Топ-100
Сделать домашней страницей Добавить в избранное





Главная Обзоры СМИ Статьи


Во всем виноваты болты


30 июня 2015 года Леонид Брондз, Военно-промышленный курьер


В последнее время в небе России появилось более полутора тысяч коммерческих воздушных судов иностранного производства, то есть их количество выросло в 15 раз начиная с 2000 года. Самолетов отечественного производства осталось всего семь процентов. Такие факты приводятся в статье «Все ниже и ниже». Можно ли изменить эти цифры в пользу России?

Сразу скажу, что это не просто цифры, а результат структурных изменений в промышленности, произошедших много лет назад. Сложный процесс, запущенный после распада СССР, остановить или изменить сразу невозможно. Более того, по прогнозу фирмы Boeing, перевозчикам из России и стран СНГ в ближайшие 20 лет будет поставлено 1170 новых пассажирских самолетов. Значит ли это, что деградация отечественного авиапрома продолжится?
 
Кувалдой по конструкции
 
Известно, что зарубежные фирмы в 2013–2014 годах выпустили: Boeing ~ 500 самолетов, Airbus – примерно столько же, бразильский Embraer и канадский Bombardier ~ 200 самолетов. Отечественная промышленность, по данным за 2012 год, выпустила всего 20 пассажирских самолетов, из которых больше половины «Суперджет-100», который состоит в основном из импортных комплектующих.
 
Однако все это определяется не только злой волей государственных чиновников, как можно подумать. Причина такого положения – еще и в существенных недостатках отечественной технологии.
 
Мы вправе сравнивать ее с наработками Boeing, поскольку имеет место многолетнее сотрудничество России и указанной фирмы, а также информация по авиационной технологии от КБ Boeing, работающего в Москве. В частности, завод в Верхней Салде поставляет американскому самолетостроителю штамповки из титановых сплавов с предварительной мехобработкой. Что можно сказать о технологии производства и ее состоянии, организации производства?
 
Технология производства, как известно, определяется в основном нормативно-технической документацией (ГОСТы, ОСТы, технические условия, производственные инструкции и т. д.).
 
По отечественной НТД размеры от 1 до 500 миллиметров разделяются на размерные группы (от 1 до 3 мм, от 3 до 6, от 6 до 10, от 10 до 18 и т. д. до размера от 380 до 500 мм). Допуски на эти группы также отличаются и, кроме того, зависят от класса точности. Общеупотребительными служат классы точности от 2-го до 7-го в указанном диапазоне размеров.
 
Фирма Boeing использует иную систему размеров и допусков для отверстий, а именно – все размеры отверстий наиболее ходового диапазона до 3/4 дюйма (19,05 мм) имеют одинаковый допуск, составляющий 0,002 дюйма (0,05 мм).
 
Вал (в рассматриваемом варианте болт) может быть изготовлен с любым допуском, но в любом случае болтовое соединение выполняется с зазором. Необходимо отметить, что в отечественном производстве инструмент для окончательной обработки отверстий, а именно развертки, спроектирован из условия максимальной длительности эксплуатации развертки с применением ее для обработки сырой стали. Поэтому номинал диаметра режущей части развертки составляет величину номинала диаметра отверстия плюс 2/3 допуска на него. При этом биение режущей части относительно хвостовика не должно превышать 10 микрон. Следовательно, обработка такими развертками не может обеспечить 2-й класс точности отверстий, что подтвердило изготовление самолетов Ту-204.
 
Исследование нижней панели центроплана, проведенное после снятия ее с испытаний, показало, что все отверстия, выполненные номинально по 2-му классу точности, являются эллипсными, причем эллипсность в деталях пакета колеблется в диапазоне 0,05...0,1 миллиметра.
 
В то же время при изготовлении крыла этого самолета на самарском заводе «Авиакор» удалось обеспечить требуемую точность отверстий применением специальных разверток с передним и задним направлением с нулевым биением между ними. Исполнительные размеры режущей части выполнялись в соответствии с нормами стандартных разверток.
 
На Ульяновском и Казанском авиазаводах для окончательной обработки используются стандартные развертки, что вызывает образование некачественных отверстий. Этому способствует снятие контроля ОТК на стадии образования отверстий, оставляя качество работы на совести рабочего и мастера. Это, естественно, неэффективно, так как даже при обнаружении брака он будет пропущен, ведь при отбраковке деталей производственный персонал несет материальную ответственность.
 
