Учебник Житомирский (553622), страница 54
Текст из файла (страница 54)
опорой резко ограничили НЫЕ ВЫ ШС НЕДОСТЭТКИ Т ЕХОПО НОй р р й схемы шасси с хвостовой 7.2.. . .3. Т чили применимость этой схемы. рехопорное шасси с передней опо й лишено недоста т тков, присущих схеме шасси с р д Й опорок, показанное на рис. 1.4 и 7.3 м Ф са молетэ располож хвостОВОН ОпОрои, так как ЦМ вперед по отношению ЦМ ен впереди основных опо а пе ю к Ц самолета. р, реди яя опора вынесена далеко Условие капотирования (7.1) я иметь ви; д: ( . ) Для самолета с такой схемой шасси б я " и удет 6 а'~~ Ю вЂ” — и: ба, (7.2) что при значении а гораздо большем.
чем значен вероятность капетиро . чем значение е, сводит к минимумУ ных опорах. вания даже и и и р нтенсивном торможении колес на основПри поса к д е нэ основные опоры даже на на повышениои скорости самоле 230 ой имеет тенденцию к опусканию носа (ЦМ ои имеет т ( находится впереди Рис, 7.3. Трехопориая схема шасси с передней опорой. параметры шассн, путевая устойчивость 231 основных опор) и к уменьшению угла атаки и подъемной силы. Это сводит к минимуму возможность взмывания самолета. При такой схеме шасси лучше обзор из кабины, меньше портится поверхность ВПП под действием струи выхлопных газон двигателей.
Трехопорное шасси с передней опорой обладает хорошей путевой устойчивостью. На рис. 7 3, б приведена схема сид и моментов, действующих нэ самолет от опорных элементов. Восстанавливающий момент (М,„„,), возникающий при отклонении самолета от первоначального направления (вдоль оси ВПП), способен Вернуть самолет к прежнему направлению: М во.ст — 2Те — 2~',о4бо«е — 2 — 1боке —,~, 1баке.
6а (7.3) Здесь ба/(2Ь) =Р„„— нагрузка нэ основную опору; ~а,. — Коэффициент скольжения вдоль оси У, достигающий значений О,7...0,8; остальные параметры шасси показаны нэ рнс. 7.3. Для улучшения путевой устойчивости колеса передней опоры делают свободно ориентирующимися, чтобы на ннх не возникала сила Т', усугубляющая отклонение самолета от оси ВПП. Для обеспечения управляемости и и движении самолета по земле колеса передней опоры управляемые.
р Продольная устойчивость самолета при его движении на основных опо ах не может быть обеспечена силами на горизонтальном оперении поэтом р т му даже движение по ВПП с искусственным покрытием может вызывать продолн е колебания самолета, Причины этого — дополнительные силы на опо ы от ы ьстыков плит. Как правило, летчики достаточно свободно справляются с такой неустойчивостью на разбеге и пробеге.
Важно только, чтобы частота колебаний от этих сил не совпала с частотой собственных колебаний самолета. Недостатком рассматриваемой схемы щасси является большая (по сравнению с шасси с хвостовой опорой) масса шасси, так как Размеры (высота) передней опоры сравнимы с размерами основных опор. Кроме того, передняя опора самолета подвержена колебаниям типа «шиммиэ (см.
с. 302), что требует специальных конструктивных мер для гашения таких колебаний. 7.2.4. Двухопорная (велосипедная) схема шасси показана на рис. 1.4 и 7.4. При такой схеме на самолете под фюзеляжем устанавливают две примерно одинаковые по воспринимаемым статическим нагрузкам опоры, так как ЦМ самолета находится чуть ближе к задней опоре.
Для предохранения самолета от сваливания на крыло на нем устанавливают две яодкрыльные опоры. Эти дополнительные опоры в случае касания поверхности аэродрома могут воспринимать до 5% стояночной нагрузки. Имея мягкую амортизацию и самоориентирующиеся колеса, подкрыльные опоры обеспечивают самолету достаточную поперечную устойчивость.
Передняя опора управляемая, что обеспечивает управляемость самолета при его движении по аэродрому. Для увеличения угла атаки на взлете при малоэффективных на малой скорости РВ (ЦПГО) передняя опора может удлиняться («вздыбливатьсяэ) или основная опора— укорачиваться («приседатьэ). Эта улучшает взлетные характеристики самолета. Двухопорная схема шасси известна с 1950-х гг. Ее применяли на военных самолетах В-47, В-52 и др.
