Шасси вертолета. вертолет с откидным шасси.

Наименование Шасси показывает, что взлетно-посадочные устройства предназначены для посадки вертолётов и обеспечения взлёта. Помимо этого, шасси вертолетов помогает для передвижения и стоянки вертолета по земле (по воде) при рулении либо буксировке.

Шасси вертолета должно снабжать в ожидаемых условиях эксплуатации:

— управляемость вертолета при разбеге, пробеге, рулении, буксировке и разворотах;
— амортизацию динамических нагрузок, появляющихся при посадке, рулении, разбеге;
— буксировку, исключающую возможность уборки шасси па почва.

Характеристики колес, шин и тормозов шасси должны соответствовать взлетно-посадочным чертям вертолета и наряду с этим снабжать:

— долгие стоянки с заторможенными колесами и руление вертолета с максимально допустимой массой;
— взлеты (посадку) с максимально скоростью и допустимой массой.

При применении убираемого шасси вертолет оборудуется аварийной совокупностью выпуска.

Демпфирующие характеристики амортизационных стоек должны снабжать безопасность от автоколебания типа «земной» резонанс.

При посадках (взлетах) вертолета с горизонтальной скоростью должна быть исключена возможность происхождения страшных в отношении прочности колебаний типа «шимми» переднего колеса во всем диапазоне скоростей пробега (разбега).

Прочность шасси необыкновенных схем (полозкового, поплавкового и др.) проверяется в соответствии со особыми рекомендациями.

Работоспособность колесного шасси направляться определять для двух главных типов посадки:

— с режима висения (при наличии мощности на НВ);
— с планирования при одном неработающем двигателе, в случае если лишь его отказ не ведет к необходимости выключения всех двигателей.

Кроме перечисленных типов посадки для экипажа безопасности и обеспечения пассажиров направляться разглядывать кроме этого случаи аварийной посадки вертолета (в т.ч. при отказе всех двигателей).

Эксплуатационную скорость понижения Fy (посадка с режима висения) при подаче мощности на НВ для переднего и заднего шасси направляться принимать однообразной и определять по формуле.

НАГРУЖЕНИЕ ШАССИ ПРИ ПОСАДКЕ

Для исключения возможности касания поверхности посадочной площадки в ходе обычной эксплуатации РВ либо вторыми элементами конструкции на вертолете устанавливается хвостовая предохранительная опора. Ее статическая прочность проверяется на нагрузки, выбранные на базе имеющегося эксплуатации и опыта проектирования с учетом случаев нагружения при посадке.

Существует пара схем шасси: колесные, полозковые, поплавковые, лодка и др.. Посадочные устройства смогут быть выполнены и в виде комбинации из двух схем — это так именуемые комбинированные шасси. К примеру, на вертолете-амфибии посадочными устройствами являются лодка и колесные шасси; лыжное шасси возможно выполнено в комбинации с колесными; на корабельный вариант вертолета устанавливаются баллонеты для исполнения аварийных посадок на воду.

ПОСАДОЧНЫЕ ИХ ЭЛЕМЕНТЫ и УСТРОЙСТВА

Наличие на вертолете аварийных посадочных баллонетов не исключает возможности для вертолета создавать транспортировку и посадку на собственных колесах по палубе и аэродрому.

В большинстве случаев, на вертолетах используется колесное шасси. На стоянке вертолет в большинстве случаев имеет три точки опоры. В случае если колеса основных ног находятся сзади центра массы, то его третья опора (либо две опоры) устанавливается под носовой частью вертолета, а совокупность носит название шасси с передним, либо носовым, колесом.

Шасси с носовым колесом на вертолетах одновинтовой схемы имеет на финише хвостовой балки опору с амортизацией. На транспортном вертолете с грузовым люком ее целесообразно убирать, дабы обеспечить вольный доступ загружаемой техники к погрузочной рампе.

