16. Конструкция шасси самолета

Назначение шасси. Шасси представляет собой систему опор (рис. 7.1), необходимых для взлета, посадки, передвижения и стоянки самолета на земле, палубе корабля или воде.

Конструкция опоры состоит из опорных элементов — колес, лыж или других устройств, посредством которых самолет соприкасается с поверхностью места базирования (аэродромом), и силовых элементов — стоек, траверс, подкосов и других, соединяющих опорные элементы с конструкцией фюзеляжа или крыла. В конструкцию опор входит амортизационная система и тормозные устройства, которые позволяют:

воспринимать с помощью шасси возникающие при соприкосновении самолета с аэродромом статические и динамические нагрузки, предохраняя тем самым кон­струкцию агрегатов самолета от разрушения;

рассеивать поглощаемую энергию ударов самолета при посадке и рулении по неровной поверхности, чтобы предотвратить колебания самолета;

поглощать и рассеивать значительную часть кинетической энергии поступатель­ного движения самолета после его приземления для сокращения длины пробега.

Основные требования к шасси, кроме общих ко всем агрегатам требова­ний (например, возможно меньшая масса при достаточных прочности и долговеч­ности), включают и ряд специфических требований. Шасси самолета должно обес­печивать в ожидаемых условиях эксплуа­тации (имеются в виду класс аэродрома, размеры и состояние ВПП, погодные ус­ловия и т.д.);

устойчивость и управляемость самоле­та при разбеге, пробеге, рулении, маневрировании и буксировке. Необходимые значения характеристик устойчивости и управляемости самолета при его движении по аэродрому достигаются во многом выбором схемы и параметров шасси, характеристик амортизационной и тормозной систем;

• Амортизацию динамических нагрузок, возникающих при посадке и рулении.

• возможность разворотов самолета на 180” на ВПП аэродромов заданного класса (определенной ширины).

• соответствие опорных элементов назначению, условиям эксплуатации и весовым характеристикам самолета.

• надежную фиксацию опор и створок шасси в выпущенном и убранном положе­ниях. Должна быть исключена возможность самопроизвольного выпадания шасси в полете и складывания его на земле.

• Шасси самолета должно: иметь возможно меньшие габариты (меньшее лобовое сопротивление), особенно в убранном положении; обеспечивать самолету необходи­мый посадочный (а для некоторых схем шасси и взлетный) угол;

17. Схемы шасси. Основные параметры шасси

Схемы шасси. Различные варианты размещения опор на самолете (см. рис. 1.4) сводятся к следующим схемам шасси: четырехопорной схеме; трехо­порной схеме с хвостовой опорой; трехопорной схеме с передней опорой; двухопор­ной (велосипедной) схеме со вспомогательными подкрыльными опорами; многоопор­ной (более трех опор) схеме.

Из этих схем наибольшее распространение сейчас получила почти на всех типах самолетов схема шасси с передней опорой, однако в последнее время стало больше появляться самолетов с числом опор больше трех, особенно на тяжелых транспо­ртных и пассажирских самолетах.

Трехопорная схема шасси с хвостовой опорой показана на рис. 1.4 и 7.2. Как видно из рис. 7.2, две основные опоры самолета находятся впереди ЦМ и близко к нему

Однако трехопорная схема шасси с хвостовой опорой имеет ряд недостатков: склонность самолета с такой схемой шасси к капотированию, особенно при посадке на повышенной скорости;

сложность самого процесса посадки, гак как при превышении посадочной ско­рости трудно избежать взмывания само­лета при касании поверхности аэродрома сначала только опорными элементами обеих основных опор, а посадка на все три опоры (”на три точки”) одновремен­но требует хорошей летной подготовки.

Затрудняет посадку и плохой обзор впе­ред при посадочном положении самолета; плохая путевая устойчивость; разрушение ВПП струями выхлопных газов при установке на самолет вместо поршневых двигателей (ПД) реактивных двигателей (РД).

При интенсивном торможении колес, наезде на препятствие или при зарывании колес в мягкий фунт возможно капотиро­вание самолета. Условия капотирования.

Трехопорное шасси с передней опорой, показанное на рис. 1.4 и 7.3, лишено недостатков, присущих схеме шасси с хвостовой опорой, так как ЦМ самолета расположен впереди основных опор, а передняя опора вынесена далеко вперед по отношению к ЦМ самолета.

Недостатком рассматриваемой схемы шасси 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 "шимми” (см. подразд. 7.14.1), что требует специ­альных конструктивных мер для их гаше­ния.

Двухопорная (велосипедная) схема шасси

При такой схеме на самолете под фюзеляжем устанавливают две пример­но одинаковые по воспринимаемым статическим нагрузкам опоры. ЦМ самолета находится чуть ближе к задней опоре. Для предохранения самолета от сваливания на крыло на нем устанавливают две подкрыльные опоры.

Многоопорные схемы шасси (см. рис. 1.4 и 7.1, б) начали появляться на тяжелых транспортных и пассажирских самолетах (массой 200 т и более) как логический результат дальнейшего развития многостоечных шасси с большим чис­лом колес, когда в состав основных опор стало входить больше одной стойки, соединяющей опорные элементы с силовыми элементами фюзеляжа или крыла

Основные геометрические параметры шасси. Это продольная база шасси b — расстояние между передней (хвосто­вой) и основными опорами шасси, ширина колеи шасси В — расстояние между основными опорами. Эти расстояния замеряются между центрами контактных площадок с поверхностью аэродрома колес передней (хвостовой) и основных опор

• точками приложения равнодействующих нагрузок на эти опоры: Р_Ж11 и .Р_пер (Р_хв) (см. рис. 7.3, 7.4). К геометрическим параметрам относятся также высота шасси Н

• расстояние от ЦМ самолета до поверхности аэродрома, вынос основных опор е и передней (хвостовой) опоры а относительно ЦМ самолета — расстояния от проек­ции ЦМ до равнодействуюших нагрузок на основные и переднюю (см. рис. 7.3, 7.4), хвостовую (см. рис. 7.2) опоры. Кроме того, это посадочный угол — угол между продольной осью фюзеляжа при стоянке самолета и касательной к основным опорам (в точке касания колес) и к предохранительной опоре на фюзеляже. Как видно из рис. 7.3 и 7.4, этот угол обозначен через <р₀. Этот угол называется еще углом опрокидывания, так как он связан с условиями опрокидывания самолета на "хвост”. И, наконец, стояночный угол (р_ст (угол между осью фюзеляжа при стоянке самолета и поверхностью аэродрома), угол выноса относительно ЦМ самолета основных опор в продольном у (см. рис. 7.3, а) и в поперечном г направлениях (см. рис. 7.3, о).