Вслед за снятием контроля ОТК снимается также и вневедомственный контроль Министерства обороны.
 
Следует отметить, что ухудшение качества за счет облегчения работы предприятий машиностроения и металлургии – это уже тенденция. Так, при создании новых сплавов или полуфабрикатов они получают путевку в жизнь только после проведения так называемой статистики, то есть выполнения нескольких плавок, после чего корректируются свойства металла, которые укладываются в «статистику». Исключением из этого явился только титановый сплав ВТбч.
 
В отечественной промышленности имеют место технология и практика, удобные для отдельных предприятий, даже если это приводит к ухудшению качества самолетов.
 
Так, все титановые болты изготавливаются методом холодной высадки на нижегородском предприятии «Нормаль» без последующей доработки потому, что это выгодно производителю. Болты с выступающей головкой при этом получают с центрирующим пояском, так называемым подголовником. При установке таких болтов в конструкцию, как правило, методом забивания «подголовник» врезается в конструкцию, зачастую вызывая ее повреждение в виде трещин.
 
Экстренные меры
 
Выполнение самих отверстий в зарубежном пассажирском авиастроении выполнятся по оснастке (по кондуктору), в отечественном – рассверливанием технологических отверстий, то есть фактически после сборки самолета.
 
При установке в конструкцию основных болтов с потайной головкой место контакта их с конструкцией становится неопределенным вследствие того, что допуск на угол зенковки находится внутри поля допуска на потайную головку болта (±0,30 на ±1). Место контакта поэтому может находиться или на внешней поверхности зенковки (по большому диаметру), или на поверхности перехода от цилиндрической части отверстия к зенковке. Тогда соединение становится штифтовым, на какое и производится прочностной расчет.
 
Это положение имеет место, несмотря на то, что еще 12 июля 1977 года было опубликовано авторское свидетельство СССР № 516848 на конструкцию заклепки, в которой угол конусности головки превышает угол конусности гнезда на величину до 3°. Применительно к болтовым и заклепочным соединениям равенство угла головки и зенковки означает перетяжеление конструкции.
 
В отечественном самолетостроении широко применяются низкоотпущенные высокопрочные стали, например 30ХГСН2А, причем улучшенного качества с вакуумно-дуговым переплавом. В качестве антикоррозионного покрытия в деталях, изготовленных из таких сталей, применяется твердое хромирование на всех выпускаемых и спроектированных самолетах. За рубежом это покрытие не применяется. Альтернативой ему служит «химический никель с фосфором» или покрытие, наносимое плазменным напылением. В отличие от хромирования указанные покрытия не являются концентратором напряжений. Твердое же хромирование наносится при катодном электрохимическом процессе и приводит к наводораживанию основного металла. В результате он охрупчивается, долговечность его снижается. В свое время автор проводил работы по совершенствованию и улучшению хромирования, но это не исключило недостатки такого покрытия полностью.
 
Хромирование широко применяется в шасси и системе управления и особенно на рельсах. Альтернативой является использование высокоотпущенной стали, например 40ХН2МА, или мартенситностареющих сталей и титановых сплавов.
 
Таким образом, для достижения устранения технологического отставания в отечественном самолетостроении (в первую очередь для пассажирских самолетов) следует выполнить мероприятия, которые необходимо разделить на срочные (экстренные) и общие (долговременные). В конструкцию пассажирских и транспортных самолетов, находящихся в производстве, изменений вносить не нужно.
 
К экстренным следует отнести:
 
1. Вместо точности отверстий под болтовое крепление по Н7 установить точность по Н9, Н10.
 
2. Болты с посадками СП (с натягом), Р6 (Пл) и переходными (тб и т8) из применения исключить. Болты ставить в конструкцию по посадкам скольжения и движения (h6...h8 или f7...f9).
 
3. Установить угол головки потайного крепежа (болты, заклепки) ~ на 2° больше угла зенковки отверстия.
 
4. Установить режимы затяжки для всех болтов на уровне предела пропорциональности материала.
 
5. Исключить затяжку болтов в конструкции технологическими болтами.
 
Установить точность отверстий под заклепки соответствующей HI 1 с использованием специнструмента (возможный вариант).
 
Исключить окончательную обработку отверстий путем рассверливания предварительных отверстий. Окончательную обработку отверстий выполнять по оснастке (по кондуктору).
 
