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 су 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/м2, 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:
Пароль на архив: privetstudent.com