Угол опрокидывания 0 определяют из мысли безопасности посадки вертолета с самовращающимся НВ. Стояночный угол ? (между поверхностью и фюзеляжа строительной горизонталью вертолёта посадочной площадки) нужен для облегчения рулетки вертолета (? = 2—3°) либо загрузки через задний грузовой люк (тогда угол ? отрицательный).

В случае если на нижней поверхности носовой части фюзеляжа вертолета по конструктивным либо эксплуатационным соображениям нельзя установить переднюю стойку шасси, то используется схема с хвостовой стойкой. В этом случае перед посадкой вертолета на режиме авторотации нужно соответственно уменьшать угол тангажа фюзеляжа.

Посадочное устройство, у которого главные ноги шасси расположены впереди центра массы вертолета, а третья опора — в его хвостовой части, носит название шасси с хвостовым колесом.

На гражданских вертолетах используется, в большинстве случаев, шасси с носовым колесом. Эта схема имеет значительные преимущества если сравнивать с шасси с хвостовым колесом, среди них — надёжная и более несложная посадка вертолета в условиях нехорошей видимости и хорошая путевая устойчивость при пробеге и разбеге.

Для устойчивости движения и обеспечения разворотов вертолета по аэропорту на передней (либо хвостовой, в зависимости от схемы шасси) стойке устанавливается самоориентирующееся колесо. В следствии свободной ориентации колеса на передней стойке шасси может появиться поперечное автоколебание — «шимми». Эта форма автоколебания появляется благодаря сотрудничества сил со стороны посадочной площадки с инерционными и упругими силами конструкции передней стойки шасси.

Колеса основных ног шасси делаются не ориентирующимися, с тормозами. Тормоза менее замечательные, чем у самолетов, т.к. вертолет при посадке по большей части тормозит НВ, а для разворотов при рулетке применяет путевое управление. Тормоза на колесах основных ног шасси помогают для сокращения длины пробега вертолета по окончании посадки, фиксации вертолета на наклонной площадке и на палубе корабля.

КОНСТРУКТИВНО-СИЛОВЫЕ СХЕМЫ ШАССИ

Конструктивно-силовые схемы шасси выбирают исходя из требований:

— эксплуатационных (определение типа посадочного устройства шасси: колеса, лодка, поплавки, полозки и т.п.);
— компоновочных (зависят, например, от агрегата, принимающего нагрузки от шасси: фюзеляж, крыло).

С учетом требований аэродинамики, обеспечения и эксплуатации аварийной посадки при полете на малой высоте решается вопрос о целесообразности уборки шасси в полете.

В вертолетостроении употребляются пирамидальная, консольная (балочная), пирамидально- параллелограммная и рычажная схемы шасси.

Пирамидальная схема складывается из трех стержней. Два нижних твёрдых стержня шарнирно прикрепляются к силовым элементам нижней части фюзеляжа. Они принимают лобовые и боковые нагрузки от колеса. Кинетическая энергия вертолета при посадке воспринимается амортизатором, встроенным в третий стержень.

Протяженность этого стержня определяется из конструктивных мыслей, наряду с этим учитывается требование обеспечения минимальной массы пояса фюзеляжа, на что воздействует эта нагрузка. В большинстве случаев, узел крепления располагают на силовом шпангоуте, принимающем нагрузку от НВ. Это конструктивное ответ определяет положение стержня с амортизатором относительно оси поворота двух нижних стержней.

В большинстве случаев плоскость стержня с амортизатором не перпендикулярна к оси вращения нижних стержней. Исходя из этого чтобы стержень при обжатии амортизатора нагружался лишь продольной силой, на обоих его финишах 4, 7 устанавливаются карданные узлы.

При обжатии амортизатора ось колеса перемещается по дуге окружности. Дабы в конце обжатия колесо имело большую

площадь контакта с грунтом, оно в не обжатом состоянии должно иметь угол развала ф . Данный угол не должен быть больше величины, при которой вероятен срыв протектора в ходе обжатия амортизатора за счет боковой силы при трансформации колеи шасси.

Консольная (балочная) схема главного шасси используется в том случае, в то время, когда компоновка планера вертолета разрешает отказаться от пирамидальной конструкции шасси. Стойки шасси являются консольные балки, прикрепленные к пилонам фюзеляжа.

