Главная Проектирование самолета 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 [ 87 ] 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101
Вид А ц.м. (19.16) Рис. 19.6. Схема для определения минимальной колеи В где Ftp - сила трения при боковом скольжении самолета; ц - коэффициент бокового трения, принимаемый при определении колеи равным 0,85. Расстояние между передней и одной из главных опор (по диагонали 1-2) равняется vЪ + BV4. Отрезок с находится из подобия треугольников 1-4-5 и 1-3-2: Подставляя значение с в уравнение (19.14), определяем колею шасси В: la Я2р , Если в этом уравнении пренебречь величиной по сравнению с a колею шасси в первом приближении можно принимать равной В S3 2Я, так как а !v 0,96. Для самолетов, имеющих большие полетные массы, колею следует стараться делать больше ширины плит бетонного покрытия аэродромов, размер которых равен семи метрам, что приводит к снижению действующей на плиты нагрузки, так как на них в этом случае будет приходиться только одна опора самолета. Максимальный же размер колеи В следует ограничивать двенадцатью метрами, чтобы обеспечить возможность безопасной рулежки самолетов по рулежным дорожкам аэродромов, ширина которых 15 м. Следует отметить, что на некоторых самолетах носовую опору размещают не в плоскости симметрии самолета XOY, а в параллельной плоскости на небольшом от нее расстоянии. Такое размещение носовых опор применено на самолете Хаукер-Сиддли Трайдент , штурмовике Фэрчайлд-Рипаблик А-10А и других самолетах. Смещение носовых опор относительно плоскости симметрии (параллельно ей) позволяет при определенных условиях создать более рациональные компоновочные решения. На самолете Трайдент смещение на 610 мм позволило сократить потерю объема багажника, расположенного под полом, позади отсека 528 носовой опоры, а на самолете А-10А разместить в носовом отсеке скорострельную многоствольную пушку большого калибра. Такое размещение носовых опор при наличии на самолетах системы управления поворотами носовой опоры практически не оказывает влияния на управление самолетом при движении на ВПП и маневрировании. При выборе продольной базы b и колеи В следует определить возможность разворота самолета на 180 на ВПП заданного класса аэродрома, на котором будет производиться его эксплуатация (размеры ВПП для каждого класса аэродрома приведены в табл. 19.1). Из геометрической схемы выполнения самолетом разворота (рис. 19.7) следует, что разворот самолета на 180° при заданной ширине ВПП может быть осуществлен при следующих условиях: Ширина ВПП Б -f i?BH + Rmc + 2А, (19.17) где i?BH - радиус окружности, по которой движутся внутренние главные опоры; i? oc - радиус окружности, по которой движется передняя опора; А - расстояние от кромки ВПП до колес, А = = 1,5... 2,0 м. Существенное влияние на ширину полосы, потребную для осуществления разворота, оказывает угол отклонения носовой опоры Ряос- Из приведенных на рис. 19.7 построений следует, что Рис. 19.7. Схема выполнения самолетом разворота на ВПП: О -ось вращения носовой опоры; OA.OБ. ОАхОБ Ось Вращения носоВой опоры контактная тощадь пнЕбмтика Рис. 19.8. Образование угла увода колес уменьшение максимального значения угла риос до Рнос приводит к увеличению ширины полосы вследствие увеличения Rn и Rnoo входящих в правую часть уравнения (19.17). Следовательно, угол Рнос при проектировании системы управления поворотами передней опоры следует делать как можно большим. Однако при эксплуатации наблюдается некоторое отступление от рассмотренной схемы выполнения самолетом разворота, которое является следствием деформаций пневматиков, возникающих от сил, действующих на них в процессе разворота. Деформации пневматиков сопровождаются возникновением явления увода колес. Колеса, установленные на передней опоре, при возникновении увода катятся уже не в плоскости угла Рнос, а в плоскости, находящейся к ней под углом б, называемым углом увода, который уменьшает максимальный угол Рнос (рис. 19.8), а увод колес на главных опорах приводит к увеличению R. Наибольшее влияние на величину угла увода колес оказывают: скорость движения самолета при выполнении разворота и коэффициент трения пневматиков о ВПП. Увеличение скорости и коэффициента трения приводят к увеличению угла увода. Вследствие этого радиус разворота центра масс самолета, определяемый по схеме, данной на рис. 19.7, следует увеличивать примерно на 20 ... 30 %. Конструктивной мерой, позволяющей уменьшить ширину полосы разворота с целью обеспечения эксплуатации самолетов больших размеров на заданном классе аэродромов, является образование вертикальной дополнительной оси, относительно которой при развороте ориентируются колеса многоколесных тележек главных опор. Такое конструктивное решение применено на самолетах Ту-154 и Дуглас ДС-8. На ДС-8 разворачивается задняя ось двухосной тележки, а на Ту-154 - передняя ось трехосной. Рассмотренные конструктивные меры одновременно позволяют уменьшить величину расчетного крутящего момента, действующего на опору в процессе разворота самолета. При выборе геометрических параметров шасси следует всегда иметь в виду, что, несмотря на необходимость выполнения большего числа условий, наиболее важным из них для самолета является обеспечение посадочного угла, уменьшение которого будет приводить к увеличению посадочной скорости самолета. 