0

Шасси самолета предназначено для стоянки и передвижения по земле. Оно обычно снабжается амортизаторами, поглощающими энергию ударов при посадке самолета и при передвижении его по земле, и тормозами, обеспечивающими торможение самолета при пробеге и рулении. Помимо колесного шасси, самолеты могут быть оборудованы лыжами, поплавками (гидросамолеты), гусеницами (самолеты повышенной проходимости).

Сравнительная оценка различных схем шасси

Для устойчивого положения самолета на земле необходимы минимум три опоры. В зависимости от расположения главных и вспомогательных опор относительно центра тяжести самолета различают следующие основные схемы: с хвостовой опорой, с передней опорой и велосипедного типа. Самолеты, оснащенные шасси с хвостовой опорой, имеют главные опоры впереди центра тяжести самолета, расположенные симметрично относительно его продольной оси, а хвостовую опору - позади центра тяжести (рис. 72, а).

У самолета, оснащенного шасси с передней опорой, главные опоры (ноги) расположены позади центра тяжести самолета симметрично относительно его продольной оси; передняя опора расположена в плоскости симметрии самолета, впереди центра тяжести (рис. 72, б).

У самолетов с шасси велосипедного типа обычно центр тяжести находится примерно на равном расстоянии от колес или колесных тележек, которые располагаются в продольной плоскости самолета одно позади другого (рис. 72, в). Боковые опоры, расположенные на концах крыла, ударную нагрузку при посадке и взлете не воспринимают.

Шасси велосипедного типа применяются на скоростных самолетах, поскольку убирать шасси в тонкие крылья стало невозможным (шасси убирается в фюзеляж, а небольшие боковые опоры - в крыло).

Наибольшее распространение на современных самолетах получило трехопорное шасси с носовой опорой, что объясняется рядом преимуществ, которые получает самолет, оснащенный таким шасси.

К достоинствам указанной схемы шасси относятся:

возможность приземления на большей скорости (при этом посадка облегчается и делается более безопасной). Объясняется это тем, что носовая стойка предохраняет самолет от капотирования (заваливания на нос), что позволяет также более энергично тормозить колеса. Причем предотвращается и «козление» самолета, так как центр тяжести располагается впереди главных колес и при ударе главными колесами угол атаки и с у крыла уменьшаются;

горизонтальное положение оси фюзеляжа обеспечивает хороший обзор экипажу, создает удобства для пассажиров, облегчает загрузку самолета тяжелыми грузами, позволяет размещать реактивные двигатели горизонтально, при этом газовая струя не разрушает покрытия аэродрома; обеспечивает самолету хорошую устойчивость при пробеге и разбеге.

Вместе с тем схема шасси с передним колесом имеет недостатки: сложность передвижения по мягкому и вязкому грунту, так как «зарывается» переднее колесо, большая опасность при посадке с поврежденной передней ногой, большой вес конструкции, трудность обеспечения значительного объема в передней части фюзеляжа для уборки носового колеса.

Основные части и силовые схемы шасси

Основными частями ноги шасси являются: колеса (на главных опорах обычно тормозные), лыжи или гусеницы, амортизатор, боковые, задние или передние подкосы, замки, запирающие ногу в

выпущенном или убранном положенин, подъемник, обеспечивающий уборку и выпуск ноги.

Шасси неубирающегося типа, в настоящее время применяемое редко, подъемника и замков не имеет.

По конструктивно-силовым схемам шасси можно разделить на ферменные, балочные и ферменно-балочные.

Конструкцию ферменного шасси (рис. 75) образует пространственная ферма, к которой крепится ось колес. Стержни фермы, в число которых входит и амортизационная стойка, воспринимают усилия сжатия и растяжения. Несмотря на малый вес и конструктивную простоту, ферменное шасси в настоящее время применяется редко и только на самолетах малых скоростей, так как уборка та

кого шасси чрезвычайно затруднена.

Балочное шасси (рис. 76) представляет собой консольную балку с верхним концом, заделанным в конструкцию крыла или фюзеляжа. На нижнем конце балки крепится колесо или лыжа. Стойка шасси под действием силы реакции земли работает па сжатие и изгиб. Максимальный изгибающий момент будет в узле крепления, поэтому узел крепления стойки к самолету должен быть достаточно мощным.

Ферменно-балочное шасси (рис. 77) состоит из одной (одностоечное) или двух (двухстоечное) консольных балок, подкрепленных подкосами. Установка подкосов разгружает стойку от изгибающих моментов, боковой подкос - от момента, создаваемого боковой силой, а передний или задний - от момента силы, направленной вдоль оси самолета.

В современной авиации ферменно-балочные шасси получили наибольшее распространение.

