах усталости он вообще не применятся.

О научном обосновании этого коэффициента можно прочитать в некоторых учебниках. Фигуровский дает статистическую интерпретацию, некоторые авторы (например, Тарасов, есть в интернете) опеделяет через отношение сигма временное к сигма 0.2.

На этом, я так понимаю, ваши познания расчетов на прочность закончились...

 

[A_Z]

Давайте, для начала вы предоставите ссылочку, поскольку вы на Локхиде не работаете, и верить вам на слово я не могу.

Внизу скан из обзора по программе F-35 МО Австралии.

А проблемы с трещинами на створках шасси - это круто. И, скорее всего, мимо вашего тезиса. Я сильно сомневаюсь, что их испытывали на усталость.

А в том, что их считали на усталость, вы тоже сомневаетесь?

Нормально, конечно. Это же маневренный самолет, да еще и ударник. Чудес не бывает.

То есть расчёт ресурса маневренного самолёта выполняется с точностью "в несколько раз"?

Небольшая цитата из того же отчёта:
The fatigue cracks that occurred in November 2010 in a F-35B wing carry-through bulkhead early in durability testing were the result of unpredicted high stress concentrations. The finite element modeling previously conducted by the program to analyze the airframe was not adequate and did not predict these stress concentrations.
Думаю, это неплохо иллюстрирует эффективность "научных методов".

 

[Прочнист]

Внизу скан из обзора по программе F-35 МО Австралии.

Не нашел я там упоминаний трещин в эксплуатации. Все трещины - на первых летных прототипах. Эти самолеты вообще не были в нормальной эксплуатации. Проблемы очень мелкие. Остальное - в стендовых испытаниях.

Но непонятно, что вы пытаетесь доказать. То, что ни один расчет или испытания не дают 100% гарантии понимают даже школьники. А то что вы (или прочие "эксперты") пытаетесь представить как провал программы Ф-35 вполне укладывается в статистическую погрешность. Ведь мест с высокой концентрацией напряжений на самолете многие сотни, если не тысячи.

Кстати, а на самой массовой модели Ф-35А были трещины на створках шасси?

То есть расчёт ресурса маневренного самолёта выполняется с точностью "в несколько раз"?

Нет, просто вы смутно представляете себе, что такое "назначенный ресурс самолета". А маневренный здесь к тому, что полетные нагрузки очень высокие, пассажирским самолетам такие и не снились. 1.5 тыс. часов для высоконагруженной детали истребителя не так уж и плохо. Я был техником самолета, у которого ресурс был 750 часов.
А Боинг, вон, обещает на новых Ф-15Х довести ресурс до 20 тыс. часов! Как вы себе такое представляете? Наводящий вопрос: а какой ресурс у самолета Б-52?

Небольшая цитата из того же отчёта:
The fatigue cracks that occurred in November 2010 in a F-35B wing carry-through bulkhead early in durability testing were the result of unpredicted high stress concentrations. The finite element modeling previously conducted by the program to analyze the airframe was not adequate and did not predict these stress concentrations.
Думаю, это неплохо иллюстрирует эффективность "научных методов".

Какой-то детский лепет... При чем тут эффективность "научных методов"? (Вопрос риторический). Совершенно нормальный рабочий процесс создания самолета.

А эффективность - вот она:

F-35 stress tests raise possibility of longer service life

After completing static, drop and durability testing on the F-35A, Lockheed Martin believes that early results indicate potential for an increased service life certification of the stealth fighter.

www.flightglobal.com

 

[p l i v e t]

Правда?


Нет такого понятия. Разброс характеристик существует даже у алюминиевых сплавов (про КМ не будем - там совсем грустно).
Соответственно, не факт, что раньше "затрещит" самолёт, который имеет максимальный налёт.


Это замечательно.
Вот только накладки дают прирост веса, причем даже больший, чем "цельные" элементы конструкции.
А с учётом того, что в данном случае и проблемы с центровкой присутствуют, всё это может превратиться в "долгую дорогу в дюнах".


Всеоблемлюще.

"ЛИДЕРНЫАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ" ЕСТЬ! ЕЁ НЕ МОЖЕТ НЕ БЫТЬ, ПРОСТО ХОРОШО ЗАБЫЛИ...

 

[p l i v e t]

ВСТРЕЧАЕМ ВО ВЛОЖЕНИИ ПОНЯТИЕ "ЛИДЕРНАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ" И НЕ ТОЛЬКО!

 

[A_Z]

Не нашел я там упоминаний трещин в эксплуатации. Все трещины - на первых летных прототипах.

Понятно - прототипы (хотя это и не прототипы) не эксплуатируются.
Извините, на таком уровне я спорить не собираюсь.

