Амортизаторы

ОПЕРЕНИЕ, СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ, ШАССИ.

Амортизаторы это устройства, предназначенные для смягчении удара самолета при посадке. При посадке самолет может иметь достаточно большую вертикальную скорость и поэтому обладает значительной кинетической энергией. Которая гасится путем обжатия амортизационный системы состоящей из пневматиков и амортизатора.

Обычно на долю амортизационных стоек (амортизатора) приходится большая доля удара то есть его энергии, а меньшая часть поглощается пневматиками. В качестве упругого элемента в амортизаторе может быть использован сжатый воздух.

Амортизатор выполняется, как правило, в виде цилиндрической стоики с поршнем и штоком. Подвижный поршень в цилиндре создает герметически закрытую камеру. Под действием внешней силы, то есть реакции земли амортизационная стока начинает укорачивать, и чем больше нагрузка, тем больше обжатие стойки.

Энергия в этом случае поглощается благодаря сжатию воздуха кинетическая энергия, затраченная на обжатие амортизатора накапливается в форме потенциальной энергии их деформации. Когда внешняя энергия полностью израсходована и обжатие амортизатора прекращается, начинается обратный процесс. Это процесс называется механическим Гистерезисом. То есть отношение рассеянной энергии к поглощенной при ударе амортизационной системы называется коэффициентом Гистерезиса амортизации.

Если Гистерезис мал то самолет будет при посадке «подбрасывать вверх» но полное поглощение всей энергии также не допустимо, так как в этом случае амортизационная стойка превратилась бы в жесткий стержень не способный воспринимать повторные удары возможный при рулеже пробеге после посадки и разбеге перед взлетом. Поэтому при проектировании самолета высчитывается приемлемое значение Гистерезиса и от этого зависит конструкция амортизаторов.

Как стальная пружина так и воздух одинаково не выгодны для конструкции амортизаторов так как у них очень малый Гистерезис в современной авиации наибольшее распространение получили: жидкостно-газовые амортизаторы в которых находится дозированное количество жидкости и азота или воздуха под определенным давлением.

Сжатый газ является упругим элементом амортизатора а жидкость поглотителем энергии уселичивающии Гистерезис амортизатора в подобном амортизаторе при прямом или обратном ходе стойки жидкость проталкивается через калиброванные отверстия. Сила потребная для проталкивания жидкости зависит от гидравлического сопротивления, которое пропорционально площади сечения отверстия и квадрату скорости перетекания.

Учитывая это начальное и конечное значение скорости стойки равны нулю, то усилия проталкивания жидкости в эти моменты равны нулю. Жидкостно-газовые амортизаторы представляют собой телескопически соединенные части образующие рабочую камеру.

Обычно верхняя часть верхнего амортизатора неподвижно крепится к самолету, а ко второй подвижной крепится ось для установки колес. Для предотвращения поворота подвижных частей амортизатора вокруг вертикальной оси служит специальный блиц шарнир.

Рабочая часть стойки делится не две части диафрагмой с калиброванным отверстием. Внутренняя часть полости заполняется дозированным количеством жидкости или газа под давлением. Вязкость жидкости заливаемой в стойку должна изменятся не значительно при колебаниях температуры окружающей среды, чтобы уменьшить влияние вязкости на работу амортизатора.

Начальное давление газа в стойках обычно колеблется от 1,5 до 5 МПа.

Конструкции фюзеляжа:

Фермы фюзеляж. Как правило изготавливают сварными из труб реже клёпанными из дюраалюминевых профилей. обшивку выполняют из полотна или фанеры для небольших лёгких самолётов. обтекаемую форму ферменному фюзеляж. Предают специальные не силовые настройки то есть обтекатели которые гандолами называют. Основные прием. Ферменных фюзеляжей перед балочными это простота изготовления удобство монтажа, осмотра и ремонта оборудования размещённого в фюзеляже. к недостаткам относятся несовершенство аэродинамических форм малая жёсткость,небольшой срок службы,невозможность использовать полностью внутренний оббьем для размещения грузов. настоящее время ферменные конструкции применяются редко и в основном на лёгких самолётах.

Балочные фюзеляж представляет собой балку обычно круглого или овального сечения в которой на изгиб и кручение работают подкреплённая обшивка и элементы каркаса фюзеляжа. Встречается 3 разновидности балочных фюзеляжа

Ланджеронно балочные

СТРИНГЕРО БАЛОЧНЫЕ

Скорлупно балочные (монокок)

Балочные конструкции фюзеляж выгоднее в ферменных так как силовая часть у них образует обтекаемую поверхность причём силовые елементы размещают по перефирии оставляя внутреннюю полость свободной. это позволяет получить меньшее миделевое сечение фюзеляжа. жёсткое работающая обшивка создаёт гладкую не искожаемую поверхность уменьшающюю лобовое сопротивление,так же балочные легче ферменных. Карказ ланд образуют ланджироны стрингеры и шпангоуты каркакс обшивки –дюралминевыми листами. Каркас балочно стрингеро фюз состоит из часто поставленных сторингеров и шпангоутови к которым крепятся металлическая обшика большей чем у ланд балочн фюзеляжа талшены. Скорлупно баочный фюзел не имеет элементов продольного набора и состоит из обшивки подкреплённой шпантгоу. В настоящее время преобладающим типом фюзел явл стрингеерно балочный.

Стрингеры это элементы продольного набора каркаса фюзеляжа которые связывают между собой элементы поперечного набора т.е. шпантгоуты. Стрингеры воспренимают главным образом продольные силь и подкрепляют жесткую обшивку. По конструктивным формам стрингеры фюзел. Подобны стрингерам крала. Растояние между ними зависит от талщены обшивки и колеблится в пределах от 80-100-250 мл. Размеры сечения стрингеров изменяются как по периметру контура так и по длине фюзел. В зависимости от характера и нагрузки на каркас фюзеляжа.

Ланджероны это так же элементы продольного набора каркаса фюзеляжа которые работая наи сжатии и растяжении воспренимают частично моменты изгебающие фюзеляж. Как видно по задачам и условию работы ланджироны фюзеляжа подобны стрингерам.Конструктивное выполнение ланджироновразнообразно они представляют собой гнутые и прессованные профели различных сечений. На самолётах большой грузоподьёмности их склёпывывают из нескольких профилей и лестовых элементов.