Для самолетов с большим полетным весом серьезной проблемой становится проблема уменьшения удельной нагрузки на грунт, так как проходимость самолета по грунту обратно пропорциональна удельному давлению на опорную поверхность шасси. С увеличением числа колес шасси опорная поверхность увеличивается. Поэтому широкое применение получили шасси со спаренным креплением колес на тележке. Наибольшее распространение получили многоколесные тележки с числом колес от четырех до восьми и более. Встречаются самолеты, которые для увеличения проходимости шасси имеют несколько колес, расположенных вдоль фюзеляжа в один или два ряда.

Широкое применение в последние годы получило шасси с рычажной подвеской колес. У такого шасси ось колеса располагается не непосредственно на амортизационной стойке, а на конце вильчатого рычага (см. рис. 76), который к жесткой стойке прикреплен шарнирно.

С подвижной деталью амортизатора (его штоком) вильчатый рычаг соединяется также шарнирно с помощью шатуна. Благодаря шарнирному соединению амортизатор воспринимает только осевые нагрузки и изгиб штока амортизатора таким образом исключается. Рычажная подвеска позволяет амортизировать не только вертикальные, но и горизонтальные силы. За счет рычажной подвески можно значительно уменьшить потребный ход амортизатора и уменьшить высоту стоек шасси.

Шасси самолета может быть убирающимся в полете и неубираюшимся. Очевидно, что конструкция убирающегося шасси значительно сложнее неубирающегося, первое имеет также больший вес за счет механизмов подъема и выпуска как самих шасси, так и створок отсеков и люков, предназначенных для убранного шасси, замков и сигнализации убранного и выпущенного положений. В то же время аэродинамическое сопротивление самолета, совершающего полет с убранным шасси, уменьшается на 20-35% но сравнению с самолетом, шасси которого не убирается. Считают, что для самолетов, у которых удельная нагрузка на крыло превышает 100 кГ/м 2 , выгодно применять убирающееся шасси.

Шасси можно убрать в крыло, гондолы двигателей и в фюзеляж. Иногда для уборки главных ног шасси используются специальные гондолы, расположенные на крыле.

На самолетах с двумя - четырьмя двигателями, установленными на крыле, главные ноги шасси чаще всего убираются в отсеки гондол двигателей вперед или назад и реже вбок (в крыло). При «чистом» крыле, т. е. когда двигатели устанавливаются на фюзеляже и главные ноги крепятся на крыле, целесообразно ноги убирать в бок по размаху, в этом случае стойки убираются в крыло, а колеса- в ниши фюзеляжа. Хвостовые и передние ноги шасси, закрепленные в фюзеляже, убираются в его отсеки. Передние ноги желательно убирать в сторону, противоположную направлению уборки главных ног; например, если главные ноги убираются вперед, то передняя нога должна убираться назад, что обеспечивает наименьшее изменение центровки самолета при убранном и выпущенном шасси. Хвостовые опоры обычно убираются с незначительным перемещением по продольной оси и заметного влияния на изменение центровки самолета не оказывают. Механизмы уборки и выпуска шасси приводятся в действие гидравлическими, газовыми, электрическими и механическими приводами, для каждой ноги шасси предназначен самостоятельный силовой механизм.

Подкосы и фермы шасси

Лобовые и боковые нагрузки, действующие на ногу шасси, а также скручивающие моменты, которые возникают при разворотах самолета на земле, воспринимаются узлами крепления стойки к самолету и подкосами или фермами.

Подкосы изготавливаются из высококачественных стальных труб или штампованных профилей и реже - из легких сплавов. На концах подкосов привариваются ушки крепления к узлам самолета и к узлам стоек шасси. Некоторые подкосы делаются «ломающимися» для обеспечения уборки и выпуска ноги шасси. В таких подкосах для исключения их самопроизвольного складывания при выпущенном положении шасси в шарнир устанавливается замок. Для устранения динамического влияния лобовых нагрузок на колеса в конструкцию задних подкосов иногда включаются гасители продольных колебаний. Гаситель представляет собой цилиндр с поршнем двустороннего действия, удерживаемый пружиной или чаще сжатым газом в определенном положении. При лобовом ударе колеса пружина или газ в гасителе сжимается и дает возможность колесам отклониться назад. Жидкость, имеющаяся в гасителе, при этом перетекает из одной полости цилиндра в другую через калиброванное отверстие малых размеров и гасит энергию удара.

Фермы свариваются или собираются на болтах из стальных труб и реже из профилей. К фермам присоединяются узлы крепления к фюзеляжу или крылу, амортизационным стойкам, а в некоторых случаях - узлы для крепления подъемников, обеспечивающих уборку и выпуск шасси.

Используемая литература: "Основы авиации" авторы: Г.А. Никитин, Е.А. Баканов

Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера.