Балочные стойки крепятся к планеру вертолета так, дабы воспринимались все виды нагрузки с стойки на каркас вертолета (вертикальные, продольные и поперечные силы и крутящий момент). Фундаментальным свойством балочного шасси (кроме его компактности) есть условие нагружения штока амортизатора, принимающего не только осевую нагрузку при обжатии амортизатора, вместе с тем продольную и поперечную силы. При определенных соотношениях выноса оси колеса 4 относительно узла крепления шасси к элементам планера, величины консоли шасси и расстояния между буксами Ъ при всецело выпущенном штоке вероятно заклинивание амортизатора из-за громадного трения в манжетах и буксах.

Для исключения поворота колеса довольно стойки устанавливается шлиц-шарнир 2. При отсутствии нагрузки на колесо угол между звеньями шлиц- шарнира не должен быть больше 150°. В этом случае исключается заклинивание шлиц- шарнира при обжатии амортизатора.

Балочные шасси используются кроме этого в носовых и хвостовых опорах. В этом случае кинематика стойки шасси обязана снабжать само ориентирование колеса при маневре вертолета на взлетно-посадочной площадке. В стойке шасси предусматривается узел для фиксации плоскости колеса по направлению полета при всецело выпущенном штоке амортизатора.

В случае если конструктивными приемами не удается исключить возможность заклинивания стойки либо по компоновочным соображениям нужно уменьшить высоту ноги шасси, используют рычажную схему.

Рычажная схема может иметь различные кинематические варианты. В рычажных стойках шток разгружен от поперечных нагрузок, что усиливает амортизационные качества шасси если сравнивать с балочной схемой.

При выборе кинематической схемы для палубного вертолета нужно учитывать своеобразные условия нагружения шасси при взаимодействии с посадочной площадкой. Палуба корабля перемещается в горизонтальной и вертикальной плоскостях и проворачивается относительно осей XYZ. Устойчивость вертолета на палубе и устранение «земного» резонанса конкретно связаны с кинематикой носовых и главных стоек шасси.

Пирамидальные шасси имеют «корабельный» недочёт — при громадных вертикальных перемещениях шасси вертолета наблюдаются большие боковые перемещения колес Az, приводящие к трансформации колеи при обжатии амортизаторов. С целью предотвращения соскальзывания вертолета с летной палубы корабля на протяжении качки ее поверхность покрывается особой противоскользящей мастикой, а на поверхность взлетно-посадочной площадки натягивается сеть. Эти меры мешают свободному перемещению колес опор пирамидальной схемы вбок, способное привести к выключению из работы амортизатора шасси, т.е. к повышению нагрузок на элементы конструкции шасси, к понижению неспециализированного демпфирования совокупности «шасси — НВ», что угрожает последствиями провокаций «земного» резонанса на палубе.

Консольная (балочная) кинематическая схема характерна громадными моментами на штоках амортизаторов, что ведет к большим по величине реакциям в буксах амортизаторов. Это ухудшает динамические характеристики амортизации шасси как в ходе посадки, так и при поглощении энергии при «земном» резонансе.

Неудовлетворительные, с позиций корабельных условий, эксплуатационные особенности имеет кинематическая схема рычажного шасси. В данной схеме поперечные колебания вертолета, вызванные боковой и курсовой качкой корабля, приводят к рысканию вертолета (за счет асимметрии обжатия амортизаторов главных опор шасси). Это в сочетании с само ориентирующимися колесами передних опор шасси смещает переднюю часть вертолета в сторону крена и приводит к тенденции к скатыванию с палубы.

Пирамидально- параллелограммная кинематическая схема оптимальнее отвечает своеобразным условиям эксплуатации вертолета на корабле. Использование таковой кинематической схемы главного шасси дает возможность приобрести громадный движение колеса в вертикальной плоскости с фактически неизменной колеей. Вторым преимуществом схемы есть то, что амортизатор шасси принимает лишь осевые нагрузки, что разрешает сделать его чёрта чувствительной к малым нагрузкам.