Проблемы очень мелкие.

Да, балка крепления створок подъёмного вентилятора - сущая мелочь. Особенно на вертикальном режиме.

А маневренный здесь к тому, что полетные нагрузки очень высокие, пассажирским самолетам такие и не снились.

Я, конечно, в вопросах прочности профан - но мне кажется, что пассажирские самолёты на n=9 и не считают.

1.5 тыс. часов для высоконагруженной детали истребителя не так уж и плохо.

Ещё раз: причём тут истребитель?
Могу повторить вопрос: 1,5 тыс. часов для конструкции, которую считали на 8 тыс. часов - это хорошо или плохо?

А Боинг, вон, обещает на новых Ф-15Х довести ресурс до 20 тыс. часов! Как вы себе такое представляете?

Знаете, очень спокойно представляю - как очередное обещание.
Амы лет десять назад обещали увеличить ресурс 15C/D с девяти тысяч часов до 18-ти. Но как-то не преуспели...

Наводящий вопрос: а какой ресурс у самолета Б-52?

Наводящий ответ - 32500 часов. При этом подразумевается замена отдельных элементов планера по достижении определённых пороговых наработок.
Для справки: ограничение по перегрузке - 2,5g. То есть такое же, как и у гражданских самолётов. Налётывающих по 100 тыс. часов.
Сказать-то что этим примером хотели?

Какой-то детский лепет... При чем тут эффективность "научных методов"? (Вопрос риторический). Совершенно нормальный рабочий процесс создания самолета.

Вы можете сколько угодно считать свои вопросы риторическими - сути это не меняет.
А суть в том, что построение "конечно-элементной" модели - процесс, мягко говоря, не совсем научный. И сильно зависит от ранее упомянутых мною знаний / опыта / чутья специалиста, который этим самым построением модели занимается.

А эффективность - вот она:

F-35 stress tests raise possibility of longer service life

After completing static, drop and durability testing on the F-35A, Lockheed Martin believes that early results indicate potential for an increased service life certification of the stealth fighter.

www.flightglobal.com

Я всегда думал, что критерием эффективности является практика.
Может, подождём, когда F-35-е налетают свои 8 тыс. часов - а потом уже вы будете устраивать пляски с бубном?

 

[Прочнист]

Извините, на таком уровне я спорить не собираюсь.

Никаких проблем! Тем более мы уже по второму кругу пошли. А тут рыбный сезон начался. Нечего на форумах околачиваться.

Всего вам доброго!

 

[A_Z]

Сейчас необходимо обосновать с инженерной точки зрения принятые значения, разработчик не имеет права делать это от балды.

Сертификация 787 выполнялась - в том числе - по значительному количеству "специальных технических условий". То есть если что-то в рамки FAR-25 не лезло - договаривались с FAA. И я встречал высказывания недовольства по этому поводу. Потому как, на взгляд недовольных, многие из этих "СТУ" попихивались методами, далёкими от инженерных.
Практически уверен, что с ресурсами там было то же самое. Насколько мне известно, долговечность композитов до сих пор остаётся "котом Шредингера в мешке". Так что иному и взяться неоткуда.

И я не думаю, что раньше разработчик делал это совсем уж "от балды." Всё же покупатели там - отнюдь не больные на всю голову пользователи айфонов, которым не сложно запудрить мозги. Так что обоснование должно было быть.
По крайней мере, до наступления эры эффективного маркетинга.

Я думаю, некую фрустрацию вызывает "обратность" процесса внедрения lov для парка уже разработанных и зачастую очень давно летающих самолётов.

На мой взгляд, вы очень чётко определили "скользкий" момент всей этой истории.
Выглядит как "забота об избирателях" - и потому создаётся ощущение профанации.

Но для новых самолётов все вполне логично, установление ресурса по мере увеличения наработки на стенде и т.д.

"Вскрытие покажет".

 

[p l i v e t]

shmas, насколько помню, признали недостоверной информацию от указателя положения стабилизатора, могу ошибаться...

 

[Вася1968]

На сайте Боинга дополнение:

MCAS или система улучшения характеристик маневрирования – это алгоритм управления полетом, внедренный на самолетах 737 MAX для улучшения характеристик управляемости и снижения тенденции к кабрированию на увеличенных углах атаки

Пилотов учат пилотировать пассажирские ЛА с "тенденцией к кабрированию"?

 

[denokan]

На сайте Боинга дополнение:

MCAS или система улучшения характеристик маневрирования – это алгоритм управления полетом, внедренный на самолетах 737 MAX для улучшения характеристик управляемости и снижения тенденции к кабрированию на увеличенных углах атаки

Пилотов учат пилотировать пассажирские ЛА с "тенденцией к кабрированию"?

Ту-154 как-то пилотировали, до сих пор на форумах требуют возврата в эксплуатацию.

Вася, именно для того MCAS и внедрили в конструкцию, что у пилотов не возникало удивления при пилотировании вручную в околокритических режимах полета.

 

[Вася1968]

Ту-154 как-то пилотировали, до сих пор на форумах требуют возврата в эксплуатацию.

Вася, именно для того MCAS и внедрили в конструкцию, что у пилотов не возникало удивления при пилотировании вручную в околокритических режимах полета.

Какой смысл вспоминать Ту-154? Этот самолет в гражданской авиации свое отлетал. Эпоха другая была, рынок авиаперевозок тоже. Да и аварийность совсем другая. Отрасль то меняется. То что было приемлемо 30-40 лет назад, сейчас точно не прокатит...

MCAS была внедрена по трем причинам:
1. Занедорого компенсировать возникшие недостатки аэродинамики - "снизить тенденцию к кабрированию"
2. Сделать MAX таким же как NG в пилотировании, т.е. избежать дорогостоящего переобучения
3. Провести сертификацию MAX в соответствии с AIRWORTHINESS STANDARDS: TRANSPORT CATEGORY AIRPLANES. Потому как по § 25.203 Stall characteristics 737 MAX как то не проходил.

И все бы прокатило, если бы не априори ненадежные датчики. А так, логика разработчиков MCAS изначально была безупречна - пилоты ничего не должны знать про MCAS, а MCAS жестко и безапелляционно делает свое дело. Так что никаких "ошибок ПО" не было - система отработала безупречно. Кстати, мы же с Вами не знаем сколько MAXов спасла MCAS, когда включалась по делу.
Теперь Боинг резко урезает "полномочия" MCAS - приоритет, если что, у пилотов. То есть при "расхождении в показаниях датчиков" MCAS отключается и дальше Вы пилотируете самолет, который:
1. - "Имеет тенденцию к кабрированию". Вас учили пилотировать самолет с такими особенностями аэродинамики?
2. MAX уже не такой как NG в пилотировании, т.е. добро пожаловать на дорогостоящее переобучение.
3. Да в общем-то и хрен с ней, с сертификацией MAX в соответствии с AIRWORTHINESS STANDARDS: TRANSPORT CATEGORY AIRPLANES. Особенно по § 25.203 Stall characteristics! Что мы формалисты какие? Особенно с таким "эффективным самолетом"!

 

[stranger267]

Да нет там таких уж особенностей. Оно и без мкаса бы прекрасно летало, тенденция к кабрированию там только при совсем уж больших УА вроде как, а откуда такие УА при чистом крыле и нормальном пилотировании? Да и не проходило оно вроде как чуть чуть. Чтобы и датчик отказал и в такой режим влететь одновременно это какая то ненаучная фантастика.

 

[denokan]

Лозунгов-то

То есть при "расхождении в показаниях датчиков" MCAS отключается и дальше Вы пилотируете самолет, который:
1. - "Имеет тенденцию к кабрированию". Вас учили пилотировать самолет с такими особенностями аэродинамики?
2. MAX уже не такой как NG в пилотировании, т.е. добро пожаловать на дорогостоящее переобучение.

Лозунгов-то, лозунгов!

Если бы ещё и понимание было.

Там кроме MCAS хватает систем, обеспечивающих схожесть полета с 800. Которые не требуют отдельного обучения на случай отказа. И не демонизируйте MCAS, она этого недостойна.

 

[WWs]

такие УА при чистом крыле и нормальном пилотировании?

Уход на второй круг.

 

[Вася1968]

Да нет там таких уж особенностей. Оно и без мкаса бы прекрасно летало, тенденция к кабрированию там только при совсем уж больших УА вроде как, а откуда такие УА при чистом крыле и нормальном пилотировании? Да и не проходило оно вроде как чуть чуть. Чтобы и датчик отказал и в такой режим влететь одновременно это какая то ненаучная фантастика.

А, вот теперь понятно. Боинг по природной стеснительности умолчал, что проблем там чуткА. Трошки. А MCAS разработал и установил по причине, что ... руки чесались. И никаких лозунгов!

 

[Ariec 71]

И не демонизируйте MCAS

Дело не в мкасе. Так как исполнительные механизмы одни и те же. А в том, что банально неправильные показания ууа активировали безпричинный недискретный увод стаба, снизив надежность системы до нельзя. Чего не было на предыдущих модификациях, система управления считалась архинадежной.