Шпантгоуты это элементы поперечного набора фюзеляжа,они придают ему заданную форму поперечного сечения обеспечивают поперечную жёсткость,а так же воспренимают местные нагрузки в ряде случаев к шпантгоутам крепятся перегородки разделяющие фюзеляж на отсеки и кабины.Шпантгоуты разделяются на нармальные и силовые.Силовыне устанавливаются в местах преложения сосредоточенных нагрузок,например в местах крепления крыла к фюзеляжу стоек шасси частей оперения. Нармальные шпантгоуты собирают из дуг шпанпованых из металлического листа,сечение чаще всего швеллерное иногдо зед образное иногда таурное.

Силовые шпантгоуты склёпывают из отдельных профилей и листовых элементов иногда их изготавливают на мощьных прессах из алюминевого сплава. Растояние между шпантгокутами в пределах от 200-650 мл. Обшивку выполняют из листов дюралюминия или титана различной талщены от 0,8- и крепят к элементам каркаса заклёпками. Листы обшивки соединяют между собой по стрингерам и шпантгоутам либо в стык либо в нахлёст. Вырезан в обшивки фюзеляжа балочного типа резко уменьшают прочность конструкции по этому для сохранения необходимой прочности обшивку у вырезов подкрепляют усиленными стрингерами и шпантгоутами. Небольшие вырезы окантовывают кольцами из материала большей толщены чем обшивка иногда необходимоя жёсткость создаётся отбортовкой отверстия. Фюзеляжи самолётов не больших размеров делают как правило не разьемными. У более крупных самолётов для упрощения производства ремонта,и эксплуотации фюзеляж разделяют на несколько частей. Соединения частей фюзеляжа зависит от его конструктивной схемы. В части ферменных фюзеляжей соединяют стыковыми узлами установленными на ланджиронах,части балочных фюзеляжей по всему контуру разьёма. Стыковки осуществляются фитингами прекреплёнными к стрингерам фюзеляжа.

Пол в кабинах самсолёта обычно рассчитывают на максимально распределённую статическую нагрузку,каркас пола состоит из набора продольных и поперечных балок,стрингеров и соединяющих узлов. Поперечный набор пола состоит изнижних балок шпантгоута,пояса этих балок изготавливают из фрезерованных или штампованных профилей.

Панели закрывающие карказ выполняют из листов прессованной фанеры талщеной 10-12мл. и из дюралеминевых листов усиленных прикреплёнными снизу профилями уголкового и швеллерного сечения или гофра,и из прессованных листов аллюминевого или магневого сплава с последующей механической или химической обработкой для предупреждения скольжения панели пола имеют рефлённую или шероховатую поверхность а в некоторых случаях покрывают пробковой крошкой. На полу установлены гнёзда для крепления пассажирских кресл а на грузовых-кольца для крепления перевозимых грузов. Окна делают прямоугольной или круглоф формы и как правило имеют двойные стёкла (у пассажир). Очень часто в герметических кабинах нагрузку от избыточного давления в кобине воспренимает внутреннее стекло а при его разрушении наружное.

Меж стёкольное пространство через осушительную систему предотвращающая стёкла от запотевания и замерзания связанных с полостью герметичекой кабины стёкла уплолтняют с помощью мягкой морозоустойчивой резины или не высыхающей замазкай.на дверл.и не превышает 800 м

Стеклянная часть фюзеляжа называется фанарём. форма фонарей их размещение,и размеры выбирают из условиу обеспечения наилучшего обзора и наименьшего сопротивления.Угол наклона казырька фонаря принемают равным 50-65% лобовые стёкла фонаря как правило имеют электро обогрев для предотвращения облединения в полёте.Фанарь состоит из каркаса отлитого

Размеры груз двирей люков и их размещение обусловлены минимальной затратой времени илил подштампованного из аллюминевого или магневого сплавов и стёкол.Стёкла крепятся к каркасу болтами и прижимаются дюралюминевой лентой.Вырезы под входные двери транспортных самол чаще всего распологают на боковой поверхности фюзеляжей и в случаях устанавливают и в нижней части шири. Расположение люков зависитот назначения самолёта его схемы типа шасси и других признаков.Открываются двери внутрь кабины либо сдвигаются в верх или в сторону. Двери делают обычно в виде клина основанием которого служит внутренняя поверхность ее створки. збыточное давление в фюзеляже прежимает створку двери к её основанию.При открытой двери в кабине экипажа загорается сигнальная лампа.Вырезы под двери усиливают установкой вместе выреза более мошьных шпантгоутов и стрингеров.Двери изготавлиывают из штанпованных дюралюминевых чаш подкреплённых каркасом. Герметизирууются двери резиновыми профелями. Современные самолёты летают на больших скоростях и для обеспечения нармльной жизни деятельности пилотов и пассажиров требуется создовать необходимое авление. Кабина самолёта в нутрии которов в паллете поддерживывается повышенная давление воздуха (по сравнению с атмосфрным называется герметическо). Такая кабина в виде обособленного силового агрегата и установленная в фюзеляже без включения её в силовую схему называется подвеской.Размеры кабины не зависят от размеров и обводов фюзеляжа и по этому она может быть выполнена наивыгоднейшеми попрочности формами и минимальными размерами.

Кабины пассажирских самолётов как правило представляют собой герметизированный отсек фюзеляжа и полностью включены в его силовую схему. Подобная кабина работает как сосуд под действием внутреннего давления так же подтвергается изгибу и кручению как и обычный фюзеляж. По соображениям прочности наилучшей формой саоружения нагруженного изнутри избыточным давлением является шар. Но в связи с неудобствами размещения в такой кабине экипажа и пассажиров стремятся придать кабине форму целендрической оболочки. Закрытой по куонцам.

