Файл: Конструкция летательных аппаратов учеб. пособие для студентов инженер.-экон. фак.pdf

Вследствие этого часть механической энергии удара за счет работы сил гидравлического сопротивления жидкости перево­ дится в тепловую энергию и рассеивается (т. е. воспринимает­ ся в необратимой форме). Некоторая часть энергии удара переводится в тепло за счет работы по преодолению сил ме­ ханического трения между частями амортизатора (штоком и уплотнениями) при их относительном движении.

Оставшаяся часть энергии удара затрачивается на сжатие газа (увеличение потенциальной энергии газа).

При сжатии газа преобразованием энергии удара в тепло можно пренебречь и считать, что энергия, затраченная на сжа­ тие газа, воспринимается в обратимой форме.

При распрямлении амортизатора за счет расширения газа (обратный ход) жидкость из уменьшающейся камеры Б через профилированные отверстия в клапанном кольце проталки­ вается в камеры Л и В. При этом часть потенциальной энергии сжатого газа преобразуется в тепловую энергию и рассеивает­ ся. Некоторая часть энергии газа преобразуется в тепловую энергию и рассеивается за счет работы сил механического трекия.

Оставшаяся часть энергии сжатого газа затрачивается на перемещение самолета вверх. Если эта часть энергии велика, то самолет может получить значительную перегрузку. В связи с этим' в амортизаторе имеется клапанное кольцо, которое обеспечивает большое торможение жидкости на обратном хо­ ду при ее перетекании из камеры Б.

На рис. 6.4 показана диаграмма работы жидкостно-газо­ вою амортизатора. По осп абсцисс отложен ход штока амор­ тизатора s, а по оси ординат — сила Р а, действующая на амортизатор.

Сила Рл уравновешивается силами сопротивления: газа Рг, жидкости Р жи трения Рт. На прямом ходу сила Рл равна сумме сил сопротивления:

Ра = Рг + Р,к Рт-

На обратном ходу, когда сила сопротивлении жидкости Ржох 11 трения Рт.о.х. препятствует распрямлению амортиза­ тора. сила Ра.0шХ' равна:

117

На диаграмме прямого хода (кривая ВС) отмечена вели­ чина усилия предварительной затяжки амортизатора Р.и. ко­ торая для данного амортизатора зависит от начального дав­ ления зарядки газа рло и сил трения.

Площадь диаграммы ABCD — Sabcd представляет в мас­ штабе энергию Ааэ, воспринятую амортизатором на прямом ходу; площадь SAppD — энергию, которая возвращается амор­ тизатором и расходуется на перемещение самолета вверх.

Энергия, которая рассеивается амортизатором за один цикл,

представляется площадью петли гистерезиса Sbci-I: (Sqbch— энергия, рассеянная па прямом ходу, Sj-jppQ — на обратном

.ходу).

3. Расположение амортизатора в конструкции шасси

Условия работы амортизатора в значительной степени за­ висят от его расположения в конструкции шасси. Б зависимо­ сти от расположения колес и амортизатора различают два вида конструкции опор:

1) с непосредственным креплением колес или тележки к амортизатору (телескопическая опора, рис. 6.5,с);

2 ) с рычажной подвеской колес (рис. 6.5,б,в,г).

Опора с непосредственным креплением колес имеет угол

дальнейшее увеличение 0 приводит к значительному изгибу амортизатора и увеличению сил трения в нем.

118

коэффициент передачи усилий па а ортн- затор.

Г'нс. 0.5. Расположение амортизаторов в конструкции шасси:

а -■ телескопическая опора; и, в, г — опоры с рычажной подвеской колес.

Для телескопической опоры (А, <1 Роп) ф = cos Н н при обжатии амортизатора практически пе меняется; перемещение штока амортизатора мало отличается от перемещения колеса. 15 схемах опор с рычажной подвеской 6 > 1 (Яа> Р 0п) и ме­ няется при обжатии амортизации; перемещение штока амор­ тизатора значительно меньше перемещения колеса.

Шасси с рычажной подвеской колес обладают следующими преимуществами перед телескопическими опорами:

1 ) амортизатор такой опоры хорошо амортизирует также нагрузки от лобовых сил;

2 ) при внешнем расположении амортизатора (рис. 6.5,6) он полностью разгружен от изгиба; в шасси с внутренних! амортизатором (рис. 6.5,е) значительно разгружен от изгиба шток амортизатора;

119

3) амортизатор имеет меньшую длину.

Недостатком шасси с рычажной подвеской является их большой вес и большое число подвижных элементов, которые подвержены износу.

