Конструкция шасси

Размещено на http://www.allbest.ru/

Конструкция шасси

1. Элементы конструкции шасси

Из множества возможных конструктивно-компоновочных решений, обеспечивающих заданные ТЗ условия базирования, наиболее широкое применение на самолетах различных типов получило колесное трехопорное шасси с носовой вспомогательной опорой.

Шасси современного самолета стало сложным устройством, а масса шасси достигает 3-5% взлетной массы самолета. Конструкция шасси, работая в тяжелых условиях нагружения при движении по аэродрому, оказывает заметное влияние на конструкцию самолета в целом. Элементы шасси:

- колёса, лыжи, поплавки, посредством которых самолёт соприкасается с поверхностью места базирования и перемещается;

- силовые стойки, траверсы, подкосы, соединяющие шасси с конструкцией фюзеляжа или крыла;

- амортизаторы, воспринимающие энергию удара;

- тормоза, обеспечивающие уменьшение скорости после приземления самолёта;

- гидроцилиндры, обеспечивающие уборку и выпуск шасси;

- замки (механические, гидравлические) для фиксации стоек шасси в убранном и выпущенном положении;

- гасители колебаний (демпферы), агрегаты управления шасси;

тележки для крепления колёс

Конструктивные элементы шасси.

- амортстойка (внутри располагается амортизатор) это силовой элемент;

- подкос - удерживает амортстойку в выпущенном положении;

- двухзвенник - соединяет амортстойку с осью колёс, воспринимает крутящий момент;

- траверса (тележка) - для крепления осей колёс;

- колёса (лыжи, поплавки);

- замки убранного и выпущенного положения шасси;

- гидроцилиндры уборки и выпуска шасси;

- механизм разворота колёс.

Амортизаторы - для поглощения и рассеивания большей части кинетической энергии, получаемой шасси при посадке или движении самолёта по аэродрому.

Эксплуатационно-технические требования (ЭТХ) к амортизаторам:

- обладать упругостью - при воздействии нагрузки обжиматься, при снятии нагрузки возвращаться в исходное положение. (t =0,8 сек);

- обладать высокой степенью диссипативности - большая часть энергии рассеивается в окружающую среду через тепло;

- свойства амортизатора не должны зависеть от t° окружающей среды;

- плавное нарастание усилий в амортизаторе по ходу - максимальные силы обжатия в конце хода;

- допускается восприятие части энергии элементами крыла в пределах упругих деформаций при стреловидном крыле.

2. Движение самолета по аэродрому

Рассчитываемый на ресурс 60 000 летных часов пассажирский самолет за время эксплуатации совершит 20 000 рейсов продолжительностью 3 часа каждый. В каждом рейсе при разбеге на взлетесамолет пробегает по ВПП примерно 1500 м и при пробеге на посадке примерно 1500 м, а кроме того, в процессе выруливания со стоянки перед полетом и заруливания на стоянку после полета еще не менее 2000 м. Следовательно, за время службы самолет пробегает по аэродрому примерно 100 000 км с весьма высокой скоростью (в условиях интенсивной эксплуатации аэропортов движение порулежным дорожкам происходит на скоростях до 70 км/ч).

Нагружение циклическими нагрузками при движении по неровным поверхностям аэродрома оказывает существенное влияние на усталостную прочность шасси и самолета в целом.

Весьма высока и динамическая нагрузка в момент касания при посадке. Даже с мощной взлетно-посадочной механизацией крыла современные самолеты при посадке в момент касания земли обладают большой вертикальной V_y и горизонтальной V_x скоростью и, соответственно, большой кинетической энергией E = mV²/2, где m - масса самолета при посадке,

Тормозные устройства. Горизонтальная составляющая кинетической энергии самолета Ex = mV_x²/2 определяет работу A_x, которую должны совершить тормозные устройства самолета для остановки его при пробеге. Тормозные устройства, в основном за счет работы на преодоление сил трения, превращают кинетическую энергию в тепловую и, охлаждаясь, рассеивают ее в окружающем пространстве при послепосадочном пробеге и стоянке самолета. В качестве тормозных устройств применяются воздушные тормоза (аэродинамические тормозные щитки), тормозные парашюты, реверсеры двигателей. Однако основную долю горизонтальной составляющей кинетической энергии самолетаE_x превращают в тепловую энергию и рассеивают в окружающем пространстве тормоза колес.