Переход от цилиндрических стенок к днищу по возмоности должен быть плавным без переломов. При переломах днище нагруженное избыточным давлением сжимает стенки цилиндра в направлении радиусов и тогда в этом месте необходимо устанавливать усиленный шпантгоут и особенно не обходимо подкреплять плоские днища.Для сохранения в кабине избыточного давления необходимо обеспечить её герметичность. Разумеется обеспечить полную герметичность кабины очень трудно по этому допускается некоторая утечка воздуха не снижающая безопастности паллета. Герметизация кабин достигается герметизацией обшивки и остеклкние люков и дверей выводов из кабин тяг,тросов.валиков управления самолётом и двигателем,турбо. Герметизация листов обшивки в месте их соединения и крепления к элементам каркаса фюзеляжа создаётся много рядными швами установкой уплатнительных лент закладываемых между листами обшивки и каркаса.

С внутренней стороны кабины заклёпочные швы покрывают герметизируещимизамазками. Входные двери,загрузочные люки,запасные выходи подвижные части фанаря окна остеклённые стеклов герметизируют резиновыми профилями и прокладками. Люки идвери открывают внутрь кабины и герметизируют различными способами. При герметизации с помощью пластинчатого клапана полоску из пластинчатой резины укрепляют с внутренней стороны по контуру выреза и тогда избыточное давление прежимает края клапана к люку и тем самым щели герметизируются. Сложнее загерметизировать люки открывающиеся наружу потому что они относительно больших размеров и внутреннее давление будет их отжимать.Такие люки герметизируют чаще всего резиновой трубкой надуваемой воздухом для обеспечения герметичности тяг управления с возвратно поступательным движением чаще всего используют гофрированный шланг цилиндрической формы. Трасы управления герметизируют резиновыми пробками со сквазными отверстиями диаметром меньше чем диаметр тросов и продольным разрезом позволяющим устанавливать пробку на трос. Для уменьшения силы трения трос по всей длине его хода покрывают незамерзающей смазкой содержащей графит. Детали передающие вращающий мамент герметизируют резиновыми уплатнателями. К переходнику с одной и с другой стороны накидными гайками крепятся турбопроводы. Электропроводка герметизируется специальными отводами. Для тепо эзоляции кабин служат пористые рыхло волокнистые материалыс малой теплопроводностью.Тепло изоляционное покрытие служит и звуко изоляцией.

Оперение самолета:

Несущие поверхности предназначенные для создания устойчевости упровляемости и балансировки самолёта называют оперением. Продольная балансировка устойчивость и управляемость обычной схемы обеспечивывается горизонтальным оперением путевая балансировка устойчивость и управляемость вертекальным оперением. Балансировка и управление самолёта относительно продольной оси элеронами. Оперение обычно состоит из неподвижных поверхностей служащих дляч обемпечения равновесия и устойчивости и повижных поверхностей при отклонении которых создаются аэродинамические моменты необходимые для равновесия и управления полётом неподвижная часть горизонтального оперения называется стабелизатором а вертекального ккилём. К стабелизатору крепится руль высоты состоящий обычно из 2 половин а к килю руль напровления. По конструкеции основные части оперения стабелизетор и киль подобны. Одинаковы по конструкции рули высоты и направления на больших самолётах стабелизаторы выполняют разьёмными. Киль может быть изготовлен за одно целое с фюзеляжом в виде отдельной части. Каркас оперения современных самолётов как правило металлический.

Обшивка киля и стабилизатора дюралюминевые или жесткие. Рули самолётов малых до звуковых скоростей обшивают полотном что уменьшает их массу и упрощает конструкцию. На скоростных самолётах обшивка как и карказ рулей металлический. Киль и стабелизатор на небольших самолётах чаще всего делают 2 ланджиронными. На тяжолых самолётах киль и стабелизатор обычно моноблочной конструкции с работающей обшивкой.

Основные элементы силового набора (ланжироны,стенки,стрингеры,нервюры) по конт=струкции такие же каку крыла и выполняют те же функции. тоесть изгиб воспренимается поясами ланджиронов а кручение замкнутым контуром.Стабелизатор и киль крепятся к фюзеляжу при помоши узлов на ланджиронов и шпантгоутов. Для крепления рулей стабелизатор и киль имеют крайнштейны с унаверсальными одноосевыми шарнирами.

Нервюры крепятся к другим элементам соответствии со схемой передачи сил. У рулей первой схемы только к ланджиронам.У рулей второй и третьей схемы стенка ланджиронов и контуру образованную этими стенками и обшивкой дл учшего использования обшивки и восприятия изгибающего момента а так же сохранение формы и профиля применяются рули с пенопластовым или сотовым заполнителям. Такие же рули обладают высокой жёсткостью при малой массе.

Тример.

Тример представляет собой вспомогательную рулевую поверхность устанавлевуюмую в хвостовой части основного руля. С помощью тримера самолёт балансируется относительновсех его осей при изменении центровки и режима полёта триммер отклоняется незевисимо от руля с помошью самотормозящихся механизмов. Тример руля высоты как правило управляется тросовым механическим устройством. Сущьность работы триммера………..Длительный полёт с отклонением руля утомителен для пилотат. Отклонят триммер в сторону противоположную отклонения руля нагрузку передающююся на ноги пелота можно уменьшить до сколь угодно малой велечины. Компенсирующий момент от триммера противоположный шарнирному моменту возникает в следствии силы преложенной к триммеру,хотя сама сила не велека. При наличии отклоняемых стабелизатора и киля необходимость триммера отподает,триммер как правило цельно металлический и состоит из диафрагмы обшивки и ланджирона. Крепление триммера к рулю шарнирное.

Системы управления.

