Учебник Житомирский (553622), страница 53
Текст из файла (страница 53)
Назначение шасси. Шасси представляет собой систему опор (рис 7.1), необходимых для взлета, посадки, передвижения н стоянки самолета на земле, палубе корабля или воде Конструкция опоры состоит из опорных элементов — колес, лыж или других устройств, посредством которых самолет соприкасается с поверхностью места базирования (аэродромом), и силовых элеменгов — стоек траверс, подкосов и других, соединяющих опорные элементы с конструкцией фюзеляжа нли крыла В конструкцию опор входит амортизационная система и тормозные устройства Это позволяет: воспринимать с помощью шасси возникающие при соприкосновении самоле- та с аэродромом статические и динамические нагрузки, предохраняя тем самым конструкцию агрегатов самолета от разрушения, рассеивать поглощаемую энергию ударов самолета при посадке и руле- нии по неровной поверхности, чтобы предотвратить колебания самолета.
погло1цать и рассеивать значительную часть кинетической энергии посту- пательного движения самолета после его приземления для сокращения длины пробегэ. В решении этих задач и состоит основное назначение шасси. На рис. 71 показаны: современный истребитель с трехопорным шасси с передней опорой (рис 7 1, а) и пассажирский самолет с многоопорным шасси (рис 7.1, б) Относительная (по отно1иенню к массе самолета) масса шасси гп „=0,04 0,06 7.1.2. Основные требования к шасси, кроме общих ко всем агрегатам требова ний, как например, возможно меньшая масс~ при достаточной прочност~ и долго вечности, включают и ряд специфических требований Шасси самолета должно обеспечивать в ожидаемых условиях экс- «1 плуатации (имеются ввиду класс и категория аэродрома, размеры и состояние ВПП, погодные условия и т, д ): УСТОЙЧИВОСТЬ И УПраВЛЯЕМОСТЬ СаМО- лета при разбеге, пробеге, рулении, маневрировании и буксировке Необходимые значения характеристик устойчивости и управляемости самолета при его движении по аэродрому достигаются во многом выбором схЕмы и параметрОВ шасси, харак'геристик эмортизационнОЙ и тормознОЙ систем; Рис 7 1 Обшнй внд Фасси самолета амортизацию динамических нагрузок, возникающих при рулении и разбеге Амортнзационная сиСТЕма — ПНЕВматиКИ колес (Если ОпорИЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ вЂ” КО- леса) и амортизаторы должны быть рассчитаны на поглощение всей нормируемой энергии удара при посадке, чтобы усилия в элементах конструкции самолета не превысили расчетных.
Эта энергия должна быть рассеяна амортизацией; возможность разворотов самолета на 180' на ВПП аэродромов заданного класса (определенной ширины). Эта возможность достигается прежде всего использованием управляемых опор', достаточных для энергичного разворота самолета эффективностью тормозных устройств и использованием тяги двигателей, а также выбором параметров шасси, типа, числа и расположения опорных элементов; соответствие опорных элементов назначению, условиям эксплуатации и весовым характеристикам самолета. Это достигается, в основном, выбором типа и значений параметров опорных элементов. Должна обеспечиваться возможность изменения в широком диапазоне коэффициента сопротивления движению с помощью опорных элементов для осуществления стра гивания самолета с места на тяге собственных двигателей, разбега с ускорением при взлете и пробега с замедлением при посадке.
Все это в пределах определенной длины ВПП, допустимой нагрузки на ее поверхность и глубины колеи. Значения параметров опорных элементов должны определяться с учетом обеспечения взлета самолета с максимальной для него массой и посадки с максимальной разрешенной массой; надежную фиксацию Опор и створок шасси в выпущенном и убранном положениях. Должна быть исключена возможность самопроизвольного выпадания шасси в полете и складывания его на земле.
Для этого краны уборки и выпуска шасси дОлжиы иметь блокировку. Выпуск и уборка шасси дОлжны производиться за возможно меньшее время (не более 10...12 с). Шасси самолета должны: иметь возможно меньшие габариты (меньшее лобовое сопротивление), особенно в убранном положении; обеспечивать самолету необходимый посадочный (а для иекотОрых схем п1асси и взлетныЙ) угол; облегчать погрузку и разгрузку грузовых самолетов изменением высоты опор; иметь высокую долговечность (20 ООО...ЗО ООО посадок) и хорошие подходы для осмотра и ремонта. Выбор значений параметров шасси и КСС опор должен быть подчинен задаче получен~я минимальиОЙ массы шасси при вос~р~я~~~ возможных в эк- СПЛУаТаЦИИ НаГруЗОК На НЕГО.
Таким образом, реализация перечисленных выше требований к шасси при эксплуатации самолета в определенных условиях достигается прежде всего выбором схемы и значений параметров шасси, выбором КСС опор, подбором (расчетом) типа и характеристик опорных элементов, амортизации и тормозных устройств $7.2, СХЕМЬ4 ШАССИ Выбором схемы и значений параметров шасси обеспечиваются не только необходимые характеристики устойчивости и управляемости самолета при его движении по аэродрому, но и определяется нагружение опор и весовые характеристики шасси, определяется силовая схема и весовые характеристики тех частей самолета, к которым крепятся опоры и на которые передаются от них нагрузки.
