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

Антон Белый
Известия
Пункт при быте: новый комплекс упростит работу легких дронов без спутникового сигнала
Владимир Леонов
Аргументы недели
Авиапром – интрига на будущее
Михаил Зубов
Свободная Пресса
Самолёт «Байкал» обрёл пятую жизнь. Станет ли она такой же долгой, как у Ан-2?
Татьяна Тюменева (Санкт-Петербург )
Российская газета
Отечественное самолетостроение для малой и средней авиации еще можно возродить
Юлия Леонова
Известия
Атмосфера влияния: в России испытают замену системе Starlink
Луиза Игнатьева
Реальное время
«Сдача самолетов до 31 декабря 2025 года не представлялась возможной»: «Татнефть» забирает деньги
Владимир Гаврилов, Станислав Федоров
Известия
Пока не началось: авиадебоширов будут выявлять до посадки на рейс
Кирилл Фенин
Известия
Братислава России: Словакия готова возобновить авиасообщение с Москвой



Богдан Степовой, Юлия Леонова, Роман Крецул
Известия
Спустить с небес: аэропорты начали защищать умные антидроновые системы

Спутник Беларусь
Улетают на Москву, прибывают на Квебек: секреты наземных служб аэропорта Минск
Елена Бутырина
ФедералПресс
Единые «правила игры»: в России беспилотники начнут подключать к «ЭРА-ГЛОНАСС»
Дмитрий Маракулин
Деловой Петербург
Пассажиры в пролёте: за что петербуржцы жалуются на авиаперевозчиков
Яна Штурма, Ирина Ионина
Известия
Долгие доводы: кто понесет ответственность за крушение вертолета в Якутии
Герман Костринский, Ирина Парфентьева, Иван Якунин
РБК
Новым владельцем Домодедово стало Шереметьево
Герман Костринский, Екатерина Шокурова
РБК
Сбой в системе бронирования российских авиакомпаний. Что произошло
Андрей Коршунов
Известия
Круглосуточный бор: новый композит защитит от скрытой радиации в космосе
Элеонора Рылова
Парламентская газета
Авиаперелеты станут доступнее для людей с инвалидностью
Антон Белый
Известия
Метод включения: новая ИИ-платформа ускорит проектирование деталей для БПЛА
Владислав Петров
Известия
Неприкрытая Богота: США лишают Колумбию военной авиации
Герман Костринский
РБК
Российские компании за год вывели из реестра Бермуд более 40 самолетов
Сергей Вальченко
MK.ru
Авиационная расконсервация: почему вспомнили о поставленных на прикол самолетах
Владимир Гаврилов
Известия
Главное — крылья: в РФ расконсервируют старые самолеты для поддержания пассажиропотока
Владимир Гаврилов
Известия
Поисковые заботы: в России не хватает вертолетов для авиаслужб спасения
Сергей Вальченко
MK.ru
Предотвратит столкновения: что известно о новой системе организации воздушного движения
Владимир Гаврилов
Известия
Взмах крыла: авиакомпании получат более 50 новых российских самолетов

БФМ
Опытный образец самолета «Байкал» с отечественным двигателем ВК-800 совершил первый полет
Дарья Молоткова, Герман Костринский
РБК
«Аэрофлот» выкупит свою штаб-квартиру в центре Москвы
Софья Лозгачева
Эксперт
Винтокрылые подсчитывают потери

Бизнес News
Как «Гидромаш» поставил на ноги «Магистральный самолет XXI века»

Известия
Что такое субсидированные авиабилеты и как их купить в 2026 году
Тимур Латыпов, Александр Гавриленко
БИЗНЕС Online
«Увы, не хотят запускать в большую серию»: КАЗ поднял в небо первый новый Ту-214

Деловой Петербург
Не летайте в Финляндию: японцы атаковали Finnair из-за расистского скандала
Наталия Ячменникова
Российская газета
Двигатель для нового пассажирского сверхзвукового самолета сложнее тех, что стоят на истребителях
Ангелина Кречетова
Forbes
Авиакомпании попросили продлить особый режим эксплуатации иностранных самолетов
Герман Костринский, Ольга Копытина при участии Сергей Хитров
РБК
Инвесторы согласились подождать выплат по облигациям Домодедово еще год
Ольга Самофалова
РИА Новости
Амбиции России завели ее на самый верх
Светлана Петрова
Эксперт
Поставки полностью импортозамещенных самолетов в авиакомпании планируются в 2026 году

Lenta.ru
Россия наращивает производство дронов. Как их используют на благо россиян?

РБК
Кто и как финансирует производство гражданских беспилотников
Роман Гусаров, AVIA.RU
Эксперт
Как регулировать перебронирование без вреда для пассажиров и авиакомпаний?
Валерия Чуб
Известия
Первых дело: как прошла премьера героической комедии «Есть только МиГ»
Анастасия Костина
Известия
Пункт допуска: Россия и Индия приблизились к безвизу для туристических групп
Ирина Мишина
Свободная Пресса
Второе рождение Бе-200: «Всемирный пожарный» получит российские двигатели
Андрей Коршунов
Известия
Полный в полет: геостационарный спутник поможет дронам освоить дальние маршруты
Владимир Гаврилов, Станислав Федоров
Известия
Пролет навигатора: авиакомпании лишатся льгот на 2 млрд рублей в год
Анастасия Николаева
Интерфакс
Дроны в помощь: как Росреестр проконтролирует владельцев земельных участков?
Анастасия Костина
Известия
Атмосфера открытости: в Японии и Южной Корее ждут прямых рейсов с Россией
Наталия Ячменникова
Российская газета
Бакалавр по дронам. В 2026 году МГТУ ГА выпустит первых специалистов по эксплуатации беспилотников с высшим образованием
Андрей Коршунов
Известия
Крутой оборот: «ремонтные чемоданчики» быстрее вернут в строй поврежденные самолеты
Дмитрий Маракулин
Деловой Петербург
Суд подтвердил законность роста тарифов на парковку в аэропорту Пулково

 

 

 

 

 
РЕКЛАМА ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ АККРЕДИТАЦИЯ ПРЕСС-СЛУЖБ

ЭКСПОРТ НОВОСТЕЙ/RSS


© Aviation Explorer