При самоориентирующихся колесах передних опор шасси происходит раскачка носовой части вертолета, что со своей стороны содействует смещению его в сторону крена.

Для расширения диапазона предельных углов качки корабля, при которых вероятны взлет и .посадка вертолета на качающуюся палубу, нужно вводить в конструкцию передних опор шасси устройство, фиксирующее их по продольной оси вертолета при стояночной нагрузке.

С позиций весовой эффективности, применение материала ВТ-22 вместо ЗОХГСНА в конструкциях силовых подробностей шасси самый выгодно. Сплав ВТ-22 удовлетворительно сваривается, что разрешает приобретать подробности шасси сложной пространственной формы громадных габаритов, сваривая их из частей. Для подробностей, изготовленных из ВТ-22, не существует неприятности защиты конструкций от коррозии (особенно мест, неизменно подвергающихся действию воды, грязи, песка).

Определенным ограничением применения титановых сплавов в конструкции шасси есть недостаточно хорошая их работа в парах трения — в таких местах нужно использовать особое антифрикционное покрытие.

ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕМЕНТОВ СТОЙКИ ШАССИ

В качестве поглотителя кинетической энергии употребляются авиационные агрегаты-колёса и специальные амортизаторы. Для всех типов амортизаторов в обязательном порядке наличие демпфирующего и упругого элементов.

Назначение упругого элемента амортизации — аккумулирование части принимаемой кинетической энергии для восстановления исходного рабочего состояния амортизатора.

Упругими элементами амортизации смогут быть воздушное пространство (азот), пружина либо резина. Авиационные колеса шасси кроме этого являются упругими элементами амортизации. Кроме поглощения кинетической энергии они снабжают нужную маневренность вертолета по земле и фиксацию его на стоянке.

Назначение демпфирующего элемента — поглощать кинетическую энергию и превращать ее в тепло. Помимо этого, демпфирующие характеристики амортизационных стоек должны снабжать безопасность от автоколебаний типа «земной» резонанс.

Демпфирование осуществляется за счет сил трения в дроссельных устройствах, буксах (подшипниках скольжения) и материале при его деформации.

В зависимости от используемых упругих и демпфирующих элементов амортизаторы бывают: жидкостно-газовые, пружинные, пружинно-жидкостные, резино- пластинчатые, резино- шнуровые, пружинно-фрикционные.

Резину в амортизаторах применяют как при работе на растяжение, так и при работе на сжатие. В первом случае используют резиновый шнур, во втором — резиновые пластины.

Резиновый шнур складывается из нитей прямоугольного сечения, растянутых до 150—200% начальной длины и фиксированных в таком состоянии текстильной оплеткой. Коэффициент гистерезиса шнуров не превышает 0,18.

Пластинчатые амортизаторы (буферы) набирают из резиновых пластин. Коэффициент гистерезиса 0,25—0,5 при сжатии на 25-50% свободной высоты. Разрушение (растрескивание) резины отмечается при 50—60% обжатии. Буфер поглощает громадную работу, в случае если пластины при сжатии имеют возможность вольно расширяться в стороны.

Для этого между пластинами прокладывают ровные узкие железные шайбы.

Резиновым амортизаторам характерны следующие недочёты:

— небольшой гистерезис;
— естественная утрата амортизационных качеств от атмосферных условий (старение);
— отрицательное влияние низких температур;
— разрушающее воздействие масла и т.п.

Коэффициент полноты диаграмм работы резинового амортизатора Г| = 0,4. Диапазон рабочих температур от +60 до —45° С.

Жидкостно-газовые и пружинные амортизаторы являются главными типами амортизаторов, используемых на вертолетах.

В зависимости от условий эксплуатации, нагрузки, действующей на амортизационную стойку, заданных черт жесткости, величины конструктивно кинематической хода схемы и возможного штока шасси выбирается КСС амортизационной стойки.

Шасси вертолета. вертолет с откидным шасси.

В США создано роботизированное шасси для вертолета

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: