Далин В.Н. Конструкция вертолетов (553618), страница 43
Текст из файла (страница 43)
КОРРЕКТИРОВКА ПАРАМЕТРОВ И ХАРАКТЕРИСТИК ШАССИ Запас устойчивости винта на упругом основании может быть получоп увеличением демпфирования колебаний лопасти или фюзеляжа, т.е. повышением демпфирующей способности шасси, Однако такие возможности практически ограничены. Дсмпфоры лопасти и шасси выполняют ряд других функций, пе связанных с «земным» резонансом.
Демпфер лопасти работает при поступательном полете вертолота к нагружает комлевую часть лопасти пероменным изгибазогдим моментом в зависимости от степени его демпфирования. Прочность комлевой части лопасти и втулки и их масса опредолячотся именно наличием демпфора. Для вертолетов обычной одновинтовой схемы колею шасси следует выбирать так, чтобы частота собственных поперечных колебаний вертолета па пробеге с неработающими стойками (работают лишь пневматики) была приблизительно на 20вхв выше рабочих оборотов еяпта: 284 С вр б р = 1,2го Рв ' Р 21 Здесь 𠄄— частота собственных поперечных колебаний вертолета при пробсте с неработающими стойками (работают лишь пневматики); с) — рабочая частота НВ;  — колея шасси; 1, — момепт 0 инерция относительно центра масс вертолета.
Коэффициент вертикальной жесткости С "в может быть опре- У делан по диаграммо статического обн«атня пневматика. Зтот козффициопт продставляет собой отношение величины силы, прижимающей пповматик к опорной понерхпости, к величине соотнетствующсго обжатия пнсвматика. Колоса с пневматиком высокого давления мало обжимаются (имоюг болыпуго жесткость), и поэтому их целесообразно применять па палубных вертолетах.
Если размеры отверстий, через которые протекает гидросмесь при рзбото амортизатора, выбираюг из условия отсугствня «земного» реаопапса, как правило, работа амортизатора при посадке бывает неудовлетворительной (возникают чрсзмерпыо усилия прн ударе о землю), !)ри выборе их нз условия посадки получим слишком малое домпфировапис при поперечных колебаниях вертолета, север»пеппе нсдостаточноо для устранения «земного» резонанса (демпфирование в пневматиках практически отсутствует). Жестко«тимо характсриотнки амортизаторов определяются начальным давлением р о и объеме»г )го воздушных камор. Демпфирующис характеристики определяются выбранным законом и«менепия сечений в амортизаторах, проходимых»кндкостью.
Прн конструировании амортизационных стоек главных опор шасси (а при чстырах опорах — и передних стоек) особое впи»|апис уделяется вопросу существенного увелтгчепия демпфирования, создаваомого амортизациояпыми стойками при возникновении на вартолотс колебаний типа «земной» резонанс. Для этой цслн примспл~отся амортизационные стойки с большим ходом штока н максимал»кэти сниженном усилий страгиваппя, обеспечнваюгдие включение амортизатора в работу н появление демпфирования практически в момент касания колесами аемлн.
Увеличению демпфирования способствует также снижение сухого трения в амортизационных стойках благодаря применению капролоповых букс вместо бронзовых. 285 В целях снижения начального усилия страгивапия па вертолетах применяются амортизационные стойки различных конструкций: с низким зарядным давлением азотом; с разгрузочной пруясиной; двухкамерные (рис. 6.9.1). Для амортизационных стоек с разгрузочной пружиной начальное усилио страгивапия штока где Р— усилив, развиваемое пружиной при полностью выпуср щсяпом иноке; рс — давление зарядки азота; Рв, — расчетная площадь штока; Р, — сухое трение амортстойки. Чрсзморпое увеличение степени демпфирования шасси без применения специальных устройств приводит к повышению жесткости амортизации и, следовательно, к росту динамических нагрузок при посадко вертолета.
Этот недостаток можно преодолевать, установив в плупжерс специальный пружинный клапан (рис. 6.9.2). Клапан открывается только тогда, когда усилие сжатия в амортизаторе при ударе о землю превосходит некотороо критическое значение Р,„. При Р»„< Р,",в работают отверстия, размеры которых выбраны из условия «земного» резонанса, а при Р„„> Р,"„работают дополнительно отверстия большого диаметра. Их размеры выбираются из условий ограничения перегрузки при посадке.
Для амортизации гпасси корабелышго вертолета начальное усилие (предварительная затяжка) ро в 5 — 6 раз меньше, чем у амортизаторов шасси сухопутного вертолета. Эффективным средством включения амортизатора в работу являотся введение резинофторопластовых уплотнительпых манжет с пониженным трением, уменьшение диаметра штока амортизатора, применение в кинематических узлах звеньев шасси металлофторопластовых подшипников вместо бронзовых вкладышей. Отстройка от автоколебаний «шимми» В результате взаимодействия инерционных и упругих сил па передней стойке шасси могут возникнуть поперечные автоколобания. Эти автоколсбания «шимми» являются следствием свободной ориентации псродпего колеса, которая необходима для обсспече- 286 ость Клапан открьвается толью при посадке в момент большой перегрузки Отверстия для демпфирования земного резонанса Рис.
