Авиация и космонавтика 2003 11

Наиболее значительным изменениям в ходе производства подвергалась конструкция основного силового агрегата фюзеляжа – бака-отсека №2. Агрегат, несущий узлы поворотных консолей, основные стойки шасси, хвостовую и переднюю чости фюзеляжа, подвергался многотонным нагрузкам и выполнялся сварным из стали ВНС-2, высокопрочной, но чувствительной к усталостному погружению и концентрации напряжений, неизбежных в сложной конструкции, объединявшей множество штампованных узлов и деталей Свою долю вносили проблемы сварки толстостенных диафрагм, шпангоутов, панелей и, особенно, верхних "крестовин" – поясов отсека, испытывавших большие внутренние напряжения в многослойных сварных швах. Эти дефекты были общими для всего семейства самолетов на базе "двадцать третьего" и изживать их пришлось долго и упорно.

Анализ показал, что трещины и усталостное разрушение вызваны двумя основными причинами: некачественным материалом толстостенных элементов штамповки и проката с высоким содержанием водорода, приводящим к повышению хрупкости стали, и структурными изменениями в зоне термического влияния шва.

Внедрение в структуру металла молекул атмосферного водорода (наво- дороживание) существенно снижало его механические характеристики, в первую очередь, – усталостную прочность, а иногда приводило к образованию раковин. Потребовалось пересмотреть всю технологию изготовления таких деталей, ввести их сварку в среде нейтрального газа в отсутствие атмосферного водорода и внедрить прогрев стальных узлов после сварки, способствовавший "изгнанию" подвижных молекул водорода из кристаллической решетки металла.

Испытания носовой стойки шасси нового образца но вибрационном стенде. Шасси новой конструкции нашло применение на МиГ-23МЛ

Бак-отсек №2

Повышая прочность, на самолетах провели комплекс мероприятий: в конструкцию бака-отсека №2 ввели усиления, увеличив толщину стенок шпангоутов, панелей воздушного канала, боковых панелей, стенок, ребер и панелей узлов поворота. По поясам и стенкам шпангоутов, кроме того, установили усиливающие ленты, накладки и кницы в местах связки боковых панелей и проушин крепления ПЧК Роликовую сварку стенок шпангоутов заменили аргонно-дуговой. Усиленная конструкция прошла ресурсные испытания, на основании которых ввели ряд дополнительных усиливающих лент, книц и накладок, а на новых самолетах рекомендовалось внедрить усиленные несущие элементы.

Комплекс конструктивных мер был введен на машинах с серийного номера №4001. На них по баку-отсеку №2 взамен внешних накладок увеличили толщину сечений силовых элементов, особенно, верхних и нижних несущих панелей, стенок, ребер и поясов траверс шпангоутов и панелей узлов поворота. Также усилили боковые стенки шпангоутов. Детали стали делать из штамповок, прошедших обезводораживание.

Улучшение конструкции дало удовлетворительные результаты, повысив усталостную прочность бака. Однако новые повторно-статические испытания узла показали, что на техническом ресурсе бака могут сказаться места, слабые по выносливости – "крестовины" бака и стенка заднего шпангоута №20, а также гофрированная для повышения жесткости стенка шпангоута №18, где развивались трещины по началу гофров, верхние панели отсека, работающие на сжатие, и сами сварные швы. По результатам испытаний для дальнейшего увеличения ресурса с машины №5506 усилили траверсы шпангоутов, утолщив их стенки и ввели полировку поверхностей в районе "подмышки" по сопряжению панелей поворотного узла с боковиной бака для устранения концентраций напряжений и повышения выносливости.

Следующим этапом стала установка дополнительного стального гофра на стенках шпангоутов при доработках и увеличение его толщины в производстве вместе с дальнейшим утолщением самой стенки Изменения внедрялись, начиная с самолета №7601. Боковую верхнюю панели также усилили, делая ее из трех частей разной толщины и добавив накладку. Радикально решить проблему все же не удалось и после установки усиливающих профилей по панелям воздушного канала и изменений по их приварке к шпангоутам, внедренных с самолета №9211. Усталостная прочность усиленного в производстве отсека улучшилась, но на доработанных машинах трещины у "крестовин" по гофрам и сварным швам продолжали появляться, требуя в эксплуатации регулярного контроля.

Помимо инструментального контроля, использовался метод красок: жидко разведенная краска наносилась но поверхность, затекая в трещины и после смывки выявляла их. Периодические проверки назначались и на самолетах с конструктивными усилениями. Внушавшие подозрение элементы проходили обработку заводскими бригадами, использовавшими специальную тепловую установку для обезводороживания металла. Поверхность агрегата зачищалась от лакокрасочного покрытия и тут же на стоянке прогревалась мощными лампами. После прогрева металл приобретал характерный золотистый оттенок. Чтобы избежать царапин, забоин и коррозии на поверхности конструкции, которые могли стать концентраторами напряжений и дать трещины, инструкция рекомендовала при уходе за планером самолета "удалять пыль мягкой ветошью или волосяными щетками, периодически промывать обшивку раствором жидкого мыла, а затем чистой водой с помощью мягких щеток и вытирать насухо салфетками".

Эпопея с доработками "двадцать третьих" заняла много времени и усилий, усугубляясь тем, что самолет являлся массовой машиной в ВВС, и обьем работ по всему их парку требовал соответствующих расходов.

Вопрос о "трещавшем" изделии постоянно находился на контроле у руководства МАП и ВВС. В Главкомате ВВС проблемой повышения надежности МиГов занимались начальник Научно-технического комитета генерал-лейтенант Г.С.Кириллин и заместитель Главкома по вооружению генерал-полковник М.Н.Мишук, известные как люди с хорошим инженерным образованием. Мишук, славившийся своей дотошностью, детально разбирался в технических особенностях вопроса, не раз посещал ОКБ и заводские цеха, общаясь не только с руководством, но и непосредственно с разработчиками и производственниками. Устранение дефектов, влиявших на боеготовность МиГов, являлось задачей государственного значения. О ней постоянно напоминал стоявший на столе Мишука макет злополучного бака-отсека, отполированный до золотистого блеска. Принимая ми- кояновцев, генерал не упускал возможности попенять им на недоработку: "Ваши изделия стране дешевле было бы делать из чистого золота!"

(Продолжение следует)

ФОТОКОЛЛЕКЦИЯ Миг-21 ВВС Словакии

F-111

Михаил НИКОЛЬСКИЙ

F-111 Истоки

«Система оружия, разработанная под требования конкретного вооруженного конфликта, должна не менее эффективно применятся в конфликтах иного типа», – писал в конце 50-х годов аналитик Рэнд Корпорейшн Джэймс Шлессинжер Меморандум Шлессинжера отнюдь не с легкой руки министра обороны Макнамары лег в основу требований к самолету TFX – будущему F-111. В конце 50-х годов ВВС и авиация ВМС США разработали ТТЗ к двум абсолютно различным самолетам, но многим, прежде всего политической верхушке США, захотелось «слить два в одно».