Системы управления самолётом разделяют на основные и вспомогательные. К основным принято относить систеы управления рулем высоты рулём направления и элеронами. Вспомогательное управление это управление двигателями триммерами рулей средствами механизации крыла шасси и тормозами. любая из основных систем управления состоит из рычагов управления и проводки связывающих эти рычаги с рулями. Рычаги управления отклоняются пилотами. С помощью штурвальной колодки или ручки управлении перемещаемые усилием руки,пелот управляет рулём высоты и элеронами. рулём направления управляет с помощью ножных педалей.Конструкция управления предусматриваетчто бы тклонения командных рычагов, а следовательно изменение положения самолёта в пространстве соответствовали естественним рефлексам человека. например: Движение вперёд правой наги пилота действуешее на педаль вызывает отклонение руля направления и перемешение самолёта в право. Перемещение штурвальной колодки вперёд,от себя,вызывает снижение самолёта и увелечение скорости полёта. Для облегчения пелотирования и повышение безопастности полёта при продолжительном полёте управление большенства гражданских самолётов дублируются т.е. устанавливаются две пары педалей,две штурвальные колонки или ручки которые связанны между собой так что отклонение рычага первого пилота вызывает такое же отклонение рычагов у второго пилота. Уменьшить усилие или даже полностью снять нагрузку с рычагов управления можно с помощью аэродинамической компенсации. Для преодоления больших превышающих физические возможности пелотов усилий на рычагах управления к системе управления подключают гедравлические или электриеские приводы которые называются усилителями (бустэрами). В этом случае пилот управляет усилителями которые в свою очередь отклоняют рули. Система управления самолётов предназначенных для длинных полётов снабжаются автопилотом который обеспечивывает пилотирование. Автопилоты с гироскопическими датчиками углового положения самолёта стабилизируя угол тангажа обеспечивывает движение с постоянной высотой и скоростью стабилизируя угол крена и обеспечивывая движения в заданном направлении. Вопрос о необходимости включения автопилота принимает командир воздушного судна.Самый важный этап полёта это пасадка особенно в условиях плохой видимости или отсутствия видимости земли (при тумане).Здесь управление по обычным пилотажным приборам невозможно ранее посадка в таких условиях запрещалась,и её производили на ближайшем запасном аэродроме,как правило в другом городе за сотни километров. В настоящее время созданы устройства позволяющие производить автамотическую посадку без участия пилота и видимости земли. Автаматическое управление посадкой сводится к стабелизации траектории снижения заданной в вертекальной и горизонтальной плоскостях. Датчиками информации о режимах полётов скорости высоте и место положении самолёта является трубка Пито. Радио маяки и инерцеальная система. Энерциальная система это автономная навигатационное устройство построенное по принцепу интегрирование скоростей замеряемых в некоторой стабелизируемой системе координат. Для решения навигационных задач на брту самолёта устанавливывают бортовую цифровую вычеслительную машину. Позволяющее автамотически управлять траекторией полёта по заданной программе. Автомотизация систем управления (АСУ) приводит к постепенному отказу от механической проводки управления и переходу к электро дистанционным проводным системам. Информация поступающаю в АСУ самолёта формеруется в виде электрических сигналов которые реализуются приводами управления. При этом система управления значительно упращается и получается более удобной и гибкой при монтаже на самолёте. Устраняется вредное влияние на процесс управления трение,лювтов проводки,упругих диформаций конструкции и т.д.. Информация предназначенная для экипажа самолёта поступает на индикаторы приборной доски. Управление летательных аппаратов соверщающих полёты на больших высотах сильно разряженной атмосфере а так же аппаратов вертекального взлёта и посадки незначительны,когда аэродинамические силы действующие на самолёт незначительны и обычныеаэродинамические рули не эффективны осуществляется с помощью струйных или газовых рулей дефлекторов и откланяющихся двигателей. Струйные рули предстовляют собой реактивные сопла к которым подводятся жатый воздух от баллонов или компрессоров двигателя. Управляющими в этом случае являются реактивные силы возникающие в каждом сопле при истечении из него сжатого воздуха. Газовые рули имеют форму обычного аэродинамического руля усановленного в струе газом вытекающих из сопла реактивного двигателя. Большая скорость истечении газов позволяет получить значительные силы при сравнительно небольшой площади рулей. Так как газы омываются с высокой температурой,то материалом служит керамика. Дифлектор представляет собой устройство отклоняющее реактивную струю газов.Изменение направления тяги двигателя путём поворота всей установки требует грамостких и сложных устройств обладающих большой массой и инертностью. Привод рулевых устройств может быть гидравлическим электрическим и пневматическим. Управление стабелизатором осуществляется чаще всего гидро маторами через винтовую пару,при этом предусмтренны меры полносью исклучающие возможность самопроизволього отклонения стабелизатора. ПР выключенной системе управления стабелизатор надёжно фиксируется в любом положении. ОН управляется из кабины экипажа, а его положение контролируют о индекатору на приборной доске.

Элементы системы управления самолётом.

Рулём высоты и элеронами управляют при помощи ручки управления или штурвальной колонки. ручка предстовляет собой вертекальный рычаг с двумя степенями свободы т.е.поворачивывающийся вокруг двух взаимно перпендикулярных осей. При движении ручки в перёд или назад отклоняется руль высоты. АРИ ПЕРЕМЕЩЕНИИ РУЧКИ в лево или право отклоняются элероны на тяжёлых самолётах в слествии большой площади рулей высоты и элеронов увеличивываюся нагрузки потребные для отклонения рулей. В этом случае самолётом удобнее управлять с помощью штурвальной колодки.Каждая колонка состоит из дюралевой трубы штурвала нижнего узла опоры штурвальной колонки в торцах коорого находятся шарико подшибники в нижней части колонки имеется рычаг к которому присоединены тяги управления рулём высоты. Тяги управления элеронами соединены с качалками установленными на кранштейнах. На каждом штурвале установлены кнопки управления связной радиостанции включение и отключение автопилота,самолётного переговорного устройства и переключатель управления триммером руля высоты. Для управления рёлём направления преднозначенны педали двух типов: перемещающиеся в горизонтальной плоскости, и перемещающиеся в вертекальной плоскости. Педали перемещающиеся в горизонтальной плоскости перемещаются по прямолинейным направлящим или на шарнирном параллелограмме собранном из стальных тонкастенных труб. Паралелограм обеспеивывает прмоленейное перемещение педалей без их поворота,что необходимо для удобного и неутамительного положения ног пилота. Педали перемещаются в вертекальной плоскости имеют нижнюю или верхнюю подвеску. Положение педалей можно регулироваь подгоняя под рост пилота. Проводка управления может быть гибкой,жёсткой,или смешанной. Гибкая проводка управления выполняется из тонких стальных рсов диамтры которых выбираются в зависимости от действующей нагрузки и не преышают 8 миллиметров. Так как тросы могут работать только на растяжение то управление рулями в таком случае выполняется по двух проводной схеме. Отдельные участки тросов соединяются тандерами.Для уменьшения Провисания тросов на прямоленейных учасках используются текстолитовые направлющие,а в местах перегиба троса устанавливываются ролики с подшибниками. Жёсткая проводка предстовляет собой систему жёстких тяг и качалок.

