Шасси самолёта. Основные геометрические параметры шасси, критерии их выбора.

На современных сухопутных самолетах наибольшее распространение получили следующие схемы шасси:

Трехопорная схема с задней опорой

Две основные опоры находятся впереди центра масс самолета. На них приходится до 90 % силы тяжести самолета на стоянке. Третья опора - в хвостовой части самолета. Эта опора для обеспечения разворота самолета обычно делается свободно ориентирующейся.

Схема характеризуется следующими параметрами:

l - угол выноса главных опор шасси;

g - противокапотажный угол;

j - стояночный угол;

H - высота шасси;

B - колея шасси.

Значения этих параметров связаны с посадочным aпос и установочным aуст углами крыла.

Основное преимущество этой схемы заключается в том, что за счет короткой и легкой хвостовой опоры общая масса шасси получается наименьшей по сравнению с другими схемами.

Посадка самолета с такой схемой шасси выполняется на aпос при одновременном касании земли всеми колесами - посадка на три точки. Взлет и посадка на таком самолете достаточно сложны и требуют тщательной отработки в процессе летной подготовки пилотов. Кроме этого наблюдается плохая путевая устойчивость из-за расположения главных опор впереди центра масс самолета; склонность к капотированию самолета при резком торможении или зарывании главных опор в мягкий грунт; посадка на повышенной скорости на две главные опоры обычно приводит к козлению - подскоку с резким повторным ударом о землю.

Условие исключения капотирования: tg l > f, где f - коэффициент трения колес по грунту принимается равным 0,85.

В настоящее время ее применение оправдано лишь на легких тихоходных самолетах с невысокой посадочной скоростью.

Трехопорная схема с передней опорой

Две основных опоры такого шасси располагаются за центром масс самолета, а третья опора устанавливается в носовой части фюзеляжа. Эта опора для обеспечения управляемости самолета на земле делается или свободно ориентирующейся, или снабжается принудительной системой разворота передних колес.

Схема характеризуется следующими параметрами:

      b - база шасси;

      B - колея шасси;

      H - высота шасси;

      e - вынос главных опор;

      g - угол выноса главных опор;

      jо - угол опрокидывания;

      jст - стояночный угол.

Разбег самолета с данной схемой шасси выполняется в трехточечном положении при: aразб = jст + aуст.

В конце разбега отклонением руля высоты летчик отрывает переднюю опору, а затем происходит и отрыв от земли основных опор. Посадка самолета происходит на основные опоры с углом атаки крыла aпос = jо + aуст. + jст

с последующим переваливанием на переднюю опору. Условие переваливания обеспечивается углом выноса g = jо + (1 - 2)о.

Это условие дает величину относительного выноса e/b = 0,1 - 0,15, который показывает долю нагрузки от полной силы тяжести, приходящейся на переднюю опору при стоянке.

Схема шасси с передней опорой дает следующие важные преимущества:

более простая техника пилотирования на взлете, посадке и пробеге;

устойчивость движения на разбеге и пробеге;

улучшенный обзор из кабины при движении по земле;

простота маневрирования при использовании системы поворота передних колес;

более интенсивное торможение на пробеге и возможность скоростной посадки, что обеспечивается исключением опасности капотирования самолета;

близкое к горизонтальному положение пола пассажирских и грузовых кабин, а так же осей двигателей, что исключает обдув ВВП горячими газами ТРД.

К недостаткам схемы следует отнести большую за счет более длинной передней опоры массу шасси и возможность возникновения автоколебаний передней опоры типа шимми. Для гашения этих колебаний передняя опора снабжается гидравлическими демпферами - гасителями колебаний передних колес.

Двухопорная или велосипедная схема с вспомогательными подкрыльевыми опорами

Шасси состоит из передней опоры, аналогичной передней опоре трехточечной схемы, и задней опоры, закрепляемой на фюзеляже позади центра масс самолета. Эта схема позволяет избежать установки основных опор шасси на крыле. В этом случае на крыле устанавливаются только вспомогательные опоры, которые при отсутствии крена самолета могут не касаться земли.

Основные параметры схемы:

      b - база шасси;

      H - высота шасси;

      B' - колея подкрыльных стоек;

      g - угол выноса основной опоры;

      b - угол выноса передней опоры.

Различают два типа велосипедного шасси:

1) шасси с углом выноса задней опоры g = (25 - 30)о и e/b = 0,1 - 0,15.

Параметры такого шасси, кроме колеи, выбираются аналогично параметрам трехопорного шасси с носовой опорой. Взлет и посадка такого самолета ничем не отличаются от аналогичных режимов самолета с рассмотренной выше схемой шасси.

2) шасси с g = (40 - 60)о и e/b = 0,4 - 0,5.

Невозможность отрыва передней опоры на взлете требует взлета с обеих опор одновременно, а необходимое увеличение угла атаки крыла в конце разбега обеспечивается или удлинением передней опоры, или укорочением (приседанием) задней опоры. Сложность конструкции таких опор, сложность пилотирования самолета на взлете и посадке ограничивают применение данной схемы шасси. Обычно она используется лишь на военных самолетах.

Многоопорное шасси.

На тяжелых самолетах с очень большой взлетной массой для снижения и более равномерного распределения нагрузки на ВПП приходится увеличивать число опор шасси. В схеме с передней опорой может использоваться три, четыре и более основных опор. Число передних опор более двух сильно затрудняет маневрирование самолета на земле, поэтому даже на очень больших самолетах более двух передних опор не ставится. Для улучшения маневренности при большом числе опор кроме управляемых передних опор иногда делаются управляемыми и основные опоры - все или только некоторые из них (передние, задние). Параметры многоопорного шасси выбираются так же, как и параметры трехопорного. За точку опрокидывания в этом случае принимается точка приложения результирующей сил реакций земли на колесах основных опор при стоянке самолета.

При посадке самолет с многоопорным шасси вначале касается земли задними колесами основных опор, затем переваливается на остальные главные и передние колеса. Амортизаторы задних опор, которые первыми касаются земли делаются более мягкими, чем остальные.          

Каждая схема характеризуется параметрами, определяющими положение опор относительно центра масс самолета.

Друзья! Приглашаем вас к обсуждению. Если у вас есть своё мнение, напишите нам в комментарии.