0

Жидкостно-газовые амортизаторы (рис. 81) представляют собой телескопически соединенные цилиндрические части, образующие рабочую камеру. Обычно верхняя часть амортизатора 1 неподвижно крепится к конструкции самолета, а ко второй, подвижной части 2 присоединяется ось для колес. Для предотвращения (у некоторых стоек для ограничения) поворота подвижных частей амортизатора вокруг вертикальной оси служит двухзвенник шасси (шлиц-шарнир). Рабочая камера стойки делится на две полости диафрагмой 4 с калиброванным отверстием.

Внутренняя полость стойки заполняется строго дозированным количеством жидкости и газа под давлением.

Жидкости, заливаемые в стойку, должны обладать вполне определенной вязкостью с возможно большим постоянством ее при значительных колебаниях температуры окружающей среды, чтобы уменьшить влияние изменения вязкости на работу амортизатора. Начальное давление газа в амортизационных стойках обычно колеблется от 15 до 50 кГ/см 2 , а у некоторых самолетов достигает несколько сот атмосфер.

Герметичность телескопического соединения достигается установкой уплотнительных манжет из кожи, резины, эластичной пластмассы. В полете амортизационная стойка под действием давления газа разжата. При посадке самолета и движении его по аэродрому стойка имеет большее или меньшее обжатие, зависящее от полетного веса самолета, условий посадки, поверхности ВПП и других факторов. При этом жидкость размещается в нижней части, а газ - в верхней, но при работе амортизатора газ и жидкость энергично перемешиваются, образуя смесь.

При ударе колес о землю под действием силы реакции земли шток с поршнем вдвигается внутрь неподвижного цилиндра. Внутренний объем стойки уменьшается и жидкость с большой скоростью выталкивается через отверстие в диафрагме, а затем проходит через отверстия в трубе 6 плунжера. Энергия удара затрачивается на увеличение давления газа, преодоление гидравлических сопротивлений при проходе жидкости через калиброванное отверстие и трение уплотнительных манжет или колец в стойке. При этом часть энергии превращается в тепло. Подбором площади проходных отверстий и изменением их в процессе работы можно в зависимости от степени участия жидкости в поглощении энергии удара получить амортизатор, в котором основное количество энергии гасится при прямом ходе или только при обратном, или в одинаковой мере при прямом и обратном ходе.

У амортизаторов с основным торможением на прямом ходе обратный ход частей амортизатора происходит энергично, что вызывает подбрасывание самолета. В амортизаторах с основным торможением на обратном ходе на прямом ходе работает в основном газ и частично жидкость, которая поступает в полость цилиндра через отверстие в диафрагме. Из полости цилиндра, находящейся над диафрагмой, жидкость через отверстие в головке поршня 5 поступает в кольцевую полость между штоком и цилиндром, образующуюся при движении штока. При этом золотниковое кольцо 3 отжимается вниз и дает возможность жидкости свободно заполнить кольцевую полость. На обратном ходе площадь проходного сечения отверстия из кольцевого пространства уменьшается вследствие передвижения золотникового кольца вверх, и жидкость большую часть работы, аккумулированной газом при прямом ходе, превращает в тепло. Такие амортизаторы называются амортизаторами с основным торможением на обратном ходе. В современной авиации амортизаторы с торможением на обратном ходе получили наиболее широкое применение.

Жидкостные амортизаторы благодаря малым размерам и весу начинают применяться все чаще. Упругой средой в таких амортизаторах является жидкость, которая при высоких давлениях может заметно изменять свой объем. Применение таких амортизаторов стало возможным только после того, как было создано надежно работающее уплотнение, выдерживающее длительное время давление порядка 3 000-4 000 кГ/см 2 . Гасится энергия за счет гидравлического сопротивления жидкости, перетекающей через малые отверстия из полости в полость, а также сил трения частей амортизатора при их взаимном скольжении.

Резиновые амортизаторы. В амортизаторах резина применяется в виде шнура, состоящего из отдельных резиновых нитей, заключенных в двойную оплетку из хлопчатобумажных нитей, или в виде пластин различной толщины и формы. Шнуровой амортизатор работает на растяжение, а пластины - на сжатие. Основными недостатками резиновых амортизаторов является малый гистерезис, потеря упругости при низких температурах, разрушение под действием бензина и масла, большие габариты и малые сроки службы. В настоящее время такие амортизаторы применяются редко и только на легких самолетах.

Масляно-пружинные и масляно-резиновые амортизаторы. Создание таких амортизаторов было вызвано стремлением устранить недостатки, присущие амортизаторам резиновым и стальным - малый гистерезис, большой потребный ход. Амортизаторы такого типа существовали до создания надежных уплотнений, после чего были вытеснены газово-жидкостными амортизаторами, в которых вместо резины или пружины применяется сжатый азот или воздух.