Появление этой схемы было вызвано необходимостью увязать в компоновочной схеме самолета грузоотсек (бомбоотсек), положение которого связано с ЦМ самолета, высокорасположенное крыло и шасси, В такой схеме длина стоек шасси при их уборке в крыло может доходить до 3 м и более, а в фюзеляж их убрать некуда, так как центральная часть фюзеляжа занята ~узоотсеком. Такая же проблема возникла при компоновке самолетов вертикального взлета и посадки (СВВП) с единой силовой установкой, положение которой также связано с положением ЦМ самолета.
В этом смысле двухопорная схема шасси представляет собой аыиуждеиное решение, и ее реализация приводит на самолете обычного взлета и посадки к: появлению трудностей в технике пилотирования, связанных с необходимостью приземления точно на обе опоры одновременно. Приземление сначала на заднюю опору приводит к возникновению значительного момента М относительно задней опоры, равного бе (рис. 7.4, а), и большим динамическим наИР~ грузкам на переднюю опору и узлы ее крепления; усложнению конструкции передней опоры за счет механизма «вздыблива. Г % нияэ, необходимого для увеличения угла атаки самолета при взлете. Это приводит к увеличению массы передней 3 опоры и усложнению ее конструкции; Ф 1 появлению путевой неустойчивости при торможении колес передней опоры из-за появления на ннх сил Т' (см. рис. 7.3), создающих разворачивающий момент относительно ЦМ того же знака, О что и М,, Это усугубляет отклонение самолета от оси ВПП.
При отказе от ,М,. торможения колес передней опоры увеличивается длина пробега; утяжелению механизма разворота д колес передней опоры и возрастанию трудностей разворота, так как на переднюю опору приходится до 40..-45 % Рис. 7.4. Лвухолорное вепосвдедное авсси, аараметры шзссн б, вместо 1О...!2% 6, как у трехопорнои схемы шасси с переднеи опорой; утяжелению фюзеляжа на 10...15О~~, так как д„пя восприятия повышенной нагрузки от передней опоры нужны более мощные силовые элементы (в частности, более мощные силовые шпангоуты), Большие затраты массы требуются и на усиление большого выреза в носовой части фюзеляжа под переднюю опору; дополнительным затратам массы на подкрыльные опоры и усиление конструкции крыла для восприятия дополнительных нагрузок от этих опор.
Однако в двухопорной схеме шасси можно сделать более короткой, а стало быть, и более легкой основную опору, устанавливаемую в плоскости сим. метрии фюзеляжа. Но это не компенсирует рассмотренные выше недостатки двухопорной схемы шасси. Все это снижает возможности более широкого использования двухопорной схемы шасси на самолетах обычного взлета и посадки. На СВВП недостатки двухопорной схемы шасси, связанные со взлетом и посадкой самолета обычной схемы„рассмотренные выше„сказываются меньше. При такой схеме шасси опорные элементы (колеса) лучше, чем при других схемах шасси, защищены от воздействия горячих газов от двигателей.
Эти обстоятельства плюс некоторый выигрыш в массе за счет более короткой основной опоры сделали целесообразным применение двухопорной (велосипедной) схемы шасси на СВВП, например на самолете «Харриеров и его модификациях. 7.2.5. Многоопорные схемы шасси (рис, 1.4 и 7.1, б) стали появляться на тяжелых транспортных и пассажирских самолетах (массой 200 т и более) как логический результат дальнейшего развития миагостоечных шасси с большим числом колес, когда в состав основных опор стало входить больше одной стойки, соединяющей опорные элементы с силовыми элементами фюзеляжа или крыла (рис, 7,5).
Задние стойки с колесами на самолетах с такими многостоечными опорами стали смещать к плоскости симметрии фюзеляжа для повышения проходимости самолета (снижения и более равномерного распределения нагрузок на поверхность ВПП), и во многих случаях для облегчения компоновки шасси в убранном положении*. На самолете Ил-86 вместо двух смещенных к оси самолета задних стоек основных опор, как это сделано на самолете Боинг 747, используется центрально расположенная третья основная или главная опора (см. рис.
7.1, б) На самолете С-5 (США) используются многостоечные основные опоры (см. рис. 7.5), четвертая опора вынесена по осн самолета назад и используется как хвостовая предохранительная опора. На самолетах с многостоечными опорами или с многоопорной схемой шасси Цм самолета может находиться между передней и задними стойкамн основных опор, что снижает нагрузки на переднюю опору и уменьшает массу носовой части фюзеляжа вместе с передней опорой Для улучшения управляемости самолетов с многостоечными опорами при их движении по земле ' кроме передней управляемой опоры делают управляемыми колеса на всех или только на передней и задней стойках основ- б ных опор. Ю Уборка шасси в фюзеляж и крепление его стоек к силовым элементам фюзеляжа позволяет в ряде случаев уменьшить габариты и массу опор (особенно при высо- Рис 7.5 Многоопорное шаеси ~.
