Учебник Житомирский (553622), страница 71
Текст из файла (страница 71)
Шимми. С явлением шимми сголкнулись при экспл~атации самолетов с передней опорой в начале 1940-х гг Природа этого явления н меры борьбы с ним были исследованы академиком М В Келдышем в работе «Шимми переднего колеса трехколесного шасси» в 1945 г Как показано на рис 748 117~, колесо передней опоры имеет несколько степеней свободь| поворот относительно оси стойки (на угол О, рис 7 48, а), боковую деформацию пневматика (сдвига на величину Х, рис 748, б)„закручивание пневматика (на угол ~, рис 7.48„в) относительно оси контактной площадки пневматика из-за его упругости, изгиб стойки от действующих на нее нагрузок При случайном несимметричном приложении нагрузки к колесу (сила Р на рис 748, б) и достаточной величине кинетической энергии поступательного движения самолета, передаваемой колесу передней опоры от поверхности ВПП, Возникают самовозбуждающиеся колебания колеса (стойки) „вь|ражающиеся в колебательном взаимосвязанном изменении (рис 748, г) величин О, л и ~р от нуля до их максимального значения со сдвигом фаз, как правило, равным л/2 Взаимосвязь колебательного изменения параметров Х, 0 и ~р прослеживает ся из рис 7 48, ~ Так, если при нормальном вращении колеса точки А и В иа беговой дорожке находились в плоскости симметрии колеса, то при возникнове 302 лиашаФка Рис У 48 К объяснению Возникновении колебаний типа «шимми» иии бокОВОЙ деформации колеса сместится коитактная площадка и точка А получит сдвиг на величину ~ ~, а точка  — на величину Хв с Х„, так как точка В находится выше точки А, и она подойдет к контактной площадке с меньшим сдвигом 1171 При повороте колеса на угол и точки А и В на контактной площадке будут определять положение ее оси, которая повернется НЗ УГОЛ тР, раЗВораЧИВая При ЭТОМ ПЛОСКОСТЬ КОЛЕСЭ На УГОЛ 0 (ЕСЛИ ПрЕдположить, конечно, что колесо не проскальзывает относительно поверхности аэродрома) Точно также взаимосвязь колебательного изменения этих же параметров можно проследить на примере случайного разворота колеса на угол 0 и последующего смещения контактной площадки на Х.
По мере увели чения сдвига Х из за сил сцепления пневматика с поверхностью ВПП будет уменьшаться угол его разворота О, пока не дойдет до нуля (при ~й!83 ) Дальше (как и В предь!д~ щем примере) иэкОпиВшиися сдВиГ контактнои площадки поведет к развороту колеса на угол О, который по мере уменьше ния Х будет возрастать до значения 0=0„,„„, но уже в противоположную от начального поворота сторону В рассматриваемом примере считалось, что стойка абсолютно жесткая Но реально это не так Колебательиый процесс, совершаемый колесом, вызывает изгибные колебания стойки и тем большие, чем меньше ее жесткость Поэтом~ траектория качения колеса с учетом этого получается более сложной Амплитуда описанных колебаний уменьшается, если энергия, подводимая к колесу, меньше энергии демпфирования, главным образом, за счет использования гасителей колебаний (см подразд 766), а также за счет сил трения и проскальзывания пневматика Скорость движения самолета, при превышении которой возникают колеба ния типа шимми, называют критической скоростью шимми К„,.
Если не использовать гасители колебаний, то Г„,=~/с1/(Щ, где с — козффикнент, учитывающий жесткость стойки с пневматиком, ~ — вынос осн колеса относительно оси стойки, Я вЂ” радиус колеса, 1 — массовый момент инерции элементов перед ней опоры, вращающихся относительно оси стойки Конструктивные меры предотвращения колебаний типа ш и м м и включают прежде всего использование на передних опорах специаль- ных гидравлических гасителей колебаний (демнферов), кииематически связанных с колесом (колесами) Конструкции демпферов шимми, приводов к ним От колес, а также при нципы работы дем ««феров были описаны выше в подразд.
7.6.5 и 7.6,6. Явления шимми можно избежать, если «1араметры, входящие в выражение Ь',~, обеспечивают получение значений $'„р, больших„чем скорости движения самолета на разбеге и пробеге. Увеличению значений У„, способствует: увеличение выноса 1 колеса (но при этом возрастают потребные объемы для уборки колес и трудности уборки передней опоры); увеличение жесткости опоры и колес; применение колес меньшего радиуса; уменьшение неравномерности разноса масс (и самого разноса масс) элементов опоры относительно оси стойки.