Используемая литература: "Основы авиации" авторы: Г.А. Никитин, Е.А. Баканов

Скачать реферат: У вас нет доступа к скачиванию файлов с нашего сервера.

Проектировочный расчет шасси включает в себя подбор колес, амортизатора, а также геометрических параметров стойки и ее составляющих элементов.

Описание стойки шасси

Основные стойки четырёхколёсные, убираются назад по полёту в гондолы, с одновременным переворотом тележки и установкой её вдоль стойки (подобная кинематика широко используется на туполевских машинах). Колёса типа КТ-81/3 с размерностью 930х305 мм. Передняя стойка убирается назад по полёту, в нишу в передней части фюзеляжа. Колёса К-288 с пневматическими шинами высокого давления размерностью 660х200 мм. Ширина колеи основных стоек шасси -- 9.45 м (рисунок 5.1.1).

Рисунок 5.1 - Основная стойка шасси

На тормозных колёсах основных стоек установлена антиюзовая автоматика.

Разворот колёс передней стойки осуществляется посредством педалей у лётчиков. В рулёжном режиме угол разворота составляет ± 55є, во взлётно-посадочном режиме угол разворота ± 8є30ґ. При буксировке самолёта колёса ставятся в режим самоориентирования.

Нетормозное колесо К-288 представляет собой литой барабан из магниевого сплава со съемной ребордой 3, состоящий из двух половин, соединенных между собой болтами. Съемная реборда удерживается на барабане от боковых усилий буртиком, а отпроворотов -- насечкой на буртике и торце реборды. Для предотвращения попадания грязи во внутреннюю полость барабанов колес барабаны имеют защитные щитки 1, 4. Давление в пневматиках колес передней ноги -- 9+0.5 кгс/см2, разность давления в шинах не должна превышать 0.25 кгс/см2. Стояночная усадка пневматиков равна 20 -- 45 мм в диапазоне взлетных масс и 15--40 мм в диапазоне посадочных масс. В процессе эксплуатации колес допускается сетка старения шин, проколы и порезы глубиной до первого слоя корда длиной не более 40 мм, износ протектора по всей окружности без повреждения первого слоя корда.

Исходные данные

Выполнен расчет основной стойки шасси схемы с носовым колесом и соответствующими параметрами:

b=9.45м; а=14.12м; =0.24 рад; r =2 - количество стоек; =4 - количество колес на основной стойке. При расчете учтем, что проектируемый самолет будет эксплуатироваться на бетонных ВПП.

Подбор колес

Подбор колес начинается с выбора типов пневматика, который выбирается с учетом условий эксплуатации и значений посадочной и взлетной скоростей.

Так как самолет садится на бетонную ВПП, то следует установить пневматики высокого давления. Для стояночной нагрузки на колесо:

По полученным данным из сортамента авиационных колес выбираем колесо КТ 81/2 с характеристиками: , .

При этом условия, - выполняются.

Пересчитаем характеристики колес:

Коэффициент грузоподъемности колеса: .

Коэффициент перегрузки: .

При этом требование удовлетворяется. Учитывая то, что самолет садится на бетонную ВПП, принято. Тогда эксплуатационные нагрузки на колесо:

Так как стойка содержит спаренные колеса, то при посадке более нагруженное колесо воспринимает усилие: .

Определение основных параметров амортизатора

Эксплуатационная работа, поглощаемая амортизатором и пневматиком при посадке:

где - редуцированная масса;

Приведенная вертикальная составляющая скорости самолёта во время удара.

Одна стойка воспринимает эксплуатационную работу:

Вычислена эксплуатационная работа, поглощаемая одним пневматиком при посадке.

где - максимально допустимая работа;

Максимально допустимое обжатие пневматика;

Максимально допустимое усилие.

где - стояночное обжатие пневматика;

Коэффициент эксплуатационной перегрузки при посадке.

Для потребной энергоёмкости амортизатора получим:

Ход амортизатора вычислен по формуле:

где - эксплуатационная работа амортизатора;

Коэффициент полноты диаграммы обжатия амортизатора при восприятии работы;

Передаточное число при ходе поршня.

Полагаем, что стойка телескопическая и в момент касания колёсами земли ось стойки перпендикулярна поверхности земли.

Для определения поперечных размеров амортизатора найдена площадь, по которой газ воздействует на шток амортизатора. Выбраны значения параметров:

ч =0.1; ц 0 =0.97.

где х - количество амортизаторов на стойке;

z - количество колёс на основной стойке;

Стояночное усилие.

Для амортизатора с уплотнением, закреплёнными на цилиндре: внешний диаметр штока равен величине:

где - площадь, где газ воздействует на шток амортизатора.