В общем случае

A_x = E_x = F L з,

Отметим, что аэродинамическая сила воздушных тормозов уменьшается с уменьшением скорости самолета при пробеге. При пробеге изменяется также и сила сцепления колес с поверхностью ВПП (тормозная сила трения)

F_тр = ?_трR,

Нулевая в момент касания сила R увеличивается с уменьшением скорости при пробеге, поскольку уменьшается подъемная сила крыла и сила тяжести самолета прижимает колеса к ВПП. Коэффициент трения ?_тр зависит от состояния поверхности ВПП и от характера движения колеса. Торможениеколес должно обеспечить движение их без проскальзывания, что повышает тормозную силу колес. шасси самолет амортизатор

Бескамерный пневматик надевается на барабан между неподвижной ребордой и быстросъемной ребордой , облегчающей монтаж пневматика. Вступицу (утолщенную центральную часть барабана) запрессованы подшипники, на которых барабан свободно вращается относительно оси . Ось неподвижно крепится к стойке шасси . К оси неподвижно крепится корпус тормоза . В корпусе тормоза расположен пакет дисков, представляющий собой наборбиметаллических и металлокерамических колец с высоким коэффициентом трения.

Часть дисков своими выступами на внутренней поверхности кольца входит в пазы корпуса тормоза , проточенные вдоль оси вращения колеса. Таким образом, диски могут перемещаться вдоль оси , но не могут вращаться относительно нее.

Другая часть дисков, не связана с корпусом тормоза . При установке барабана колеса на ось корпус тормоза вместе с пакетом дисков свободно входит во внутреннюю кольцевую камеру барабана. При этом диски своими выступами на внешней поверхности кольца входят в продольные пазы, проточенные на поверхности кольцевой камеры барабана .

При вращении колеса диски вращаются вместе с барабаном в зазорах между неподвижными дисками тормоза, не касаясь их.

Если подать под давлением газ (или жидкость) в силовой цилиндр , неподвижно закрепленный на корпусе тормоза , то поршень, выбрав зазоры между дисками, прижмет их друг к другу. За счет сил трения между неподвижными дисками и вращающимися вместе с колесом дисками будет происходить торможение с выделением тепла.

Обычно на самолете тормозные колеса устанавливают на основных, а нетормозные колеса - на вспомогательных опорах шасси.

Рулежка (маневрирование) самолета, движущегося по аэродрому за счет силы тяги двигателя, осуществляется раздельным торможением и растормаживанием колес основных стоек шасси. «Дача ноги» обеспечивает поворот руля направления и торможение колеса соответствующей основной стойки шасси. При рулежке разворот самолета происходит относительно центраконтактной площадки с ВПП заторможенного колеса. Вектор скорости V_о поступательного движения колеса другой основной стойки перпендикулярен радиусу поворота R, поэтому колесо движется без юза.

Юз - явление, при котором колесо не вращается, несмотря на его поступательное движение.

Чтобы колесо 3 передней стойки при рулежке двигалось без юза, необходимо обеспечить его самоориентацию или принудительную ориентацию вдоль вектора скорости V_н его поступательного движения.

Юз может возникнуть на колесе одной из основных опор шасси при торможении в процессе движения самолета, особенно по скользкой (заснеженной или покрытой водой) ВПП.

Вследствие юза возможен непреднамеренный разворот и сход самолета с ВПП или рулежной дорожки. Кроме того, резко уменьшается срок службы шин, возможно их полное разрушение в процессе движения по земле со всеми вытекающими из этого последствиями.

Заключение

Для эффективного и безопасного торможения необходимо выдерживать постоянство и предельно возможную силу сцепления шины с поверхностью ВПП при любом ее состоянии и скорости движения самолета.

Из-за быстротечности процесса посадки и высоких скоростей движения по ВПП и рулежным дорожкам летчик не в состоянии обеспечить эти условия. Поэтому на современных самолетах в систему управления тормозами включается тормозной автомат (антиюзовая автоматика), реагирующий на проскальзывание колеса (начало юза) и уменьшающий тормозной момент (растормаживающий колесо). После того как угловая скорость расторможенного колеса увеличится, сигнал на растормаживание снимается и начинается процесс нарастания тормозного момента колеса.

Таким образом обеспечивается эффективное и безопасное управляемое движение самолета на земле.

Список использованной литературы

1. Шульженко М.Н. Конструкция самолетов. - М.: Машиностроение, 1971.

2. Кравец А.С. Характеристики авиационных профилей. - М.: Оборонгиз, 1939.

3. Макаревский А.И., Корчемкин Н.Н., Француз Т.А., Чижов В.М. Прочность самолета. - М.: Машиностроение, 1975. 280 с.

4. «Основы авиации» авторы: Г.А. Никитин, Е.А. Баканов

Размещено на Allbest.ru