Эксплуатационная перегрузка - что мы под этим понимаем?

Красным цветом поднят текст основного документа.
Курсивом и красным цветом даны комментарии.

АП 25
2. Определения.
2.5. Вероятные. Могут произойти один или несколько раз в течение срока службы каждого самолета данного типа. Вероятные события подразделяются на частые и умеренно вероятные. *
2.6. Редкие (невероятные). Редкие события подразделяются на две категории:
(a) Маловероятные. Вряд ли произойдут на каждом самолете в течение его срока службы, но могут произойти несколько раз, если рассматривать большое количество самолетов данного типа.
(b) Крайне маловероятные. Вряд ли возникнут за весь срок эксплуатации всех самолетов данного типа, но тем не менее их нужно рассматривать как возможные.
2.7. Практически невероятные. Настолько невероятные, что нет необходимости считать возможным их возникновение.
2.8. Численные значения. При необходимости количественной оценки вероятностей возникновения событий могут использоваться указанные ниже величины:
Вероятные —более 10~5;
частые —более 10~3;
умеренно вероятные —в диапазоне 10~3—10~5.
Редкие (невероятные) —в диапазоне 10~5—10~9;
маловероятные —в диапазоне 10~5—10~7;
крайне маловероятные —в диапазоне 10~7—10~9.
Практически невероятные —менее 10~9.
Вероятности должны устанавливаться как средний риск на час полета, продолжительность которого равна среднему времени полета по типовому профилю. В тех случаях, когда отказ критичен для определенного этапа полета, вероятность его возникновения на этом этапе полета может быть также осреднена на час полета по типовому профилю.
2.10. Ожидаемые условия эксплуатации. Условия, которые известны из практики или возникновение которых можно с достаточным основанием предвидеть в течение срока службы самолета  с учетом его назначения- Эти условия включают в себя параметры состояния и факторы воздействия на самолет внешней среды, эксплуатационные факторы, влияющие на безопасность полета. Ожидаемые условия эксплуатации не включают в себя:
(a) Экстремальные условия, встречи с которыми можно надежно избежать путем введения эксплуатационных ограничений и правил.
(b) Экстремальные условия, которые возникают настолько редко, что требование выполнять Нормы летной годности в этих условиях привело бы к обеспечению более высокого уровня лётной годности, чем это необходимо и практически обоснованно.
2.11. Предельные ограничения — ограничения режимов полета, выход за которые недопустим ни при каких обстоятельствах.
2.12. Эксплуатационные ограничения — условия, режимы и значения параметров, преднамеренный выход за пределы которых недопустим в процессе эксплуатации самолета.
2.13. Рекомендуемые режимы полета — режимы внутри области, определяемой эксплуатационными ограничениями, устанавливаемые в Руководстве по летной эксплуатации для выполнения полетов.
________________________________________________________________________
В расчете предельных ограничений применяется [ch1004]b.
В расчете эксплуатационных ограничений применяется [ch1004]0.2.
В расчете рекомендуемых режимов полета применяется [ch1004]ц.