Толщина уплотнительных колец. Тогда для внутреннего диаметра цилиндра:

Начальный объём газовой камеры находим по формуле:

Высота газовой камеры при необжатом амортизаторе равна:

Определён предельный ход амортизатора и. Вычислены вспомогательные величины:

где - максимальная стояночная работа;

Максимально допустимая работа;

Z - количество колёс в носовой стойке;

Начальное давление.

где - предельный ход амортизатора;

Передаточное число, соответствующее ходу штока;

Коэффициент полноты диаграммы обжатия амортизатора при поглощении работы.

Давление газа в амортизаторе при его максимальном обжатии равно:

Высота уровня жидкости над верхней буксой равна:

где - внешний диаметр штока;

Внутренний диаметр цилиндра.

При этом h жо +h г.о S max ; 0.7 + 0.33 ? 0.556.

Задаваясь значениями параметров

Конструктивный ход амортизатора;

Опорная база штока;

Суммарный размер узлов крепления амортизатора;

Получаем длину амортизатора в не обжатом состоянии.

Шасси

На всех самолётах семейства RRJ используется убирающиеся шасси, с передней управляемой опорой и тормозными основными опорами. Передние опоры одинаковы на всех модификациях.

Основные опоры могут иметь одно из двух исполнений:

• в виде четырехколесной тележки, или
• в виде двухколесной опоры.

Выбор типа (исполнения) основной опоры определяет Заказчик. Узлы навески различных опор унифицированы, а размер ниши шасси выбран из условия размещения в них любой опоры.

Схема расположения опор
Схемы разворотов при рулении
Кинематическая схема передней опоры показана на Рис. 1.3-10.

Основной двухколесной опоры – на Рис. 1.3-11.
Основной опоры с четырехколесной тележкой на Рис. 1.3-12.

1.3.8.1. Передняя опора

Передняя опора шасси состоит из:

• амортизационной стойки,
• складывающегося подкоса,
• механизма распора,
• двух запирающих пружин,
• цилиндра подлома механизма распора,
• цилиндра уборки-выпуска,
• двух спаренных нетормозных колес с шинами.

Опора посредством гидроцилиндра убирается вперед по направлению полёта в нишу, расположенную в носовой части фюзеляжа, и удерживается в убранном положении гидромеханическим замком. Ниша закрывается двумя парами створок, приводимыми в действие от стойки передней опоры с помощью механизмов управления створками. При выпущенной опоре передняя пара створок закрыта. Уборка и выпуск опоры производится от гидросистемы самолёта.

Аварийный выпуск обеспечивается механическим открытием замка убранного положения опоры и замков закрытого положения створок и осуществляется под действием собственного веса опоры и пружин механизма распора.

Колёса передней опоры управляемые и могут разворачиваться под действием механизма разворота колёс (режим управления) или под действием внешней силы (режим самоориентации). При уборке опоры колёса устанавливаются в нейтральное положение. Передние опоры всёх самолетов семейства RRJ унифицированы.

1.3.8.2. Основная опора

– опора с двумя колесами, размещенными в виде «спарки».

Каждая основная опора шасси включает:

• стойку амортизационную телескопического типа;
• подкос складывающийся передний;
• подкос складывающий задний;
• устройство запирания подкоса складывающегося переднего от самопроизвольного складывания при выпущенной опоре — распор с двумя пружинами;
• устройство запирания подкоса складывающегося заднего от самопроизвольного складывания при выпущенной опоре — распор с двумя пружинами;
• гидроцилиндр уборки-выпуска;
• гидроцилиндр распора;
• гидроцилиндр распора.

Стойка крепится к конструкции крыла при помощи полуосей размещенных в траверсе. Подкосы, фиксирующие опору в выпущенном положении, крепятся к конструкции фюзеляжа шарнирно. Распоры с пружинами являются замками подкосов и, в свою очередь замками выпущенного положения опоры.

Гидроцилиндр каждого распора служит для преодоления эксцентриситета звеньев распора и вывода его из положения кинематического замка при уборке опоры.

В убранном положении опора фиксируется гидромеханическим замком.

Штатные уборка и выпуск осуществляются цилиндром уборки-выпуска от гидросистемы самолета.

Аварийный выпуск происходит под действием собственного веса опоры после механического открытия замков убранного положения.

Фиксация выпущенного положения производится под действием пружин распора. Опора оснащена двумя тормозными колёсами, размещёнными на одной общей оси, или колёсами, размещёнными попарно на двух осях.

Каждая тележка фиксируется двумя стабилизирующими пневмогидравлическими амортизаторами. Воздействие тормозного момента от колёс на тележку воспринимается четырьмя тормозными тягами.