19.3. ВЫБОР ЧИСЛА ОПОР И КОЛЕС Выбор числа опор и типа, размера и числа колес, устанавливаемых на них, зависит от требований, предъявляемых к проходимости самолета и к его взлетно-посадочным характеристикам. Под проходимостью понимается возможность длительной эксплуатации самолета на грунтовом или бетонированном аэродроме без повреждения его поверхности. Для самолетов, предназначенных к эксплуатации на бетонной взлетно-посадочной полосе (БВПП), необходимое число колес и их взаимное расположение на опоре для выполнения требований по проходимости (возможность эксплуатации без повреждения плит бетонного покрытия) выбирается в зависимости от эквивалентной одноколесной нагрузки Pga, соответствующей заданному классу аэродрома, на котором должен эксплуатироваться самолет. Эквивалентная одноколесная нагрузка представляет собою нагрузку от одноколесной опоры самолета, равную по силовому эффекту воздействию на покрытие нагрузки от реальной опоры самолета (с учетом числа, размера и схемы расположения колес на этой опоре). Понятие об эквивалентной одноколесной нагрузке необходимо для определения увеличения суммарной рассосредоточен-ной нагрузки на бетонную плиту в сравнении с нормируемой сосредоточенной нагрузкой. Аэродромы с бетонированными взлетно-посадочными полосами разделяют на несколько классов в зависимости от длины, ширины и толщины покрытия. Для каждого класса аэродромов устанавливается наибольшее значение Рдкв- В табл. 19.1 приведены характеристики классов аэродромов. Из табл. 19.1 следует, что если на самолете, имеющем трехопор-ное шасси с носовой опорой, на каждой опоре установлено по одному колесу, то взлетная масса самолета при его эксплуатации на аэродроме класса А не должна превышать 100 ООО кг (если принимать, что на носовую опору приходится около 10 % взлетной массы), а при эксплуатации на аэродроме класса G взлетная масса не должна быть более 4400 кг. Таблица 19.1
/. Втнитесная i.CnapCHHbiv колеса Рис. 19.9. Влияние диаметра колес и типа опоры на коэффициент ш- = 1,009 D ; /3 = D Однако взлетные массы современных самолетов доходят до 350 ООО кг и более, и эксплуатация их на аэродромах с бетонным покрытием обеспечивается рассредоточением нагрузки увеличением числа опор и колес, устанавливаемых на опорах. Если опоры шасси представляют четырехколесную или восьми-колесную тележку, эквивалентная одноколесная нагрузка в первом приближении определяется по формуле Рэк8 = 0.04344РУ,зл X + 0,04 (1 - З-Ю-Чт. вал)] (ро-10-- 4)°8 1 +0,0534 (ро-10--4)>5 1,75 (19.18) где Рот. взл - стояночная нагрузка на одно колесо четырехколесной или на два колеса восьмиколесной тележки, Н; - давление в пневматике шасси. Па; - конструктивный коэффициент, зависящий от типа опоры и диаметра колеса (рис. 19.9). Для опоры со спаренными колесами Рзкв = 0,2831Р1.вз [1 + 0,0352 (ро-10-5-4)/3] 1 +0,0488 (Ро-10-*- 4)2/3 1,75 (19.19) где Рот. вал - стояночная нагрузка на одно колесо, И, остальные обозначения те же, что и в формуле (19.18). Формулы (19.18) и (19.19) применимы при р 4-10 Па и при условии, что на одну бетонную плиту ВПП приходится только одна опора самолета. Если на одной плите одновременно находятся две основные опоры шасси, то проходимость самолета резко снижается. В этом случае величину Рда, рассчитанную по формулам (19.18) и (19.19), следует увеличивать на 25 ... 30 %. Для того чтобы не снижать проходимость самолетов, расстояние между основными опорами шасси при Рэ в > 0.25 МИ должно превышать ширину плиты, равную 7 м. Формулы (19.18) и (19.19) показывают, что применение на самолете большего числа колес меньшего диаметра приводит к улучшению его проходимости. Наиболее эффективными средствами увеличения проходимости самолетов с взлетными массами, превышающими 200 ООО кг, являются: - установка трех или четырех основных опор; - переход на шестиколесные и восьмиколесные тележки; - применение раздвижки колес на осях многоколесных тележек. При эксплуатации самолета на грунтовом аэродроме необходимо, чтобы тяговооружеиность самолета обеспечивала возможность страгивания с места, маневрирование и взлет, используя только тягу двигательной установки, и чтобы глубина колеи на грунте не превышала определенного значения. Условие проходимости самолета по грунту определяется формулой ET>gmoficTp, (19.20) где St - суммарная тяга двигательных установок самолета; р.стр - коэффициент сопротивления качению при страгивании с места. Можно принимать рстр = Лут, где Цкач - коэффициент сопротивления качению при скорости 1 м/с. Примерные значения цд, в зависимости от давления в пневматике приведены на рис. 19.10. Минимальную прочность грунта, обеспечивающую проходимость, можно в первом приближении рассчитать по формуле (19.21) Рст. взл I / 1 где Рст. взл - стояночная взлетная нагрузка на одно колесо, Н; Я - допустимая глубина колеи (0,05 м); Б - ширина колеса, м; Z> - диаметр колеса, м; б - коэффициент, учитывающий деформацию пневматика в зоне контакта с грунтом (рис. 19.11). 6 рддаН/см Рис. 19.10. Изменение коэффициента сопротивления качению в зависимости от давления в пневматике: 1 - в распутицу; 2 - в период просыхаиия; 3 - сухой и плотный грунт Рис. 19.11. Зависимость бк от а |
© 2011 - 2024 www.taginvest.ru
Копирование материалов запрещено |