Качалки служат промежуточными опорами которые необходимы для деления тяг на сравнительно короткие участки чем короче тяга тем меньше вероятность вибрации. Но чем больше разьёмов у тяг тем больше масса проводки. Тяги имеют трубчатые сечение и изготавливываются из дюралюминия реже из стали. Для повышения надёжности управления каждая тяга вополняеется из двух труб вставленных одна в другую. Основная труба наружная а внутренная является дублёром основной. Каждая труба в отдельности может воспренимать расчтную нагрузку приходящююся на эту тягу. Достоинства жёсткой проводки следующие:

Отсутствие вытяжки проводки при эксплуотации что исключает возможность оброзования люфтов малые силы трения высокая живучесть. Недостатки жёсткой проводки по сравнению с гибкой это большая масса, и потребность взначительных объёмах для её размещения. Гибкую проводку не следует пременять при передачи больших усилий а так же в тех случаях когда под управление требуется большая точность исполнения. Для поддержания тросов управления и изменение их направления применяют ролики которые прессуют из тексталита. и для уменьшения трения в них вмантированны шарико подшибники. Крандштейны крепления роликов обычно летые,из магневывых сплавов. Тяги жёсткой проводки мантируют на качалках и роликовых направляющих. Качалки служат для изменения направления движения а так же для изменения усилия в тягах. Все качалки имеют шарикоподшибники которые исключают возможность заедания от перекосов при неточностях монтажа или деформациях самолёта. На участках где тяги совершают прямоленейное движениие устанавливывают роликовые направляющие. Которые имеют фланцы крепления к фюзеляжу. Управление еханизацией крыла осуществляется приводом с механической трансмиссией или цилиндрами гидро системы самолёта. При механической трансмиссии поверхности управления перемещаются вентовыми механизмами,вращение которых от привода передается через угловые редукторы вращающиюсимеся валами. Каждая секция закрыка интерцептора и другой отклоняющейся поверхности перемещается думя вентовыми механизмами и силовыми цилиндрами. Приводом пилот управляет дистанционно с помощью механической тросовой или электричекой поводки. Для защиты трансмиссии от перегрузки в неё включают огроничители крутящих моментов и эластичнее муфты,так же устанавливывают датчики оссеметрии поверхности управления. Оссеметричноя перемещение например в случае обрыва трансмиссии сожжет привести к крену самолёта который с помощью элеронов невсегда можно арировать. Система защиты от ассиметрии сравнивывает положение левх и правых поверхностей управления и при наличии разности отклонения выше допустимой прерывает цепь управления приводом. Валы трансмиссии пустотелье,имеют промежуточные опоры гермовыводы в местах выхода из фюзеляжа в крыло,карданные соединения для коппенсации неточностей сборки и отклонение осей. Систему управления механизацией входит так же система сигнализации и контроля положения.

Системы управления с усилителями

С увелечением скоростей,размеров и массы самолётов,нагрузки наи поверхность управления увеличивывются. Однако усилие на рычаги ограниченны физическими возможностями пилота и не должны превышать определённых значений. При больших усилиях на органах управления пилот не может действовать достаточно быстро что ухудшает маневренность самолёта. Утвердилось мнение что мощьная аэродинамическая компенсация иследовательно ручнее управление тоесть управление без усилителей возможны только при скоростях полёта соответствющие числу м,не более 0,9. Отказ от использования воздушного пока для уменьшения нагрузок на органы управления пилота потребовал установки на самолёте достаточно ощьного источника вспомогательной энергии. Таким источником в большинстве случаях является самолётное гидросистема приспособленная для литания бустеров (гидро усилителей) включённых в систему управления самолётом. Гидропривод в системе управления используется благодоря быстродействию и молой массе приходящейся на единицу мощъности. При наличии гидроусилителей пилот управляет не рулями а распредилительными устройствами гидропривода. Аэродинамический момент при отклонении руля пилотом не ощущается, он полностью передается на конструкцию самолёта,через гидро усилитель,с появлением которого отпали трудности связанные с аэродинамической компенсацией рулей.Отработка рулей с гидроуселителями почти не требуют лётных испытаний и производится полностью на назмных стёндах,что даёт большую экоомию времени и средств. Значительно упращается применение автопилота так как при наличии в системе гидроуселителей можно уменьшить мощьность рулевых машин автопилота. Некоторые конструкции гидроусилителей позволяют уменьшить или даже полностью устранить весовую балансировку рулей. Применяются две разновидности гидроусилителей системы правления рулями. Это не обратимые и обратимые. Не обратимыми называют такие гидро-усилители в которых нагрузка приложенная к выходному звену (например шарнирный момент руля) преодолевается силовым узлом и на ручку управления не передаётся. Для создания на ручки (чувства управления) её нагружают с помощью специальных устройств. Самое простейшее из них – это пружина с зависимостью усилия от отклонения ручки. Однако такие устройства не удолетворяют пилотов так как создают на органах управления динаковые усилия при минимальной и максимальной скоростях полёта и легко могут стать причиой опасной перегрузки самолёта при манёвре. Распространение получили: нагрузочные автоматы в сочитании с необратимыми усилителями которые дают возможность выбора наилучших характеристик управляемости для любого самолёта. Что бы освободить пилота от утамительной необходимости держать усилие при ручном управлении загрузочное устройство снабжается михонизмом тримерного эффекта.Необратимые системы применяются в основном при больших нагрузках на органы управления в тех сучаях когда нет необходимости создовать на ручки ощющения нагрузки например в случае управления передним колесом самолёта.На лёгких самолётах получили распрастронение обратимые системы управления которых обеспечивывается передача известной части аэродинамических нагрузок действующих на рули на ручку управления. Подобная управление с пропорциональной чювствительностью на ручки уменьшает возможность перегрузки конструкции при различных эволючиях самолёта.Нагрузка от шарнирного момента может быть передана на ручку управления при помощи соответствующей рычажной системы обратной связи либо гидровлическим способом. Для повышения надёжности системы управления снабжонных гидроусилителями применяют 1-это разделение рулей на несколько секций каждая из которых отклоняется отдельным усилителем. 2-установка на самолёте нескольких автономных гидровлических систем число которых равно числу авиадвигателей. 3-питание усилителей различных секций независимыми гидровлическими системами таким образом что бы при отказе одного усилителя для управления самолётом оставалось действующее часть секций рулей которое обеспечит продолжение полёта и посадку. В случае полного отказа гидровлической системы на некоторых самолётах придусмотренно переход на ручное управление при этом много секционных рульевых поверхностях может отклоняться лишь часть поверхности. Для того что бы находящимся в силовом цилиндре усилителя жидкость не препятствовала ручному управлению,обе полости цилиндра сообщаются между собой через обводной канал при наиблее опастных повреждениях,например заеданием ролотниково,усилитель должен автоматически отключаться от системы управления для предотвращения её заклинивания стремление повысить экономичность транспортных самолётов приводит к увеличению из размеров и взлётной массе. Следует заметить что моменты создаваемые поверхностями управления по мере увеличения массы самолёта становятся менее эффективными по сравнению с моментами инерции конструции по этому реакция самолёта на отклонение поверхностиуправления становится неприемлема малой. В свяи с этим можно ожидать в будущем изменений методов управления большими самолётами

ШАССИ самолёта.

Для устойчивого положения самолёта на земле необходимы минимум три опоры. В зависимости от расположения опор относительно центра тяжести самолёта различают следующие основные семы.1- с хвостовой опорой,2-с передней опорой,3- велосепедное шасси. У шасси с хвостовой опорой,передняя опора расположена в переди центра тяжсти самолета семетрична относительно его продольной оси. А хвостовая опора позади центра тяжести. У самолёта оснащённого шасси с передней опорой основные опоры расположены позади центра тяжести самолёта симтрчно относительно его продольной оси. А передняя опора расположена в плоскости симметрии самолёта впереди центра тяжести. У самолётов с шасси велосепедного типа центр тяжести находится примерно на равном расстоянии от колёс или колёсных тележек,которые распологаются в продольной плоскости самолёта одном позади другово. Бокавые опоры расположены на концах крыльев и ударную нагрузку при посадки и взлёте невоспренимают. оковые опоры поддерживывают крыло при кренах самолёта во время стоянки и рулении по аэродрому. Шасси велосипедного типа применяются на самолётах с тонким профилем крыла(шасси убираются в фюзеляж,а не большие боковые опоры в крыло).

Наиболее широко применяются на современных самолётах шасси с передней опорой. Что объесняется следующими приемущиствами.

1) Возможностью преземляться на большей скорости по сравнению с самолётами имеющие шасси с хвостовой опорой,так как при этом носовая стойка предохроняет самолёт то капота (взаподание самолёта на переднюю часть) более энергично тормозятся колёса и при преземлении на основные колёса угол атаки и коэфицент подьёмной силы крыла уменьшается.

2) это хорошая путевая устойчивость при пробеге и разбеге.

3) гортизонтальное положение оси фюзеляжа обеспечивывает хорошй обзор экипажу и пассажирам облегчается загрузка самолёта реактивные двигатели помещаются горизонтально и газовая струя не разрушает покрытие аэродрома.

Но схема шасси с передним колесом не лешина недостатков это сложность передвижения по мягкому и вязкому грунту так как (зарывается переднее колесо. Большая опастность при пасадке с повреждённой передней опорой большая масса конструкции,и трудность обеспечения определённого объёма передней части фюзеляжа ля уборки колеса. Для беспечения необходимой устойчивости и маневренности самолёта во время движения по взлётно пассадочной полосе опорные точки шасси должны быть размещены на определённом расстоянии друг от друга и от центра тяжести самолёта. Основные велечины характерезующие расположение опорных точек самолёта следующие –колия,база,высота шасси, угол стоянки,угол выноса основных колёс относительно вертекали самолёта.

Колея шасси –это расстояние между центрами площадей контактов основных колёс с землёй что определяет поперечную устойчивость самолёта и лёгкость маневрирования его по земле. Чем шире колия тем меньше возможность опрокидывания самолёта на крыло и тем лучше управлене самолёта на земле с помощью тормозов. Однако устойчивость при этом ухудшается. тоесть самолёт становится не чувствительным к ко всяким неровностям аэродрома. При не остаточно широкой колее самолёт при взлёте и посадки с креном может коснуться законцовкой крыла земли. У современных самолётах колея шасси обычно составляет от 0,15-0,35 размаха крыла.

Высота шасси самолёта –это расстояние от земли до центра тяжести самолёта.Для самолётов с поршневыми и турбовинтовыми двигателями высота шасси выбирается из условия что при горизонтальном положении базовой линии самолёта расстояние от конца лопостей воздушных винтов при полном обжатии пневматикой колёс и амартизиционных стоек до поверхности аэродрома должно быть не менее 0,5 метра.

База шасси –это расстояние между центрами колес основных и передних опор. Для шасси с передней опорой выгоднее базу делать возможно большей так как при этом уменьшается опасность опрокидывания самолёта через переднюю часть. База определяет нагрузку на переднюю или хвостовую опору и чем больше база тем нагрузка на вспомогательную опору меньше. База шасси современных самолётов составляет от 20 -40 % длинны фюзеляжа. База шасси с хвостовой опорой значения не имеет так как она выбирается из условий получения необходимого угла атаки,а так же малой нагрузки на хвостовую опору.

Стояночный угол самолёта –это угол между продольной осью самолёта и горизонтом. Для шасси с передней опорой он составляет от 0-4градусов. Так же для шасси с передней опорой большое значение имеет угол выноса –это угол между вертекалью и плоскостью проходящей через центр тяжести самолёта и точки касания основных колёс шасси с землёй при не обжатых амартизаторах этот угол должен быть минимальным для уменьшения нагрузки на переднюю опору но в то же время достаточным для предохранения от опракидывания самолёта на хвостовую часть при любой посадки.