Основные опоры всех самолётов семейства RRJ унифицированы. Амортизационная стойка обеспечивает восприятие нагрузок при разбегах и пробегах самолёта, поглощение энергии посадочных ударов, буксировку и швартовку самолета.

Стойка телескопического типа, имеет двухкамерный пневмогидравлический амортизатор с демпфированием на прямом и обратном ходе штока. Максимальный ход штока – 400 мм (15.75 in).

Стойка конструктивно состоит из:

• цилиндра амортизатора;
• штока амортизатора;
• траверсы;
• шлиц-шарнира;

Траверса при помощи двух полуосей шарнирно закреплена в нише основной опоры. На цилиндре амортизатора расположен узел крепления складывающегося подкоса. На подкосе расположен механизм распора с двумя пружинами и цилиндр распора. Цилиндр уборки-выпуска крепится к траверсе и каркасу.

Шлиц-шарнир соединяет цилиндр и шток амортстойки и фиксирует их от взаимного проворота. В нижней части штока имеется узел для установки спаренных колёс или четырехколёсной тележки. Основные двухколёсные опоры оборудованы тормозными колесами либо фирмы GOODRICH с шинами Н40х14,0-R19 (согласно сертификату EASA - http://www.easa.europa.eu/certification/type-certificates/docs/aircraft/EASA-TCDS-A.176_%28IM%29_Sukhoi_RRJ--95-01-03022012.pdf , стр. 12 - шины 40x14,5-R19 24PR 225 MPH), либо фирмы MICHELIN. Основные четырёхколёсные опоры оборудованы тормозными колёсами либо фирмы GOODRICH с шинами H30х9,5-R16, либо фирмы MICHELIN. Давление зарядки шин H40х14,0-R19, H30x9,5-R16 для различных самолетов семейства составляет: …

Конструкция 2-х и 4-х тележечного шасси разработана фирмой «Гражданские Самолеты Сухого».

RRJ0000-RP-100-041_Rev.B 1-34

Фото: Основная и передняя опоры самолёта SSJ100 | Интернет

Вопрос к уважаемым знатокам. Как вы считаете, почему до сих пор не используется электромеханическая система уборки-выпуска шасси. Казалось бы, задача вполне выполнимая - масса шасси постоянная и не такая уж большая, усилие уборки всегда одинаковое, требования к скорости уборки-выпуска - тоже не космические. Электромеханические домкраты существуют в природе, и вполне справляются с весами в 2-3 тонны (а шасси, наверное, легче), при достаточно малом весе, размерах, электропотреблении. Благодаря такой системе удалось бы существенно упростить гидравлическую систему самолета и повысить его надежность в целом. Может быть, даже уменьшить вес при этом (это нужно считать, конечно). Тем не менее, никто из авиа производителей так не делает. Не сомневаюсь, что они все умные, и, наверное, уж точно лучше меня знают, что к чему:). Но все же, почему так не делают до сих пор?

Гидравлическая система в самолете сложна совсем не потому, что ей нужно убирать/выпускать шасси..
Основная задача этих систем- приведение в действие системы управления самолетом - рулей направления и высоты, и элеронов, воздушного тормоза и щитков..
И если сделать привод уборки/выпуска шасси электромеханическим, то упростить гидросистему совершенно не удастся..
другое дело, что счас стараются перейти на смешанные системы приведения, где электричество используется в качестве резервной системы…
Но к шасси то это зачем?

На мой взгляд, есть несколько очевидных фактов, почему гидросистема упростится:
1) Исчезнут гидроцилиндры уборки-выпуска шасси, связанные с ними клапана и гибкие шланги высокого давления. Причем эти шланги - источник потенциального отказа системы.
2) В гидросистеме не станет больше потребителей, требующих больших расходов гидрожидкости. Все рулевые поверхности требуют достаточно небольших расходов, а уборка-выпуск шасси - это как стресс для гидросистемы - объемы цилиндров сравнительно большие, жидкости нужно прокачивать много и быстро. В связи с этим появится возможность уменьшить объемы гидробаков, оптимизировать систему в целом.

Далее мои предположения, но мне кажется, что это тоже важные вещи:
Возможно, в результате появится возможность исключить из гидросистемы дублирующие гидронасосы переменного тока ACMP1 и ACMP3. Сейчас в SSJ они в нормальной ситуации включаются в дополнение к основным только в момент уборки-выпуска шасси. Я предполагаю, что это сделано из-за нехватки производительности основных насосов - они рассчитаны на объемы, необходимые для рулевых поверхностей (небольшие объемы), а когда требуется большая производительность, их не хватает и в добавку включаются электро-насосы. Исключение этих насосов из системы - это еще одна возможность упрощения гидросистемы и уменьшения ее веса.