Не путать понятие «многостоечная оиораэ, где в состав едной основной епоры вищит н«скельке (беате огней) стек с келесамн, с покятием «многюопорнок» схемы, где чнсло самих опор более трех. а положенном крыле), упростить конструкцию опор, проще решать зада~и ня и иходящих на опоры нагрузок и размещения шасси в убранном положении Однако в этом случае трудно обеспечить необходимую ширину колеи В шасси (см рис 73) влияющую на характеристики устойчивости и управляемости самолета $ 73 ПАРАМЕТРЫ ШАССИ 7 3.1, Основные геометрические параметры шасси показаны на рис 72 74 Это продольная база шасси Ь (расстояние между передней ( в овои) и основными опорами шасси), ширина колеи шасси В (расстояние между основными опорами) *, высота шасси И (расстояние от ЦМ самолета п е хиос и аэродрома), вынос основных опор е и передней (хвостовой) опоры а относительно ЦМ самолета Это угол опрокидывания Яо (Угол между продольн " одольной осью фюзеляжа при стоянке самолета и касательной к основным опорам (в точке к «сания колес) и к предохранительной опоре на фюзеляже (см рис 7 3, а) ), стояночный угол «р„(угол между осью фюзеляжа при стоянке самолета и поверхностью аэродрома), угол вынос «относительно ЦИ самолета основных опор в продольном у (см рнс 73, а) и в поперечном в направлениях (см рис 7 3, в) Значения параметров шасси во многом определяют характеристики устой чнвости и управляемости самолета, его взлетно-посадочные и весовые характе истики т е не только весовые характеристики самого шасси, но и массу р Ф тех агрегатов, к которым крепятся шасси 7.3.2.
Анализ влияния значений параметров шасси иа характеристики самолета Влияние параметров шасси на условия капотирования са молета Выше в подразд 722 и 723 уже рассматривались условия, при которых возможно капотирование самолетов с трехопорной схемой шасси для самолетов с хвостовой опорой это ИР/Ж= ефН (см выражение (7 1) и рис 7 2, а, 6) При е/Н=1ду, у=14 16 и 1дуж0,3 капотирование самолет «может наступить при И1~~«й» О 3д (7 4) что возможно при эффективном использовании тормозов колес Отсюда — ограничения в применении тормозов на самолетах с такой схемой «пасси Как видно из выражения (7 1), увеличение И снижает крити ческие значения ИУ/Ю и делает капотирование более вероятным Увеличе ние е — наоборо~ Для самолетов с передней опорой «Ф/«й = (а/И)д (см выражение (7 2) и рис 73) При существующих на современных самолетах соотношениях а=9е (на переднюю опору приходится до 10 о~~ от массы самолета), а/И= =9е/И, е/Н=1д у и у~14 16 капотирование самолета могло бы наступить при И~'/Ю.:» 2,?И, (7 5) что практически исключается даже при интенсивном торможении колес на основных опорах Отсюда очень важное преимущество самолетов с передней опо рой — возможность интенсивного применения тормозов при пробеге Эп«раесто««ния замер«««отея либо между це««трами контактных пдои«адок с поверхиостьв э»РОДРо««а колес пеРедней к основных опоР„лнбо иеждУ осЯми колес опоР (осЯми стоек пр««много колесных тележках'« Влияние параметров шасси на путевую устойчивость с а м ол е т о в с п е р е д и е й о п о р о й можно проследить, используя выражение (? 3) и сложившиеся соотношения значений параметров шасси аж9е=0,9Ь Тогда значение М„,, возникающего при случайном отклонении самолета будет определяться, в основном„значением выноса основных опор е, т е М,,„= Ь,„е 0,96~,«,„е, (7 6) и чем больн«е значение е, тем выше путевая устойчивость самолета Для самолета с многоопорной схемой шасси (рис 7 1, б) и многостоечными опорами (см рис 7 5) путевая устойчивость из за большего, как правило, выноса главной опоры нли центра контакта с ВПП основных опор выше, чем у самолетов с ~бычн~Й трехопорноЙ схемоЙ ш «сси Влияние на характеристики самолета высоты шасси самолета Н С увеличением Н увеличивается вероятность капотирования самолета с трехопорной схемой шасси с хвостовой опорой, увеличивается догружение передней опоры при других схемах шасси моментом от инерционных сил (это приводит к увеличению массы носовой части фюзеля жа), возрастает масса опор и н «грузки на узлы их крепления в фюзеляже (от сюда растет и масса фюзеляжа), возрастает опрокидывающий момент на кры ло от инерционной силы б~б,„Н (см рис 7 3, а) возрастают также трудности и в уборке шасси Однако уменьшению Н часто препятствует необходимость обеспечения достаточного посадочного угла атаки я„„(угла опрокидыва ния «ро, связанного с «х„, соотношением «ро~и.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