Некоторые схемы шасси требуют повышенной эффективности РВ (1Ц1ГО) для обеспечения взлета самолета и специальной конструкции самих опор. 7.2.1. Схемы шасси. Различные варианты размещения опор иа самолете (см. рис. 1.4) сводятся к следующим схемам: четырехопорной схеме шасси„ трехопорной схеме шасси с хвостовой опорой; трехопорной схеме шасси с передней опорой; двухопорной (велосипедной) схеме шасси со вспомогательными подкрыльиыми опорами; многоопорной схеме шасси. Из этих схем шасси наибольшее распространение сейчас получила почти на всех типах самолетов трехопорная схема шасси с передней опорой, однако стало больше появляться самолетов с числом опор больше трех, особенно на тяжелых транспортных и пассажирских самолетах. Трехопорная схема шасси с хвостовой опорой, широко применявшаяся вплоть до конца 1940-х гг., встречается сейчас редко на некоторых типах спортивных и сельскохозяйственных самолетов.
Ограничено и применение двухопорной (велосипедной) схемы шасси, в основном она применяется на самолетах вертикального в~~е~а и посадк~ с ~ди~оЙ ~иловОЙ устаиовкОЙ и на Салоле~а~ с большим вырезом в фюзеляже пад грузовой отсек. Четырехопорная схема шасси, показанная на рис. 1.4, применялась на самолете А. Ф. Можайского и встречалась в проектах других самолетов в конце прошлого столетия. 7.2.2. Трехопорная схема шасси с хвостовой опорой показана на рис.
1.4 и 7.2. Как видно из рис. 7.2, две основные опоры самолета находятся впереди 1ХМ и близко к нему. Поэтому на основные опоры на стоянке приходится до 90% веса самолета. Третья хвостовая опора вынесена далеко назад от ЦМ под хвостовое оперение (рис. 7.2, а). На эту опору приходится до 10% стояночной нагрузки, По своим геометрическим размерам она гораздо меньше основных опор. Все это позволяет получить более короткую легкую и удобную для уборки хвостовую опору. Однако трехопорная схема шасси с хвостовой опорой имеет целый ряд недостатков: склонность самолета с такой схемой шасси к капотироваиию, особенно при пробеге после посадки или при рулении на повышенной скорости; сложность посадки, так как нельзя ДОПуСКать прЕВЫШЕНия ПОСадОЧНОЙ СКО- ~аУ рости и трудно избежать взмывания д~~ ИЮ самолета при посадке на две основные опоры„а посадка на все три опоры (~на три точки») одновременно требует хо- 9~ ро~аей летной подготовки.
Затрудняет посадку и плохой обзор вперед при Г посадочном положении самолета; плохая путевая устойчивость; разрушение ВПП струями выхлопных газов при установке на самолет вместо поршневых двигателей (ПД) реактивных двигателей (РД). При ингенсивном торможении ко- д лес, наезде на препятствие или при за- о рывании колес в мягкий грунт возмож. но капотирование самолета Условия * В основном — аереакей, а для еемаеетов боаьцюй размерностн — к осковнмх опор еэмомта, Рис. 7.2 Трехгорная схема шасси с хвостовой опорой, аараметры шасси, путевая устойчнаость капотировэния ВОзникают кОГдэ О О д оси, проходящей че е > Опйокндывэющий мо " ч рез центры контактных площа ок ко о р д щий момент (М„„„) относительно новнтся больше восста т нэВлиВающЕГО МОмента (М ) щ д колес Основных ОПОР стэ- Ф т ( В„,) относительно той же оси.
.Р как произведение силы ине сии массы р~ю~~ж~~~ ю~~ инерц~~ (масс м случае — замедление) И~~/сй) на плечо (высоту е (рис. 7.2, а), подлечим осло значение , „ — как произведение веса с в са самолета 6 на плечо ВИЕ кэПОТНРОВЭИИЯ СамОЛЕта В В в виде неравенства: 6 И~ — — И:: бе. Ю (7-~) Превышение скорости на посадке при попытке и и ать пр" попытке придать самолету Ре"- этом увеличивается угол атаки самоле ение приводит к взмыванию самолета а ,т ккэк при Отходит От земли, но Гэз б эн олета и воз астает по р т подъемная сила. Самолет потере скорости (подъемной силь) и у детэ , но гэз у рэн до «малого», и это и иво ит м ИЛЫ) И ОПУСКЭНИЮ СЭМОДЕТЭ самолета то самолет приземляется млю.
ак как основные опоры нахо ятся ция не успевает рассеять погло ае яется нэ эти опоры, Происходит а . удар. Амортиза- вновь отделяется От земли, глощаемую эне гию а а р уд ра за один ход, и самолет От земли, тэк как В прОцессе Об атног От земли, Ра™ог д (Р т д. Амплнт да (выс т т вновь увеличение угла атаки самолета и у а (высота) таких скачков самолета может Само это явление получило назва может возрастать.
нэзва . Р " эффектиВности М название «коздения». Пъи малой э при «козле~ ии, и это может и иве ти к пол тчику труднО справиться с посадкой сэмОле э р поломке шасси или капотированию В плохой и тев у ой устойчивости самолета с хвостовой опо о вон опорои при пробеге -.т", й эк, при случайном Отклонении самолета От оси ВПП р, при ветровой нагрузке — действии момента М опорных элементах (колесах) та „„, (рис. 7.2, б)) иа х основных опор возникн т сиды Т у л, перпендику- я м нтов. Илы Т будут создавать ~Омент М„=2Те, альненгпин разворот самолета и его отклонение от Оси ВПП.
реннем хвостового колеса перед взлетом и посэ к й станавливающий момент М = Т' . Н лета с рассматриваемой схем й эльная система стопОрен 1 всктт = Т а. НО для этОГО нэ С ХВОСТОВОЙ ОПОРОЙ НЭДО ~ я хвостового колеса. И на , н конец, к недостаткам шасси ных газов РД изо'гнести Разрушение ВПП п Перечисленные в -за наклона оси самолета в ст ру ПП под денствием струи Выхлоп- в стояночном положении.