Основные части и силовые схемы шасси.

Основными частями шасси являются –колёса,лыжи или гусиницы,амартизаторы, боковые,передние или заднии подкосы.Замки фиксирующие опоры в выпущенном или убранном положении и обеспечивывающие уборку или выпуск опор. Не убирающиеся шасси в настоящее время применяются редко подьёмника и замка не имеют. По конструктивно силовым схемам шасси можно разделить на

Ферменные

Балочные

Ферменно балочные

Ферменные шасси образуют пространственную ферму к которой крепится ось колёс.Стержни фермы в число которых входит и амарттизационная стойка воспринимают усилие с жатия и растяжения. Не смотря на малую массу и конструктивную простоту ферменные шасси применяются редко и только на самолётах малых скоростей. Так как уборка такого шасси черезвычайно затруднена.

Балочные шасси представляет собой консольную балку верхней конец которой крепится к крылу или фюзеляжу. На нижнем конце балки крепится колесо или лыжа стойка шасси под действием силы реакции опоры работает на сжатие и изгиб,максимальный изгибающий момент будет в узле крепления по этому узел крепления стойки к самолёту должен быть достьтачно мощьным.

Ферменно балочные шасси состоит из одной одностоичной или двух двухстоичное концольных балок подкреплённых подкосами установка подкосов разгружает стойку от изгибающих моментов боковой подкос от момента создаваемого боковой силой от передней или задней от действия момента силы направленного вдоль оси самолёта. Ферменно балочные шасси получили наибольшее распространение.

Для самолётов с большой полётной массой серьёзной становится проблема уменьшения удельной нагрузки на грунт так как проходимость самолёта по грунту обратна пропорциональна массе и с увеличением числа колёс опорная поверхность увеличивывается. Применение много колёсного шасси способствует повышению энергоёмкости тормозов и уменьшает опастность аварии при проколе одного из пневматиков,по этому широкое применение получили шасси со спаренным креплением колёс на тележке наибольшее распростронение получили много колёсные тялежки с числом колёс до восьми штук. Встречаются самолёты у которых для увелечения проходимости шасси имеют несколько колёс расположенных вдоль фюзеляжа,один или два ряда. Широкое применение в настоящее время получила шасси с ручажной подвеской. У такого шасси ось колеса распологается не на амартизационной стойке а на конце вильчатого рычага который прикреплён к жёсткой стойки. С помощью подвижной дитали амартизатора штоком вильчатый рычаг соединяется шарнирно с помощью рычага. Благодоря шарнирному соединению амартизатор воспренимает только осевые нагрузки и изгиб штока амартизатора,таким образом,исключается. Рычажная подвеска позволяет амартизировать не только верекальные но и горизонтальные силы. Рычажная подвеска позволяет значительно уменьшить потребный ход амартизатора и высоту стоек шасси. Шасси самолёта может быть убирающимся в полёте и не убирающимся. Конструкция убирающегося шасси значительно сложнее не убирающегося. Так как у него больше масса за счёт механизмов подьёма и выпуска как самих шасси так и створок отсеков и люков преднозначенных для убранного шасси замков и сегнализаций,убранного и выпущенного положения. В то же время аэродинамическая сопротивление самолёта с убранными шасси уменьшается на 20 -35% по сравнению с самолётом шасси которого не убираются. Считается что у самолётов у которых удельная нагрузка на крыло превышает 1 кило паскаль для них выгодно пременять убирающиеся шасси. Шасси убирают в крыло, гандолы двигателей и фюзеляж. Иногда для уборки основных опор шасси используют специальные гандоллы расположеныые на крыле.На самолёте с двумя или четырьмя двигателями на крыле основные опоры чаще всего убирают в основные отсеки гандол двигателей,вперёд или назад,и реже в бок (в крыло или фюзеляж). При чистом крыле тоесть когда двигатели устанавливывают на фюзеляж а основные опоры крепят на крыле целесообразно опоры убирать в бок по размаху в этом случае стойки убирают в крыло а колёса в ниже фюзеляжа хостовые и передние опоры шасси закреплённые в фюзеляже убираются в его отсеки. Передюю опору желательно убирать в сторону противоположную направлению уборки основных опор (например если основные опоры убираются в перёд то передняя должна убираться назад). Что обеспечивывает наименьшее изменение цинтровки самолёта при убранном и выпущеном шасси. Хвостовые опоры обычно убираются с не значительным перемещением их центра тяжести по продольной оси самолёта и за метного влияния на изменениие центровки не оказывывают. Механизмы уборки и выпуска шасси приводятся в действие гидровлическими газовыми и элетрическими приводами. Для каждой опоры шасси преднозначен отдельный силовой механизм.

Подкосы и фермы воспринемают боковые и лобовые нагрузки действующие на опоры шасси,а так же скручивающиеся моменты возникающие при разворотов самолёта на земле. Подкосы изготавливывают из высококачественных стальных труб, или штампованных профелей. На концах подкосов приваривываются ушки крепления к узлам самолёта и узлам стоек шасси. Некоторые подкосы делают (лопающимися). Для обеспчения уборки и выпуска шасси. В таких подкосах для исключения самопроизвльного складывания при ыпущенном положении шасси шарнир устанавливывают в замок. Для устранения динамического влияния нагрузок на колёса конструкцию задних подкосов иногда включают в госители продольных колебаний. Гаситель представляет собой цилиндр с поршнем двух стороннего действия удерживающий пружиной или сжатым газом в определённом положении. При лобовом ударе колеса пружина или газ сжимаются и это позволяет колёсам отклониться назад. Жидксть имеющюеся в госителе при этом перетикает из одной полости цилиндра в другую и через колеброванное отверстие и гасит энергию удара. Фермы сваривают или собирают на болтах из стальных труб,и реже из профилей. На фермах имеются:узлы крепления к фюзеляжу или крылу,амартизационным стойкам, а в некоторых случаях узлы крепления подъёмников обеспечивающие уборку и выпуск шасси.