Ну а раз вы затронули тему рулевых поверхностей - давно меня мучает вопрос, не у кого спросить:). Везде в интернете пишут, что гидравлика до сих пор используется для привода рулевых поверхностей потому, что, дескать, существующие на настоящий момент электроприводы не в состоянии обеспечить потребные усилия и скорость перемещения рулевых поверхностей. Но вот есть пример из практики - ИЛ-62, надежная, проверенная машина, работает в том же диапазоне скоростей и высот, что и существующие гражданские самолеты. Рулевые поверхности у него на всех режимах полета перемещаются посредством мускульной силы пилотов:). Достигнуто это за счет тщательной проработки аэродинамической компенсации рулевых поверхностей. Если при должном подходе хватает мускульной силы пилотов, то это означает, что любые электроприводы могут тоже с этим справиться. Очень странно мне все это - почему нельзя использовать этот опыт для создания подобной схемы с электроприводами? Причем для их работы потребуется совсем небольшая электрическая мощность, а сами приводы из-за небольших потребных нагрузок могут быть компактными и легкими. Очень было бы интересно послушать мнения знающих людей - почему так не делают сейчас?

Ну, я конечно "валенок" в механике и авиации - но как-то и в автомобильном транспорте больше ГУР используют, хотя думаю требований по безопасности в автомобильной промышленности поменьше, чем в авиации. В авиации думаю, также немало важен фактор объема - гидроусилитель влезет в тонкое крыло, электроусилитель с "натягом" - хотя, повторюсь - это мнение полного "профана"…

1) Да, исчезнут..А что будет взамен их, Вы представление имеете? Электромоторы и редуктороры весят ого-го!! Кроме того, над к ним тянуть СИЛОВОЙ кабель и защишать его.
А гидравлические магистрали- все равно уже там, проходят аккуратненько мимо гидроцилиндров шасси:-) Что мы выигрываем?
И по соотношению усилие/вес гидравлика пока еще весьма на уровне. Это связано с тем, что даже моторы имеют не только тепловой предел, но и ограничены по насыщению магнитов.
2) С потребителями как раз проблем нету. Чем больше- тем лучше, гидрожидкость охлаждается хоть.. Тем более счас переходят на технику 5000psi - вопрос становится очень актуальным.. Так же, правда, как и борьба с течью.. :-(

А пот поводу рулевых поверхностей.
У электроприводов главный недостаток- высокая инерционность, что и сильно ограничивает его применение. даже у "компактных и легких"
Причем инерционность практически не зависит от размеров мотора, она всегда им пропорциональна…
То есть пока он стартанет, разгонится, начнет крутить- а уже панель перекладывать на другую сторону надо.
Клапана тут практически безинерционны, и мгновено реагируют на сигнал..
Так что до конца века гидравлики еще довольно далеко..

Re: Электромеханическая система уборки-выпуска шасси

Ого, жаль тут нет "плюсика", за такой комментарий я бы Вашу "карму" на этом форуме приподнял;-).

Да, спасибо за ответ. Есть над чем подумать:). Как всегда - кажется, что вот как все можно здорово переделать. Но не тут то было. Тем не менее, какие есть мысли у меня по этому всему:

1) Электромоторы тяжелые, и редукторы тоже. Но, если правильные люди над этим поработают, думаю, что по результату все не так-то будет и тяжелым. Хотя, это все мои рассуждалки и не более того. Есть примеры - в мире радиоуправляемых моделей - сейчас распространены бесколлекторные электродвигатели. Очень мощные и легкие одновременно. Хотя, конечно, согласен - до тех пор, пока на самолете есть гидросистема, нет смысла "дергаться" с шасси. Смысл появится только тогда, когда гидросистемы не будет совсем.

2) А чтобы гидросистемы не стало, нужно переводить рулевые поверхности на электричество. Действительно, про момент инерции я не подумал. Если это единственный оставшийся фактор, то вполне понятно, что с этим делать. Мотор должен быть с максимально легким ротором, работать как можно с меньшим количеством оборотов. Редуктор должен содержать как можно меньше шестерен, и все они должны быть облегчены. В результате такая система выдаст меньшее усилие на выходе. Т.е., помимо этого, нужно все же работать над уменьшением потребного усилия для привода рулевых поверхностей (например, аэродинамикой). Но это уже делали (ил-62), поэтому тут тоже понятно, что и как делать.

3) Остается один только вопрос - кто и когда это сделает:). К сожалению, то, что видно сейчас - все зажаты во временные и финансовые рамки. В таких условиях проще, дешевле, быстрее найти интегратора, который предложит готовое решение. Что-то мне подсказывает, что это решение не будет на электро-тяге. В этом замкнутом круге выход может быть только у каких-то больших корпораций, которые могут себе позволить дорогостоящие НИОКР по созданию приводов, и по их сертификации. Кстати, может кто знает - у Боинга на Дримлайнере - гидравлика или электроприводы? При первом поиске таких подробностей не нашел.