8. Заменить болты в планере из сталей 30ХГСН2А и частично ЗОХГСА на болты из стали 40ХН2МА (с прочностью ав=150±10 кг/мм2) при затяжке их на уровне предела пропорциональности (см. п. 4).
 
9. Заменить титановые болты из сплава ВТ16, особенно получаемые холодной высадкой, на болты из закаленного титанового сплава ВТбч точением, шлифованием и упрочнением.
 
10. Рельсы из стали 30ХГСН2А с твердым хромированием заменить на рельсы из стали 40ХН2МА с прочностью ав=150±10 кг/мм2 с покрытием химическим никелем или термическим напылением. В последнем случае выполнить исследование ресурса.
 
Эти мероприятия не являются исчерпывающими и могут быть дополнены в дальнейшем.
 
К общим мероприятиям для обеспечения серийного выпуска пассажирских и транспортных самолетов, в том числе заправщиков, амфибий и других, можно отнести:
 
пересмотр системы авиационных стандартов и нормалей по размерам и допускам аналогично американским;
снять ограничение, введенное ВИАМом, на использование высокопрочных сталей и алюминиевых сплавов, переиздать производственные и технологические инструкции по существу, а не путем перепечатывания старых инструкций;
пересмотреть ТУ на материалы и полуфабрикаты для создания более чистых сплавов и качественных полуфабрикатов или использовать наработки зарубежных фирм, работающих в России;
разработать нормали на инструмент для обработки отверстий (осевые сверла, зенкера, развертки) различной точности для деталей из алюминиевых и титановых сплавов и смешанных пакетов;
разработать стандарты на выпуск и организацию внедрения директивных технологий в цифровой форме;
перестроить конструкторское и технологическое мышление КБ с учетом зарубежного опыта.
 
 
Автор надеется, что предложенные меры помогут вывести авиационное производство на новый уровень, поднять в обеспечении серийного изготовления пассажирских самолетов роль высоких технологий, незаслуженно забытых стараниями «эффективных менеджеров» в авиастроении.
 
Леонид Брондз, ведущий инженер-технолог ПАО «Туполев», кандидат технических наук.


комментарии (1):

Kominik      01/07/2015 [08:34:16]#1
Читаешь статью и досада на душе-как далеки мы от прогресса, а , , эффективный менеджмент" и не думает за ним поспевать, стараясь максимально упростить производство, минимизировать затраты и думая только о сиюминутных прибылях!Вспоминается лесковский Левша, который умирая все кричал:, , Передайте царю, что иностранцы толченым кирпичом ружья не чистят!"Только мы и в 21 веке продолжаем кирпичем ружья чистить, то бишь болты молотками забивать, а до царя, похоже, далеко!













Материалы рубрики

Любовь Лежнева
Известия
Полетная зона: в РФ подготовили поправки о расширении «мокрого» лизинга самолетов
Иссалина Аюпова
Вечерняя Москва
Авиаэксперт Гусаров объяснил, почему приостановили полеты половины самолетов Airbus neo
Кирилл Комаров
Профиль
Доступ в небо: будут ли иностранные авиакомпании летать по России
Антон Белый
Известия
Заряд по погоде: в РФ создали дронопорт для работы в экстремальных условиях
Богдан Степовой, Андрей Федоров
Известия
Спасительная «паутина»: разработаны тросовые укрытия для авиатехники
Дмитрий Корнев
Известия
Пятый элемент: чем уникален российский истребитель Су-57
Тимофей Кочкар
РБК
Взлет DJI: как китайский стартап подарил миру съемку с воздуха
Владимир Гаврилов, Станислав Федоров
Известия
Чек за бортом: авиакомпании заявили о рисках банкротств из-за долгов за лизинг