________________________________________________________________________
Раздел С—ПРОЧНОСТЬ
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
25.301. Нагрузки
(a) Требования к прочности определены через эксплуатационные нагрузки (максимальные нагрузки, возможные в эксплуатации) и расчетные нагрузки (эксплуатационные нагрузки, умноженные на предписанные коэффициенты безопасности). Если нет специальных оговорок, то под заданными нормированными нагрузками подразумеваются эксплуатационные нагрузки.
____________________________________________________________________________
( Обращаем внимание, как в определении «эксплуатационные нагрузки» применяется слово «возможные» вместо слова «вероятные». Слова «возможные» в п.2 ( определениях) нет, что приводит к вольному пониманию смысла такого важного понятия как «эксплуатационные нагрузки».)
____________________________________________________________________________
25.303. Коэффициент безопасности
За исключением специально оговоренных случаев, коэффициент безопасности принимается равным 1,5. На его умножаются заданные эксплуатационные нагрузки, которые рассматриваются как внешние нагрузки на конструкцию. Если условия нагружения определены через расчетные нагрузки, то умножать на коэффициент безопасности не следует, за исключением специально оговоренных случаев.
25.305. Прочность и деформация
(a) Конструкция должна выдерживать эксплуатационные нагрузки без появления опасных остаточных деформаций. При всех нагрузках, вплоть до эксплуатационных, деформации конструкции не должны влиять на безопасность эксплуатации.
(b) Конструкция должна выдерживать расчетные нагрузки без разрушения в течение не менее трех секунд. Однако, когда прочность конструкции подтверждена динамическими испытаниями, имитирующими реальные условия нагружения, требование о трех секундах не применяется.
ПОЛЕТНЫЕ НАГРУЗКИ
25.321. Общие положения
(a) Полетная перегрузка представляет собой отношение компонента аэродинамической силы (действующей перпендикулярно продольной оси самолета) к весу самолета. За положительную перегрузку принимается перегрузка, при которой аэродинамическая сила направлена вверх по отношению к самолету.
25.337. Эксплуатационные маневренные перегрузки
(a) За исключением случаев полета при максимальном (статическом) коэффициенте подъемной силы, предполагается, что самолет выполняет симметричные маневры, при которых действуют эксплуатационные маневренные перегрузки, указанные в данном разделе. Следует учитывать угловую скорость тангажа, соответствующую маневрам при выходе из
пикирования и при установившемся вираже.
(b) Максимальная эксплуатационная маневренная перегрузка nэmax для любой скорости вплоть до VD должна быть не меньше, чем
2.1+10890/( G + 4540)
но при условии, что величина nэmax  должна быть не меньше 2,5 и не больше 3,8, где
G — максимальный расчетный взлетный вес, кгс.
(с) Минимальная эксплуатационная маневренная перегрузка nэmin для любой скорости вплоть до VD должна быть не меньше, чем —1,0.
ОЦЕНКА УСТАЛОСТНОЙ ПРОЧНОСТИ
25.571. Анализ допустимости повреждений и усталостной прочности конструкции
(a) Общие положения. Анализ прочности конструкции деталей и качества их изготовления должен показать, что аварийное или катастрофическое разрушение из-за усталости, коррозии или случайного повреждения не произойдет. Этот анализ в соответствии с требованиями пунктов (Ь) и (е) настоящего параграфа, а также для случая, предусмотренного в пункте (с) настоящего параграфа, должен быть проведен (см. МОС 25.571) для каждой части конструкции самолета, разрушение или повреждение которой может привести к аварийному или катастрофическому разрушению самолета (для таких агрегатов, как, например, крыло, оперение, поверхности управления и их системы, фюзеляж, крепления двигателей, шасси и основные узлы крепления этих агрегатов). При проведении анализа должны быть использованы соответствующие запасы (коэффициенты надежности).
__________________________________________________________________________
Обращаем внимание на последнее предложение о «коэффициентах надежности». Вот в зависимости от заявленного ресурса и ожидаемых условий эксплуатации и применяется то или иное значение [ch1004]ц.
__________________________________________________________________________
25.1525. Типы эксплуатационных режимов
Типы режимов, накладывающие ограничения на эксплуатацию самолета, должны определяться категорией, на которую выдается свидетельство о летной годности, и установленным на самолете оборудованием.
_____________________________________________________________________________
Вот еще один пункт, учитывающий прочность в течении всего ресурса ВС. В категории ВС прописаны разрешенные полетные перегрузки, которые определяются разрешенными маневрами. Категории ВС и разрешенные для них маневры прописаны в АП 23.
___
_______________________________________________________________
 
АП 23
23.3. Категории самолетов
(a) К нормальной категории относятся самолеты
с количеством посадочных мест, исключая места пилотов, не более девяти, с максимальным сертифицированным взлетным весом не более 5700 кгс и предназначенные для неакробатического применения.
Неакробатическое применение включает в себя:
(1) Все маневры, присущие нормальному полету.
(2) Режимы сваливания (кроме [ch8810]колокола[ch8811]); и
(3) Плоские [ch8810]восьмерки[ch8811], боевые развороты, крутые развороты и другие маневры с углом крена не более 60°.
(b) К многоцелевой категории относятся самолеты
с количеством посадочных мест, исключая места пилотов, не более девяти, с максимальным сертифицированным взлетным весом не более 5700 кгс и предназначенные для ограниченного акробатического применения. Самолеты, сертифицированные по многоцелевой категории, могут использоваться для всех видов применения, перечисленных в пункте (а) настоящего параграфа, и для ограниченного акробатического применения. Ограниченное акробатическое применение включает в себя:
(1) Штопор (если он утвержден для данного типа самолета); и
(2) Плоские [ch8810]восьмерки[ch8811], боевые развороты, крутые развороты и другие маневры с углом крена более 60°, но не более 90°.
(c) К акробатической категории относятся самолеты
с количеством посадочных мест, исключая места пилотов, не более девяти, с максимальным сертифицированным взлетным весом не более 5700 кгс и предназначенные для использования без ограничений, кроме тех, которые окажутся необходимыми по результатам проведения летных испытаний.
23.337.Эксплуатационные маневренные перегрузки
(a) Максимальная эксплуатационная маневренная перегрузка  не должна быть меньше, чем