По иронии судьбы я этим как раз и занимаюсь:-)
И в принципе, обнадеживающие результаты есть. Есть некоторые компоновочные решения, которые позволяют мотору быть медленным и редуктору легким:-) Например, вполне элегантно выглядит компоновка полностью электрического ground spoiler actuator. Еще более элегантно выглядит привод закрылков.

Но занимаюсь я частным порядком, поэтому совершенно не факт, что смогу или захочу применять это в авиаиндустриии. Геморройно все там. Автомобилестроительная отрасль гораздо более падка на новизну и неслыханно щедра при этом:-)

Летательного аппарата, воспринимающий и передающий на конструкцию планёра концентрированные статические и динамические нагрузки, возникающие при взлёте и особенно при посадке летательного аппарата. Основные элементы С. ш. : амортизатор шасси (см. ), при балочной схеме тележки шасси он встроен в С. ш. , при рычажной — вынесен; ; складывающийся подкос, воспринимающий нагрузку от лотовых сил (уменьшающийся по длине при убирании С. ш. ); раскосы — стержни, расположенные по диагонали шарнирного многоугольника, образованного С. ш. и подкосом, и обеспечивающие геометрическую неизменяемость этого многоугольника; траверса — элемент крепления стойки к крылу или фюзеляжу (при подкосной С. ш. связь с летательным аппаратом осуществляется с помощью подкосов); механизм ориентации С. ш. , предназначенный для разворота стойки при её убирании или выпуске; узел у нижнего основания С. ш. для крепления оси колёс или тележки к С. ш. ; замки, обеспечивающие фиксацию С. ш. в выпущенном и убранном положениях; цилиндры механизма выпуска и убирания шасси. Консольная конструкция С. ш. , отличающаяся большой жёсткостью, исключает необходимость заднего подкоса. При рычажной и полурычажной схемах к С. ш. относятся также рычаги, на которых крепятся колёса. Передняя С. ш. включает цилиндры демпфера шимми летательного аппарата — устройство, защищающее летательный аппарат от вибрации колёс, и рулёжное устройство (с гидроцилиндром), предназначенное для поворота передней С. ш. при движении (рулении) летательного аппарата по земле, разбеге перед взлётом и пробеге после посадки.

В начальный период развития авиации С. ш. при полёте самолёта находились в воздушном потоке и являлись одним из основных источников аэродинамического сопротивления. Для его снижения сначала стали устанавливать обтекатели на колёса и С. ш. , а в 30-х гг. при создании скоростных самолётов началось широкое применение убирающегося шасси, хотя это и связано с увеличением массы и усложнением конструкции шасси.

Кинематика убирания С. ш. весьма разнообразна. На большинстве отечественных и зарубежных пассажирских самолётов они убираются вдоль по размаху крыла в сторону фюзеляжа; на самолётах семейства , как правило, — назад по потоку в специальные обтекатели; при этом тележка шасси поворачивается на 180° так, что передние колёса оказываются сзади. Такая компоновка предельно уменьшает размеры обтекателя.

В. М. Шейнин.

Энциклопедия «Авиация». - М.: Большая Российская Энциклопедия . Свищёв Г. Г. . 1998 .

Смотреть что такое "стойка шасси" в других словарях:

Стойка шасси - основной силовой элемент шасси летательного аппарата, воспринимающий и передающий на конструкцию планёра концентрированные статические и динамические нагрузки, возникающие при взлёте и особенно при посадке летательного аппарата. Основные элементы … Энциклопедия техники

Стойка шасси — основной силовой элемент шасси летательного аппарата, воспринимающий и передающий на конструкцию планёра концентрированные статические и динамические нагрузки, возникающие при взлёте и особенно при посадке летательного… … Энциклопедия «Авиация»

подкосная стойка шасси самолета (вертолета) - подкосная стойка Стойка шасси самолета (вертолета), связанная с самолетом (вертолетом) подкосами. [ГОСТ 21891 76] Тематики шасси самолетов и вертолетов Синонимы подкосная стойка … Справочник технического переводчика

шасси - 1) автомобиля – собранный комплект агрегатов трансмиссии, ходовой части и механизмов управления, т. е. автомобиль без двигателя и кузова. Шасси ещё не способно двигаться самостоятельно, но его можно катать на колёсах. В литературе часто… … Энциклопедия техники

Рис. 1. Схемы шасси. шасси (франц. châssis, от лат. capsa — ящик, вместилище) — совокупность опор летательного аппарата, необходимых для стоянки и передвижения на земле, для разбега при взлёте, а также пробега и торможения при посадке.… … Энциклопедия «Авиация»