Увеличению значений Р„р способствует уменьшение нагрузок на опору и снижение коэффициента трения пневматика о поверхность ВПП, Увеличение жесткости основных ОпОр и уменьшение неравномерности разноса масс элементов стойки с««особствуют предОтвращению пояВления шимми на Опорах тяжелы~ самолетов с бо~ьш~й на грузкой на Опору. Показанное на рис. 7.28 моментное закрепление на стойке подкоса такой Опоры способстВует увеличению ее жесткОсти. 7,34.2.
Колебания, возникающие при движении самолета по неровной поверхности ВПП, будь то неровная грунтовая ВПП или неровная бетонированная Впп (например, после ее восстановления от повреждений боевыми средствами), характерны возникновением больших динамических нагрузок на опоры и весь самолет в целом при наезде на неровности и колебаний самолета и его частей. Наибольшую опасность такие нагрузки представляют для конструкции шасси и узлов подвеСки наружных груЗОВ для самолетов с небольшой взлетной массой и высокой жесткостью конструкции, а для самол~тов большой м~сс~ с более упругой к~нс~рукцией н~иболее о~~сны.' для конструкции шасси — ударные нагрузки, а для крыла и двигателей под крылом— колеб~~ия.
Ко истру кт и в ные меры борьбы с этими колебаниями самолета при его движении по неровной поверхности ВПП заключаются прежде всего в улучшении свойств амортизационной системы шасси при пересечении неровностей ВПП за счет увеличения рассеивания энергии амортизацией шасси, новьппени я жесткости ко««струкции планера на изгиб и кручение, применения амортизаторов с активной системой управления, позволяющей в зависимости От Величины ускорений хОда штока амортизатора менять дэ вление в амортизаторе, изменяя в нем уровень жидкости. Для этого используется дополнительная система со сВОим насосом, бачкОм с жидкостью, следящей электронной системой, реагирующей на вторую производную перемещения штока амортизатора, Будучи соединенной с полостью амортизатора, заполненной ~~дикостью, дополнительная система позволяет мен~ть уровень ~едкости в амортизаторе и ~~менять в нем давление (311.
Интересно использование для уменьшения дополнительных нагрузок на переднюю опору, возникающих при наезде основных опор на неровности (при этом появляется большой пикирующий момент), изменения вектора тяги двигателя. Отклонение сопла в пределах до -~-5' по командам следящей системы, связанной опять-таки с ускорениями штока амортизатора, позволяет значительно снизить нагрузки на переднюю опору. В такой системе возможно и применение средств механизации крыла. Хорошие результаты дает здесь при~енение многокамерных амортизатор~в, облег~ающих прео. доление неровнос гей аэродромов прн соответствующей настройке каждой из камер.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ И ЗАДАНИЯ 1. Определите назначение шасси. Проанализируйте различные схемы шасси (сделайте их эскизы). 11окажите на сделанных эскизах параметры шасси Укажите их возможные значения н от чего они зависят. 2. Сделайте эскиз основной и передней опор. укажите название н назначение отдельных элементов, входяц«нх в конструкцию опор 3 Назовите нагрузки на шасси. Как эти нагрузки уравновешиваются на элементах конструкции планера? Конструкция узлов крепления стоек шасси. 4. Назовите н проаналнзирунте КСС стоек шасси, Покажите иа эскизах этих стоек нагруже. иие, уравиовешиваине и характер эпюр М. 5. Проанализируйте н дайте сравнительную оценку стоек с телескопической и рычажной подвесками колес (сделайте их эскизы). Покажите нагружеине элементов этих стоек, нх уравиовешиваиие н характер эпюр Я, М и М„ 6.
Назовите особенности конструкции передних опор, Как конструктивно реализуется управление разворотом передних колес? 7. Охарактеризуйте миогоколесиые опоры, их пренмуц«ества и недостатки, Сделайте эскиз опоры с четырехколесной тележкой и объясните назначение элементов такой опоры. 8 Опишите конструкцию цилиндров-подъемников стоек шасси, замков убранного и выпущен. ного положении. 9 Объясните явление шимми и конструктивные меры борьбы с этим явлением. 10. Объясните назначение н назовите типы опорных элементов (сделайте нх эскизы). Охарактеризуйте конструкцию колес„типы тормозов и дайте их сравнительную оценку. Каков уровень энергии, поглощаемой тормозами прн посадке~ Объясните явление юза прн торможении колес н назовите конструктивные меры борьбы с этим явлением, Нарисуйте н объясните диаграмму работы пневматика.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
