Автоматизована система безконтактного ультразвукового неруйнівного контролю якості корпусів ракетних двигунів твердого палива з композиційних матеріалів
DOI:
https://doi.org/10.15407/knit2021.03.076Ключові слова:
автоматизована система неруйнівного контролю, безконтактний метод ультразвукового контролю, дефектоскоп, композиційний матеріал, корпус ракетного двигуна твердого палива, система обробки інформаціїАнотація
В даний час у різних галузях промисловості — машинобудуванні, авіабудуванні, енергетиці тощо — питання забезпечення якості продукції, що випускається, і її контролю стоїть особливо гостро. Це пов'язано, у першу чергу, з постійно зростаючими вимогами до підвищення надійності при все більших навантаженнях на вироби, що тягне за собою посилення технічних норм. Особливо актуальним є питання контролю якості для виробів ракетно-космічної техніки. Сучасні силові конструкції ракетно-космічних літальних апаратів з полімерних композиційних матеріалів, і особливо корпуса ракетних двигунів на твердому паливі (РДТТ), є багатошаровими пакетами з різних полімерно-композитних матеріалів (ПКМ), що отримуються і з'єднуються між собою у процесі виготовлення корпуса. Працездатність РДТТ залежить від якості формування ПКМ в умовах виробництва. Найбільш важливими питаннями стають реалізація виробничого контролю якості композитних конструкцій, достовірність результатів контролю і можливість автоматизації процесу контролю. У статті представлено автоматизовану систему безконтактного ультразвукового неруйнівного контролю, яка дозволяє контролювати стабільність технологічного процесу формування композиційного матеріалу стінки корпуса РДТТ і при необхідності здійснювати його коригування. Виявлення зон аномального порушення цілісності матеріалу стінки корпуса РДТТ здійснюється за рахунок адаптивних алгоритмів, цифрових систем багаторівневої матричної обробки і оптимальної фільтрації одержуваних сигналів. Автоматизована система безконтактного ультразвукового неруйнівного контролю якості корпусів РДТТ дозволяє здійснювати реєстрацію умов сканування і контролю для більш наочного представлення дефектограми в розгорнутому вигляді корпуса виробу у процесі контролю і при документуванні його результатів. Представлені результати роботи щодо розробки автоматизованої системи неруйнівного контролю суцільності корпусів РДТП типу «кокон» підтверджують можливості практичної реалізації в умовах виробництва.
Посилання
Aleshin N. P., Bobrov V. T., Lange Yu. V., Shcherbinskyi V. G. (2013). Ultrasonic control. Ed. V. V. Klyuyev. 2nd ed. M.: ID “Spectrum”, 224 p.
Barynin V. A., Budadin O. N., Kulkov A. A. (2013). Modern technologies of non-destructive testing of structures made of polymeric composite materials. М.: ID “Spectrum”, 242 p.
Emets V. V., Dron’ N. M., Kositsyna E. S. (2019). Estimation of the possibilities for using the solid hydrocarbon fuels in autophage launch vehicle. J. Chemistry and Technologies, 27, No. 1, 58—64.
https://doi.org/10.15421/081906
Malaychuk V. P., Mozgovoy A. V. (2005). Mathematical defectoscopy: Monograph. Dnepropetrovsk: “System technologies”, 180 p.
Murashov V. V. (2011). Inspection of multilayer glued structures made of polymer composite materials. Adhesives. Sealants. Technologies, No. 10, 16—23.
Ermolov I. N., Lange Yu. V. (2004). Ultrasonic control. Non-destructive testing. In 7 vol. Ed. V. V. Klyuev. M.: Mashinostro-enie, Vol. 3, 864.
Development of a technical project for the installation of non-contact shadow non-destructive testing of large-sized PCM products with a high attenuation coefficient of ultrasonic vibrations. Testing and development of units of the experimental ultrasonic channel of the control installation at the laboratory bench in dynamic mode: Research report. P. N. Zheltov, O. L. Serebrennikov. Dnepropetrovsk: OAO UkrNIITM, 2013. 37.
Kulyk O. V., Dzhur O. E., Khutorny V. V., et al. (2014). Technology of production of rocket and space aircraft : textbook. Ed. E. A. Dzhur. Dnepropetrovsk: Art-Press, 480.
`Experimental research and development of a method for non-destructive testing (flaw detection) of large-sized units (in-terstage compartment, fairing) of rocket and spacecraft products made of polymer composite materials with a honeycomb filling in order to increase productivity, information content and reliability of testing. Development of a control method: Research report. P. N. Zheltov, O. L. Serebrennikov. Dnepropetrovsk: OAO UkrNIITM, 2012. 37.
Experimental research and development of the method of non-destructive testing “flaw detection” of large-sized units (interstage compartment, fairing) of rocket-space vehicles made of polymer composite materials with a honeycomb filler in order to increase productivity, information content and reliability of control. Experimental research: Research report. P. N. Zheltov, O. L. Serebrennikov. Dnepropetrovsk: OAO UkrNIITM, 2012. 41.
Allen J. Fawcett (ATF/DER), Gary D. Oakes (ATF). Boeing Composite Airframe Damage Tolerance and Service Experience. Boeing Commercial Airplanes, 787 Program.
Friedrich K. (2018). Polymer composites for tribological applications. Adv. Industrial and engineering Polymer Res., 1, No 1, 3—39.
https://doi.org/10.1016/j.aiepr.2018.05.001
Pat. 5646351 USA, Good M. S., Schuster G. J., Skorpik J. R. Ultrasonic Material Hardness Depth Measurement.
Kapadia A. Non Destructive Testing of Composite Materials. Best Practice Guide TWI Ltd National Composites Network.
Rose J. (2010). Achievements and prospects of development of the ultrasonic waveguide method of control. Materials Evalu-ation, 68, No 5, 494—500
