Файл: Конструкция летательных аппаратов учебник..pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 15.10.2024

Просмотров: 206

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

на фиг. 9.16, и соответственно изменяется и максимальный тор­

мозной момент колеса ЛСл*-

Влажность поверхности бетона

су­

щественно

на

величину _/Тр.к

не сказывается, так

как

при каче­

 

 

 

 

 

нии вода из-под колеса выдав­

 

 

 

 

 

ливается, но при значительной

 

 

Ассральт

 

толщине слоя воды и гладком

0,6

 

 

Beтон

 

бетоне на

больших

скоростях

 

 

 

 

движения самолета может воз­

W / бероыи грунпт

 

никнуть явление

глиссирова­

 

ния

(аквапланирования)

ко­

0,2 Плотно

 

леса, при котором под контакт­

 

ную площадку пневматика за­

укатанный а/ег

 

тягивается

слой

воды. При

 

 

 

___

 

0

10

20

30 кО V, м/сек

этом

сцепление

колеса с

по­

 

 

Фиг. 9.16

 

лосой пропадает и коэффици­

 

 

 

ент трения

падает

практиче­

вают,

 

 

 

 

ски до нуля. Расчеты показы­

что полное глиссирование колеса возможно при скоростях

движения I/ > 63 К Рзлр км/ч, где р згр — давление зарядки пнев­ матика.

Момент, который способен создать тормоз, равен:

М 70ри = ^ /т р .т о р Ят Г d F . t = k T Утр. тор <7т F r у

к

где г — удаление элемента тормоза dFT от оси колеса; дт— давление сжатия тормозных дисков;

FT — площадь поверхности торможения фрикционных сек­ торов.

Для существующих тормозов / тр т<>р= 0,5 и заметно увели­ чить его не представляется возможным. Величина <?™ах ограни­

чена из условий нагрева тормозных дисков, и дальнейшее ее увеличение возможно лишь при переходе на новые материалы тормозных дисков. Поэтому увеличение /WTOpMmax—&т.Ар торFт<?”зх

идет в основном за счет увеличения площади FT (уве­ личения числа тормозных дисков). С достаточной точностью мо­ мент тормоза /Иторм можно считать пропорциональным давлению

в тормозах (фиг. 9.17).

С ростом

давления в тормозах ра­

стет момент тормозов

М-,орм и

растет сила Т, приложен­

ная к колесу, и момент

Л1К0Л= Т (R — S)

со стороны грунта.

Хотя при силе Т, меньшей

Ттах =

/ тр.к Р к,

проскальзывания

всего контакта колеса относительно грунта и не происходит, уг­

ловая

скорость

колеса

ш = -------при V = const уменьшается с

ростом

момента

/Иторм

Ркач

(фиг. 9.18). Это происходит из-за того,

что с ростом силы Т увеличивается окружное растяжение покрыш­ ки колеса перед контактом и возрастает радиус качения —

224


Ркач. Поэтому при увеличении момента торможения

будет по-

являться угловое ускорение колеса е =

dm

dm d

jQnM

---- =

----- . -------- - - .

 

dt

dM

dt

Величина силы Т, возникающая при торможении, определяет­ ся из равенства: Мторм = T(R — 8) -(- е/к — Т (R — 8). При достижении максимального значения силы сцепления колеса с грунтом Гш ах = / т р . к Р к начинается проскальзывание всего

Ф иг. 9.17

участка контакта. Чем больше скорость проскальзывания

Допрос* = Д® Ркач = “Ркач ~ V (где и> — уГЛОВЭЯ С К О ­ Р О С ТЬ колеса в данный момент), тем меньше становится коэффи­ циент /тр.к и тем меньше тормозной момент Мкол = T(R — 8), создаваемый колесом. Избыток момента тормозов над моментом колеса ДМ = Мторм —Мкол вызывает угловое ускорение колеса

е =

ДМ

----

и дальнейшее уменьшение его угловой скорости ®.

 

Ai

 

Превышение Мторм на 10—15% величины М™* может даже при большой скорости качения V за десятые доли секунды полностью остановить вращение колеса.

15. И зд. № 5337

226

Наличие проскальзывания вызывает большой износ покрыш­ ки, что недопустимо в эксплуатации. Местный износ — «лыска» получается тогда, когда вращение колеса полностью прекрати­ лось.

Для предотвращения повышенного износа пневматика и по­ лучения в то же время возможно большей силы торможения в системе торможения устанавливаются автоматы торможения.

Наиболее распространенными являются автоматы торможе­ ния, реагирующие на угловое ускорение колеса е При появле­ нии определенного значения углового ускорения колеса £i ав­ томат производит растормаживание колеса, а после его умень­ шения вновь затормаживает колесо. Наличие инерционности си­ стемы растягивает процесс растормаживания и затормаживания

колеса по времени. Это может вызвать опасность появления

в

отдельные моменты проскальзывания

всего колеса,

а с другой

стороны,

снижает получаемое среднее значение М кол-

Применяе­

мые автоматы торможения

обеспечивают получение среднего

значения

/ ТР.к =* 0,25.

 

 

 

 

Перегрузка самолета при торможении колес будет равна:

 

 

л гр _

/тр .к S Р к.т о о

 

 

 

ср

G

 

 

 

где ЕЯк.твр — суммарная нагрузка тормозных колес.

 

 

222.

Энергоемкость тормоза определяется максимальной ве

личиной

энергии Лторм.тах,

которую он может поглотить при

нормальной работе колеса.

Работа

торможения 'переходит

в

тормозах в тепло, нагревая как сами тррмоза, так и остальные элементы колеса.

Поэтому энергоемкость тормоза может определяться как мак­ симально допустимой температурой нагрева 7"доп, самих тор­ мозов, так и температурой нагрева покрышки и камеры пневма­ тика, или резиновых уплотнений элементов тормозной системы, расположенных на колесе.