При рассмотрении амортизации опоры шасси необходимо учитывать совместное участие в воснрипятип подведенной энергии Л э или Л тах как амортизатора, так и пневматиков колес.

От нагрузки на опору со стороны ВПП происходит об­ жатие пневматиков и амортизатора, за счет чего центр тяже­ сти массы /?7ред перемещается на величинуJ-'. При воспринят!!»

опорой энергии .4 тах перемещение составит:

уп,ах = г„ о -j- ф smax.

Распределение энергии .1.,, воспринятой амортизатором, показано на рис- В.6

веденная энергия Л'пахк концу хода_р",ахполностью поглощает­ ся амортизацией опорыПри этом часть энергии восприни­ мается в форме потенциальной энергии газа и воздуха в пневматнках

Л тах, приближенно можно определить из рассмотрения рис. 6.6

V2

т• — Т|,

где — коэффициент, учитывающий постепенное нарастание силы R — реакции опоры.

Тогда, учитывая, что т = — , п о л у ч и м

8

Рис. 6.R. Диаграмма оалаисн энергии.

§ е. КОНСТРУКЦИЯ и СИЛОВЫЕ с х е м ы ш а с с и

Силовая схема шасси определяет способ воспринятия на­ грузок, действующих на него, и передачи их на конструкцию самолета. По этому признаку все типы шасси можно разде­ лить на три группы: ферменное (пирамидальное); балочное; подкосно-балочпое или ферменно-балочное (рис. 6.7).

Достоинством ферменного шасси (рис. 6.7,о) является про­ стота конструкции и малый вес. Однако выполнить такое шасси, убирающимся в полете, трудно, а иногда и невозможно.

121

Поэтому шасси ферменного типа в настоящее время приме­ няется только для легких нескоростпых самолетов, например, па Ап-2-

Балочное шасси (рпе. 6.7.6) выполняется со стопкой в ви­ де двухопорной балки. Такая конструкция проста и компакт­ на, но имеет повышенный вес вследствие нагружения больши­ ми изгибающими и крутящими моментами. Обычно для ба­ лочного шасси применяют рычажную подвеску колес, позво­ ляющую полностью или частично разгрузить амортизатор от изгиба. Применяется в основном па легких самолетах с уби­ рающимся шасси, например, Як-18.

Рис. 6.7. Типи шасси: и — ферменное, о — палочное, в — чодкосно-балоч- иое; 1 — подкос. 2 — траверса, 3 — цилнндр-амортпчатор,

4 — шток амортизатора.

Подкосно-балочное (рис. 6.7,в) шасси применяется на средних и тяжелых самолетах. В этой схеме балка-стойка шас­ си для уменьшения изгибающих моментов опирается па боко­ вые и передний (задний) подкосы. Для этой схемы характерно применение многоколесного шасси.

122

Передняя опора шасси современных самолетов выполняет­ ся управляемой на режиме руления и свободно ориентирую­ щейся на разбеге и пробеге. Крепление колес к передней опо­ ре производится по непосредственной или рычажной схеме.

При движении самолета по аэродрому с большой скоро­ стью возможно возникновение самовозбуждающихся колеба­ ний колес передней опоры относительно оси ориентировки, ко­ торые получили название «шимми». Это явление чрезвычайно опасно, так как может привести к поломке носовой опоры и вследствие этого — к тяжелой аварии самолета.

С целью увеличения скорости начала возникновения «шим­ ми» применяют:

—пневматики с увеличенной жесткостью па кручение или спаренные колеса (жестко сидящие на одной оси, установлен­ ной в подшипниках;

—вынос колес передней опоры (ось амортизационной стопки опоры находится впереди оси вращения колес).

—постановку гасителей колебаний (обычно гидравлических) •—демпферов, которые могут полностью предотвратить колеба­ ния «шимми». Обычно этот демпфер используется и как сило­ вой гидравлический цилиндр управления разворотом колес передней опоры.

Г Л А В А 7

УПРАВЛЕНИЕ САМОЛЕТА

§I. НАЗНАЧЕНИЕ УПРАВЛЕНИЯ И ВАЖНЕЙШИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ОСНОВНОМУ УПРАВЛЕНИЮ

Способность самолета изменять режим полета по команде летчика или автоматического устройства называется управ­ ляемостью. Управляемость самолета обеспечивается надлежа­

щим проектированием органов управления (рулей и элеронов) и устройств, обеспечивающих их перемещение, которые входя г в состав системы управления пли просто управления.

Управление в более широком смысле объединяет в себе всю совокупность устройств, предназначенных для перемеще­ ния нс только рулевых поверхностей (органов управления),

123