Неразрушающий ультразвуковой контроль качества стеклопластиковых оболочек обтекателей летательных аппаратов

Наиболее нагруженным элементом летательного аппарата (ЛА) является оболочка головного обтекателя, для изготовления которой широко применяют стеклопластик. Для выявления дефектов оболочек, способных в процессе эксплуатации привести к выходу из строя ЛА, необходимо проведение неразрушающего контроля (НК) качества. Однако сложнопрофильная форма и переменная толщина стенки оболочек, широкий диапазон изменения физико-механических характеристик и анизотропия свойств не обеспечивают требуемый уровень надежности существующих способов и методик НК. В связи с этим для обеспечения гарантированной безотказности оболочек из стеклопластика, применяемых в конструкциях ЛА, необходима разработка новых методик ультразвукового НК. Научная задача связана с разработкой методик неразрушающего контроля структурного состояния и термостойкости стеклопластика, основанных на анализе распределения скорости продольных ультразвуковых волн, распространяющихся в направлении нормали к плоскости армирования стеклопластика, и их изменения до и после пропитки стеклопластика кремнийорганической смолой, а также методики определения глубины дефектов типа «складка» по увеличению времени распространения поверхностных и подповерхностных УЗВ, распространяющихся в области складки перпендикулярно по отношению к ней. Объектом исследования являются методы ультразвукового неразрушающего контроля стеклопластиковых оболочек обтекателей ЛА. Предметом исследования является развитие методов неразрушающего ультразвукового контроля в области определения структурного состояния материала оболочек из стеклопластика и определения глубины дефектов типа «складка». Впервые предложено контролировать структурное состояние изделий из стеклопластика по форме распределения скорости продольных ультразвуковых волн в изделиях, используя в качестве критериев контроля размах в критических сечениях и максимальное значение приращения скорости ультразвуковых волн. Установлены максимально допустимые значения предложенных критериев. Разработана новая методика определения глубины складок в оболочках из стеклопластика, основанная на впервые полученной зависимости между глубиной складок и отношением увеличения времени распространения поверхностных и подповерхностных ультразвуковых волн на складках к времени их распространения в бездефектной области; Впервые исследовано влияние пропитки отформованных оболочек из стеклопластика кремнийорганической смолой на скорость продольных ультразвуковых волн. Установлено, что при соблюдении технологии пропитки скорость ультразвуковых волн в стеклопластике увеличивается в среднем на 330 м/с.