Температура тормозов определяется величиной работы Лторм, весом тормозов и теплоемкостью материала. Применяемые на серийных самолетах дисковые тормоза рассчитаны на макси­ мальную рабочую температуру 7'ДОП= 7 2 0 870° К (450-ь 600°С), но использование новых материалов, например бериллиевых сплавов, позволяет делать тормоза, рассчитанные на 1070 (900)

и даже 1370°К (1Ю0°С).

Тдоп происходит

При повышении температуры тормозов выше

резкое снижение коэффициента / тр тор и момента,

создаваемо­

го тормозом, и наблюдается повышенный износ

и

разрушение

тормозных дисков.

 

 

На срок службы тормозов большое влияние оказывает также

удельный поток тепла (секундный поток тепла

на

единицу по­

верхности тормозных пар), от которого зависит градиент темпе­ ратур в материале тормозных дисков (величина температурных

226


напряжений). Чем больше скорость движения самолета, тем 'больше мощность, развиваемая тормозами колес, /V = Л?торм <*>, тем больше секундный поток тепла. Уже при скоростях движения Vr=80 м/с при энергичном торможении секундный тепловой по­ ток для серийных тормозов достигает такой величины, что на­ чинается энергичное растрескивание поверхности тормозных ди­ сков, поэтому не рекомендуется резкое торможение колес при больших скоростях.

Величина энергоемкости тормозов /Чоры.тах выбирается так­ же из условия, чтобы нагрев пневматика и элементов уплотнения тормозной системы не влиял на срок их службы (не превышал

390°К (120°С).

Величина ЛТОрм.тах указывается в паспорте колеса, но в за­ висимости от условий эксплуатации ((температуры воздуха, ветра и особенно нагрева колеса от предшествующего торможения) она может значительно меняться.

При энергичном торможении колес в период всего пробега самолета и отсутствии других средств торможения тормоза ко­ лес поглощают 80—85% всей кинетической энергии самолета в

 

 

0,85) Gnoc

2

момент посадки:

j4TOpu —(0,8

пос Остальные

 

 

2 g

 

15—20% энергии рассеиваются силами аэродинамического сопро­ тивления.

Для большинства военных самолетов величина работы

Л10рм,

при оговоренных в описании самолета значениях Кпос

и Gnoc,

равна суммарной энергоемкости тормозов всех колес. Поэтому при посадках на повышенных скоростях (истинных) работа -А,орм

может оказаться больше энергоемкости тормозов и вызвать зна­ чительный их перегрев. Перегрев тормозов может произойти так­ же при повторных посадках, если колесо к началу повторного торможения не успело остыть.

223. Отвод тепла от тормоза и распространение его по эле­ ментам колеса после окончания торможения происходит доста­ точно медленно.

Даже через час стоянки самолета в колесе может оставаться 30—40% тепла, выделенного при торможении. На фиг. 9.19 по­ казаны характерные зависимости изменения температур эле­ ментов колеса по времени. Максимальный нагрев барабана в месте прилегания к нему камеры и покрышки наступает через 15—20 минут после торможения. Приближенно можно считать, что к этому времени четверть всего тепла рассеивается в атмо­ сферу, а остальная часть распределяется поровну между пневматиком, тормозом и барабаном колеса. В силу указанного об­ стоятельства разрушение пневматика от нагрева может произой­ ти значительно позже конца торможения (например, после заруливания самолета на стоянку).

15*

22.7


224. Одним из наиболее рациональных средств увеличения ■Лторм.ш»! является применение охлаждения тормозов в процес­ се или после торможения.

Наиболее эффективным является жидкостное охлаждение тормозов в период торможения, позволяющее на 30°/о и более повысить их энергоемкость (см. фиг. 9.19). В качестве охлаж-

7*

----тормокение безохлаждения

 

---- торможение с бодяным ох­

900

лаждением

АТ-2 Ю6кГм

 

ИАГН 5-Ю6кГм

Ш

 

 

Тормоз

 

Г ~ " >

 

 

 

~(Л

I

500

 

 

 

j

 

1

 

 

 

270

 

1{6арабан под камерой

Ю

70*-

30

W t.'muH

 

 

 

Фиг.

9.19

 

дающей жидкости применяется спирто-водяная смесь, не замер­ зающая при полетах на больших высотах и дающая меньшие температурные напряжения и растрескивание тормозов при ох­ лаждении.. Охлаждающая жидкость разбрызгивается при тормо­ жении на тормозные диски. Потребное количество жидкости не велико и увеличение относительного веса тормозной системы не превосходит 5—10°/о. При данной системе охлаждения пони­

228


жается максимальная температура как тормозов, так и других элементов колеса.

Менее эффективным и несколько более тяжелым является воздушное охлаждение тормозов посредством вентиляторов, ус­ танавливаемых на осях колес и продувающих воздух сквозь тор­ моза (фиг. 9.20). Интенсивность отвода тепла при воздушном охлаждении незначительная, поэтому система охлаждения долж­ на продолжать работу и после конца торможения. Эта система охлаждения снижает в основном максимальный нагрев элемен­ тов колеса, а не тормоза.

Повысить энергоемкость тормозов можно также рядом конст­ руктивных мероприятий: применением ободных лент, проклады­ ваемых под камеры пневматиков и снижающих их нагрев, выне­ сением тормозов за обводы колес, а также применением новых материалов для барабанов колес и тормозов (титановых и бериллиевых сплавов).

Одним из существенных достоинств колесных тормозов явля­ ется автономность и большая надежность их работы, а основ­ ным недостатком, помимо ограниченной энергоемкости, — огра­

ниченность величины /тр.к

и зависимость ее от состояния

ВПП.