(1)      2,1 + 10890/( G +4540) — для самолетов нормальной и переходной категории, но нет нужды устанавливать ее больше 3,8
Здесь G — максимальный расчетный взлетный вес самолета, кгс
(2) 4,4 — для самолетов многоцелевой категории
(3) 8,0 — для самолетов акробатической категории

(b) Минимальная эксплуатационная маневренная перегрузка  не должна быть меньше (по абсолютной ветчине), чем
(1) 0,4 от величины максимальной эксплуатационной маневренной перегрузки для самолетов нормальной, многоцелевой и переходной категории
(2) 6,0 — для самолетов акробатической категории

АНАЛИЗ УСТАЛОСТИ
23.572. Металлическая конструкция планера
(а) Для самолетов нормальной, многоцелевой и акробатической категорий прочность, детальное проектирование и изготовление тех частей конструкции планера, разрушение которых может оказаться катастрофическим, должны анализироваться на основе одного из изложенных ниже подходов, если не показано, что конструкция, действующий уровень напряжений, материалы и ожидаемые условия эксплуатации сравнимы, в смысле накопления усталости, с аналогичной конструкцией, по которой имеется обширный удовлетворительный опыт эксплуатации.
(1) На основе анализа сопротивления усталости
, в результате которого испытаниями или расчетом, подкрепленным результатами испытаний показано, что конструкция способна противостоять повторяющимся нагрузкам различной величины, ожидаемым в пределах безопасного ресурса, или

23.627. Усталостная прочность
Прочность, детальное проектирование и технология изготовления конструкции должны свести к минимуму вероятность опасного усталостного разрушения, особенно в местах концентрации напряжений.

АП ОЛС
ОЛС.3. Категории самолетов
Настоящие Нормы предназначены только для самолетов неакробатического применения.
Неакробатическое применение включает в себя:
(1) Все маневры, присущие нормальному полету;
(2) Режимы сваливания (кроме «колокола»); и
(3) Плоские «восьмерки», боевые развороты и крутые развороты с углом крена не более 60°.

ОЦЕНКА УСТАЛОСТНОЙ ПРОЧНОСТИ
ОЛС.572. Части конструкции, являющиеся критическими с точки зрения безопасности
(b) Должны быть представлены достаточные доказательства того, что каждая из частей конструкции, определенных в пункте (a) настоящего параграфа, имеет характеристики прочности, необходимые для достижения приемлемого безопасного ресурса.

ЛГ ЕЭГВС
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Для ЕЭГВС разрешены только неакробатические полеты, которые включают в себя:
любой маневр, необходимый для осуществления нормального полета;
сваливание;
крутые развороты, при которых угол крена не превышает 60°.

Требования относятся ко всем ЕЭГВС, если отсутствуют какие-либо указания на обратное.


Сделать эти подборки мне захотелось на основе анализа авиакатастроф и бесед с пилотами. Все опрошенные пилоты считают, что они имеют право на регулярные ("частые" по АП 25 п.2) маневренные перегрузки в пределах эксплуатационных нагрузок и не имеют понятия о категории своего ВС и ограничений в маневрах для него. А ведь именно эти ограничения обеспечивают прочность в пределах заявленного ресурса. Все остальное - "русская рулетка", где  не известно количество патронов в магазине.
Дополнительно можно посмотреть книги по расчету на прочность и особенно разделы на циклическую усталость, а так же справочники по материалам.
 
Назад
Вверх