Антон Белый
Известия
Крылатые модели: в РФ создают «летающие грузовики» для нефтяников
Илья Словесный
Деловой Петербург
Российские власти озаботились ущемлением прав авиапассажиров
Сергей Гурьянов
Известия
Предполетная высота: сможет ли ФАС снизить цены на продукты в аэропортах
Александр Шиханов
Российская газета
Ярославский аэропорт может стать крупным транспортным хабом
Кирилл Комаров
Профиль
Теряют небо: как традиционные авиакомпании проигрывают лоукостерам
Андрей Коршунов
Известия
Внеземное разом: российские ученые будут искать жизнь на Венере
Анастасия Львова
РБК
Авиаторы поспорили о судьбе ГЛОНАСС в воздушной навигации
Дмитрий Маракулин, Евгений Петров
Деловой Петербург
У ЮниКредит Банка возникли разногласия с оператором Пулково
Антон Белый
Известия
Взлетный состав: ученые создали сверхпрочные полимеры для авиапрома
Кирилл Соколов, Михаил Добрунов
РБК
Не полетевший в космос Бабкин попросил Путина о независимой медкомиссии
Илья Словесный
Деловой Петербург
Налетят отовсюду: авиакаботаж может привести к поглощению российских компаний
Динара Прокопьева
Татар-Информ
Вертолет Aurus и производство Ту-214: что Мантурову показали на авиапредприятиях в Казани
Вера Басилая
Взгляд
Главный конструктор объяснил необычный облик нового российского беспилотника
Анастасия Львова, при участии Дарья Молоткова
РБК
ВЭБ выставил на аукцион простаивающий в Жуковском Superjet
Алексей Блинов
РБК
Минуя Москву: жители регионов России стали чаще летать через Казань
Марина Журавлева
РБК
Что будет способствовать развитию рынка гражданских беспилотников
Владимир Гаврилов, Станислав Федоров
Известия
Пилотный график: «Аэрофлоту» вынесли предостережение из-за переработок экипажей
Моника Хантер-Харт
Forbes
Как фирма иммигрантки из Турции обошла Boeing в разработке самолетов «Судного дня»
Владислав Новый
Forbes
Заоблачные перестановки: «Роскосмос» сменил куратора закупок спутниковых снимков
Анастасия Николаева
Интерфакс
Вместо МКС: когда будет развернута новая орбитальная станция, и кто первым полетит на нее?
Анастасия Львова
РБК
«Почта России» раскрыла стоимость доставки грузов беспилотниками
Наталья Башлыкова
Известия
В диапазоне комфорта: в РФ выделят радиочастоты для Wi-Fi в самолетах, кораблях и поездах
Андрей Коршунов
Известия
Небесное дело: российские роботы освоят Луну в следующем десятилетии
Валерий Филоненко
Парламентская газета
Полет аномальный: цены на авиаперевозки за неделю взлетели на 6,5 процента
Анна Балашова, при участии Петр Канаев, Евгения Стогова
РБК
«Роскосмос» заинтересовался оператором спутников для телевидения
Анастасия Морозова
Forbes
СМИ узнали о планах кабмина выделить 11 млрд рублей на защиту аэропортов от дронов
Дмитрий Корнев
Известия
Китайский форсаж: как КНР создает самолеты пятого поколения
Михаил Миронюк
Известия
Летное бремя
Джереми Богайски
Forbes
Как строительство частной космической станции обернулось для Axiom Space проклятием
Мария Недюк
Известия
Взошли с орбит: рекорд космонавтов на МКС откроет путь к полетам на Марс
Владимир Мазенко
"Комсомольская правда"
В России резко выросли цены на авиабилеты: В чем причины и насколько подорожают полеты в 2025 году
Валерий Кодачигов
Известия
Орбитальная инстанция: проект по созданию в РФ аналога Starlink обойдется в 445 млрд

Деловой Петербург
Пулково полетел на российском софте
Маргарита Грошева
РБК
Ведущие вузы увеличили набор на программы по беспилотникам
Марина Киселева
Парламентская газета
В Росавиации рассказали, как пассажирам компенсируют задержку рейса
Анастасия Львова, Яна Баширова
РБК
Авиадиспетчеры пожаловались на новую обязанность следить за птицами
Андрей Коршунов
Известия
Поле риска: экипаж Polaris Dawn испытает новые технологии и скафандры
Наталья Башлыкова
Известия
Полетный проект: сертификат эксплуатанта станет обязательным для авиаэкскурсий
Денис Гриценко, Андрей Коршунов, Евгения Перцева
Известия
Заблудший спутник: владельцев космических объектов обяжут ставить их на учет
Евгений Берсенев
Свободная Пресса
Китайский СОМАС С919 пошел по пути нашего «Суперджета», и это не лучший вариант
Альберт Калашян
Известия
Первым делом перелеты: Россия и Ливан работают над прямым авиасообщением
Юлия Леонова
Известия
Первый элемент: БПЛА на водороде защитит стратегическую инфраструктуру

 

 

 

 

Реклама от YouDo
erid: LatgC9sMF
 
РЕКЛАМА ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ АККРЕДИТАЦИЯ ПРЕСС-СЛУЖБ

ЭКСПОРТ НОВОСТЕЙ/RSS


© Aviation Explorer