Колёса служат для передвижения самолёта на земле и воспринимают часть энергии ударов. Колёса основных опор должны быть обязательно оборудованы тормозом лишь на не больших не скоростных самолётах основные опоры могут оснощатся не тормозными колёсами. Колесо состоит из обода (барабана) СТУПЕЦИ и пневматики. На обод одевают пневматик состоящий из покрышки и камеры.Для упрощения конструкции пневматика барабан колеса делают разъемным,или на ободе устанавливывают легко-съёную реборду. Обычно колёса отливают из лёгких сплавов барабан из ступеци,выполняют как одно целое.В настоящее время изготавливывают колёса штампованием что значительно повысило их прочность при не значительном увеличении массы.Колесо к стойке шасси крепится на оси на двух конических радиально упорных роликовых подшипников.Наружные обоймы подшипников заприсовывают в гнёзда ступицы,а внутреннее обоймы с роликами мантируют на оси и затягивают гайкой. Подшибники для преохранения от загрезнения и вытикания смазки с внешней стороны закрывают сальниками состоящими из металлической обоймы и волочного кольца. Колёса к самолёту подбирают в зависимости от стояночной нагрузки. Чем меньше размеры колеса тем легче разместить их при уборки шасси но при этом ухудшается проходимость шасси. Распространённые размеры колёс это диаметр от 600-1600 м.м. и ширина 200-550мм.. Камера пневматика предстовляет собой герметичную замкнутую оболочку в форме кольца. Она имеет винтель с обратным воздушным клапанном который позволяет наполнять камеру с жатым воздухом,а так же регулировать и проверять давление. Покрышка не тормозных колёс гладкая,а у тормозных с ресунчатой беговой дорожкой.Покрышки изготавливают из большого числа (из 8 до 22) слоёв льняной или искусственной кордовой ткани с резиновой прослойкой между ними. Для предания прочности у борта покрышки заделывают кольца жёсткости изготавливываемые из проволоки.Так же выпускают покрышки с металлическим кордом что позволило увеличить их прочность и снизить до минимума толщену покрышек обеспечивая их гибкость.Используются так же бескамерные плевматики,которые имеют улучшенную герметичность меньшую массу,по сравнению с обычными пневматиками,что облегчает их монтаж. Кроме того при поворачивании покрышки относительно обода колеса что иногда бывает, при резком торможении,устраняется опасность среза вентиля зарядки камеры. При эксплуотции самолётов в заснеженных аэродромах шасси иногда оборудуются лыжами которые позволяют уменьшить нагрузку на грунт и по этому улучшают проходимость самолёта.Наиболее эффективным устройством для повышения проходимости самолёта являются гусиници. Однао широкому распростронению гусениц и гусеничному шасси препятствует их большая масса,сложность конструкции,малая надёжность ходовой части,а так же трудности связанные с уборкой гусениц в полёте.

Амартизаторы это устройства предназначенные для поглощения кинетической энергии удара при посадки и движении самолёта по поверхности аэродрома. При посадки самолёт может иметь достаточно большую вертекальную скорость и по этому обладает значительной кинетической энергией, которая гасится путём обжатия амартизационной системы состоящей из пневматиков и амартизатора. Обычно на долю амартизационных стоек (амартизаторов) приходится большая доля удара, тоесть эго энергии, меньшая часть поглощается пневматиками. В качестве упругово элемента в амартизаторе может быть использован сжатый воздух. Амартизатор выполняется как правило в виде целендрической стойки с поршнем и штокам. Подвижный поршень в целиндре создаёт герметически закрытую камеру. Под действием внешней силы то есть реакции земли,амартизационная стойка начинает укорачивыватся и чем больше нагрузка,тем больше обжатие стойки. Энергия в этом случае поглащается благодаря сжатию воздуха. кинетическая энергия затраченная на обжатие амартизаторов накапливается в форме потенцеальной энергии их деформации, когда внешняя энергия полностью израсходована и обжатие амартизатора прекрощается,начинается обратный процесс. Привращение части механической энергии в тепловую,а за тем рассеянье последней,называется механическим гистерезисом,отношение рассеянной энергии к поглощённой при ударе амартизационной системы называется коэфицентом гистерезиса амартизации.Если гистерезис мал,то самолёт будет при посадке (подрасывать в верх), но полное поглащение всей энергии так же не допустимо,так как в этом случае амартизационная стойка превратилась бы в жёсткий стержень не способных воспренимать повторные удары возможные при рулёжке пробеги после посадки, и разбеге перед взлетом по этому при проектировании самолёта высчитывается приемлемое значение гистерезиса и от этого зависит конструкция амартизаторов. Как стальная пружина,так и воздух одинакого не выгодны дя конструкции амартизаторов, так как у них очень малый гистерезис. В современной авиации наибольшее распространение получили жидкостно газовые амартизаторы в которых находится дозированная количество жидкости и азота или воздуха под определённым давлением. Сжатый газ является упругим элементом амартизатора,а жидкость поглотителя энергии, увеличивающих гистерезис амортизатора. В подобном амортизаторе при прямом или обратном ходе стойки жидкость проталкивается через колеброванные отверстия. Сила потребуемая для выталкивания жидкости зависит олт гидровлческого сопротивления которое пропорциональна площади сечения отверстия и квадрату скорости перетикания. Учитывая что начальная и конечная скорости движения стойки равны нулю, то усилие на проталкивание жидкости в эти моменты равны нулю. Жидкостно-газовые амортизаторы предстовляют собой телескопические,соединенные собой часи образующие собой рабочюю камеру. обычно верхняя часть амортизатора не подвижна крепится к самолёту, а ко второй подвижной присоединяется ось для установки колёс. Для предотвращения поворота подвижных частей амортизатора вокруг вертекальной оси,служит специальный блиц шарнир. Рабочая часть стойки делится на две полости деофрагмой с колеброванным отверстием. Внутренняя часть полости заполняется дазированным количеством жидкости или газа под давлением. Вязкость жидкости, заливаемой в стойку должна изменчться не значительно при колебании температуры окружающей среды. Что бы уменьшить влияние вязкости на работу амортизатора. Нальное давление газа в амортизационных стойках обычно колеблится от полутора до пяти мего паскаль.

Дата добавления: 2014-01-07