Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 8. 21 februari 1956 - Utredningen om Comet-haverierna, av Carl E Brönn
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
156
, TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. 1. Anordning för utmattningsprov i trycktank med de
Havilland "Comet" G-ALYU.
arrangerade i kord- och spännviddsled, att korrekta
värden på skärkrafter och böjmoment i för vingen kritiska
snitt samt korrekta vinginfästningsreaktioner erhölls.
Kabinen tätades, varpå tank och kabin vattenfylldes.
Kabin-övertrycket erhölls genom en pumpanläggning med
tryckregleringsventiler, som liksom domkrafterna styrdes
automatiskt med en programgivare.
Provplanet hade innan proven startades avverkat 3 540 h
flygtid. Proven pågick till en ekvivalent flygtid om 8 800 h,
då ett brott inträffade under ett av de rutinmässiga
täthetsproven till 0,8 kp/cm2. Detta brott utgick från hörnet
av ett kombinerat fönster och nödutgång i främre kabin
och ledde till att en plåtpanel av avsevärd storlek revs upp.
Vid den påföljande inspektionen upptäcktes
utmattningssprickor vid hörnen på flera fönsteruttag.
Skadorna reparerades, och töjningsgivare installerades
omkring de utmattningskänsliga fönsterhörnen. Proven
fortsattes efter reparation, och sprickbildningstendensen
undersöktes vid regelbundna inspektioner. Vid ca 17 000 h
ekvivalent flygtid skedde ett större brott i akterkabinen,
återigen med utgångspunkt från ett fönsterhörn. Brottet
fortplantade sig mycket snabbt och ledde till att
kroppsplåten revs upp i ca 4,5 m längd. Enligt mätningar och
beräkningar skedde det första brottet (i främre kabinen)
under en påkänning på 32 kp/mm2, dvs. ca 70 % av
materialets statiska dragbrottspänning, och denna påkänning
kunde under verkliga flygförhållanden väntas förekomma
2—3 gånger per flygning. Dessa slutsatser baserades
givetvis på de med töjningsgivare uppmätta
spänningsfördelningarna i de aktuella partierna.
Bedömning av provresultatet
Den första fråga som reser sig är givetvis huruvida den
vid provet erhållna livslängden signifikativt skiljer sig från
den som skulle ha erhållits vid verklig flygning. P B
Walker vid Royal Aircraft Establishment ansåg den vid
provet erhållna livslängden vara optimistisk. Detta
motiverade han med att vid provet vissa typer av belastningar
hade försummats, vilkas effekt om de hade medtagits
endast kunde innebära en förbrukning i snabbare takt av
den tillgängliga livslängden. Å andra sidan ansåg han att
dessa effekter sannolikt var små.
Den nästa frågan är huruvida skillnaden mellan
observerade livslängder för prov och haverier är så stor att
man ovillkorligen tvingas söka någon alternativ förklaring
till haverierna. Med provlivslängden som enhet blir de
båda förolyckade planens livslängder 0,31 resp. 0,42.
Denna fråga besvarades nekande. Det är i själva verket
så, att nominellt identiskt lika strukturer till följd av
tillverkningstoleranser och variationer i materialhållfasthet
kommer att uppvisa olikheter både i fråga om statisk
hållfasthet och i fråga om utmattningslivslängd i prov med
samma belastningshistoria. Härtill kommer att identiskt
lika belastningshistorier i praktiken aldrig kan komma att
realiseras för två skilda flygplan.
I verkligheten var den observerade spridningen, 1:3, av
en storleksordning som kunde väntas med föreliggande
provkollektiv. Med ett avsevärt större provkollektiv skulle
ett spridningsområde av omfattningen 1 : 10 vara
tänkbart.
Skillnaden mellan detta resultat och tillverkarens egna
prov, vilka pekade på en utmattningslivslängd av
storleksordningen 54 000 h, kan förklaras med följande:
Provföremålet utgjordes av en attrapp av kabinens
främre del, vars öppna ända inspändes mot ett styvt
tätnings-skott. Denna styva inspänning måste ovillkorligen påverka
spänningsfördelningen i de skottet närliggande
strukturpartierna och säkerligen leda till att
spänningsfördelningen i vissa partier blir en annan för provet än för den
verkliga strukturen.
Attrappen hade före utmattningsprovet underkastats ett
statiskt prov till dubbelt normalt arbetsövertryck. Därtill
hade utförts ca 30 prov till övertryck mellan en och två
gånger normalt arbetsövertryck.
Om strukturer med starka spänningskoncentrationer
belastas högt, kommer lokala flytningar att utjämna de vid
lägre belastningar förekommande spänningstopparna. Vid
påföljande lägre belastningar kommer de maximala
spänningarna följaktligen att vara lägre än om en föregående
belastning till hög lastnivå ej hade ägt rum. Man har
således anledning att förmoda att de ursprungliga
spänningskoncentrationerna, vilka enligt Royal Aircraft
Establishment måste uppfattas som den primära orsaken till
haverierna, vid det föregående provet till två gånger
ar-betstryck i tillräcklig grad hade utplånats för att medge
en ökning av utmattningslivslängden till de av tillverkaren
observerade 54 000 h.
I rättvisans namn måste dock tilläggas, att tillverkaren
med sitt provunderlag, omfattande brottprov till 2,5 gånger
arbetstryck samt gränslastprov till 2,0 gånger arbetstryck,
hade föga anledning att misstänka förekomsten av sådana
spänningkoncentrationer som Royal Aircraft
Establishment konstaterade.
Slutligen omfattade tillverkarens prov endast
påkänningar till följd av kabinövertryck, och man försummade
tillsatslaster på grund av flygning, landning osv.
Erfarenheter och sannolika framtida åtgärder
Den omedelbara erfarenhet som har vunnits av
utredningen är givetvis, att dimensionering av dylika strukturer
ej som hittills kan baseras på enbart statiska
permanens-och brotthållfasthetskriterier. Konstruktionen måste även
säkerställa en tillräckligt lång utmattningslivslängd under
för flygplanstypen karakteristiska driftförhållanden. Ur
utmattningssynpunkt uttrycks dessa förhållanden i
lastspektrum, dvs. funktioner vilka ger sambandet mellan de
olika förekommande lasternas storlek och den frekvens
med vilken de upprepas under tjänst (Tekn. T. 1955
s. 951). Bestämning av dessa funktioners form för aktuella
lastsystem kommer således att framstå som speciellt
angelägna forskningsobjekt.
Vidare kommer man att bli tvungen att ägna den
föreliggande strukturens utmattningsegenskaper i relation till
aktuella lastspektrum ett ingående studium. Detta kommer i
allmänhet på det teoretisk-beräkningsmässiga planet att
medföra en mera omfattande undersökning av spännings-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