б.9.2. Амортизационная стойка с редукционным клаланом 288 пия разворотов и устойчивости движения вертолета по аэродрому (рис. 6.9.6). О х 2 е ! 3 Рис. 6.9.3. Параметры носовой стойки шасси: 1 — шарнир; 2 — носовое колеса; 3 — основные колеса; 1, Π— вынос колеса и угол поворота относительно амортизатора Коэффициент демпфирования й для обеспечения устойчивого движения без учета упругости стойки шасси является функцией ряда параметров и характеристик (рис. 6.9.4): 8= У(1, с,"", с„,1,, Р,й), где 1 — выпас колеса относительно вертикальной оси; С,"л — бо- пп копая жесткость пневматика; ~ С""= — ', Р, — боковая сила; з— боковос смещепие пневматика за счет его деформации); С пяточяая жссткостьп характеризующая момент кручения по контактной площади пневматика; 1 — момент инерции колеса относи- У тельно вертикальной оси поворота; р' — скорость движения вертолета по посадочной полосе; й — поправочный коэффициент боковой силы Р, при уводе колеса па угол О.
289 1нр 1 Рис. 6.9.4. Зависимость коэффициента демнфирования а от выноса колеса назад 1 (а) и скорости движения Р (б) Для ориентировочного определения боковой жесткости пневматика можно пользоваться данными табл. 6.9.1. Таблица 6.0.1 Как видно иа графика (рис. 6.9.4, а), при большом выносе колеса назад на 1> 1„демпфер не нужен, На рис.
6.9.4, б приводится зависимость коэффициента демпфирования от скорости движения. Существует режим движения вертолета, па котором требуется максимальное демпфирование поперечных колебаний шасси, Потребная величина 1„будет значительно больше, если учитывать упругость передней стойки шасси на изгиб и кручение. Отстройка от автоколебаний типа «шимми» за счет соответствующего выноса приведет к существенному увеличению массы и габаритов передней стойки шасси. Поэтому такая задача решается комплексно. Вертолет маневрирует на аэродроме за счет самоориентирсвания колеса передней стойки.
На шасси балочной схемы это требование осуществляется выносом колеса назад на воличину 1. На рычажной стойке величина 1 выбирается по конструктивнокинсматичоским соображениям. С цолью демпфирования колебаний 290 относительно оси передней амортстойки на ось колеса устанавливаются параллельно два пневматика арочного типа. Если зги мероприятия не приводят к устранению автоколебаний, то на переднюю стойку устанавливается демпфер «шимми».
6.10. СХЕМА УБОРКИ ШАССИ Убврающиеся шасси и их створки должны автоматически запираться в выпущенном и убранном положениях. Узлы фиксации должны исключать самопроизвольный выпуск шасси при нормируемых эксплуатационных перегрузках, складывание его на стоянке, при рулении и буксировке вертолета в направлении вперед и назад.
В системе предусматривается блокировочное устройство, исключающее ого уборку при обжатых стойках. Колоса и стойки при выпуске и убирании пе должны проходить через пространство, отведенное для внешних подвесок. Уборка и выпуск всех стоек шасси осуществляется посредством одного рычага (крапа, переключателя, кнопки). Рычаг (кран) уборки и выпуска |пасси должен иметь фиксированные положения («убрано» и «выпущено») и контровку этих пололсепий. В кабине зкипалса предусматривается сигнализация убранного и выпущенного полон<ения стоек шасси, установленных па замках.
На вертолетах применяется гидравлическая система уборки и выпуска шасси, имеющая следующие достоинства: высокую мощность гидравлических силовых приводов; возможность применения больших давлений, позволяющих пользоваться силовыми цилиндрами и проводкой незначительных размеров; меньшую массу по сравнению с электрической системой; большую надежность работы по сравнению с злектрической и пневматической системами. Нем проще ККС шасси, тем надежнее работа системы по его уборко и выпуску.
Кроме основной системы управления выпуском шасси должна быть установлена аварийная или дублирующая системы. Аварийная оистема выпуска шасси может бзлть гидравлической, махани«вской, пневматической или с использованием специальных пиропатронов. В выпущенном и убранном положении стойки шасси фиксирузотся замками, Убранное шасси закрывается створками. 291 Нагрузки па шток силового цилипдра от силы тяжести и азродинамических сил определяются в соответствии с кинематической схемой уборки и выпуска дла нескольких положений шасси.
Время выпуска и уборки шасси обычно задается тактико-техническими требованиями. Схемы убирапкя носовой (хвостовой) стойки шасси сравнительно просты. Носовые (хвостовые) стойки убираются в фюзеляж «вверхпперсд» или «вверх-назад». Схема уборки «верх-вперед» обеспечивает выпуск стойки под действием силы тяжести и скоростного напора да»ко при отказах бортовых источников ввергни. В некоторых случаях таким жо образом могут выпускаться и главные стойки шасси. Схемы выпуска и уборки глаппых стоек шасси отличаются значительно большим разнообразием (рис. 6.10.1). На рис.