Основные составляющие элементы шасси

В зависимости от назначения, характера нагрузок и выполняемой работы различают такие основные элементы шасси (рис.6.2):

- опорные элементы (колеса, лыжи, поплавки);

- силовые элементы;

- элементы кинематики и управления;

- амортизирующие устройства.

Отдельные элементы могут выполнять как одни, так и другие функции.

Амортизаторы состоят из амортизатора стойки, пневматика колеса и гасителей колебаний «шимми», чаще всего совмещены с цилиндрами поворота стойки. На стойках с тележками дополнительно устанавливают стабилизирующий амортизатор. Он поглощает и частично рассеивает энергию ударов ЛА об землю, уменьшает действующие нагрузки и препятствует возникновению колебаний при посадке и движении по ВПП.

Силовые элементы воспринимают и передают внешние нагрузки (поперечную и продольную силы, изгибающий и крутящий моменты) на планер самолета. Например, к ним относят цилиндр амортизационной стойки, подкос с двумя звеньями, вилку колеса и узлы крепления стойки к фюзеляжу.

Рис. 6.2. Стойки шасси: а – элементы конструкции основной стойки шасси: 1 – узлы крепления шасси к силовому шпангоуту фюзеляжа; 2 – механизм разворота тележки; 3 – двухзвенник (шлиц-шарнир); 4 – задний тормозной рычаг; 5 – тяги механизма разгрузки передних колес; 6 – балка тележки; 7 – передний тормозной рычаг; 8 – стабилизирующий амортизатор; 9 – подкос; 10 – подъемники; б – общее строение основной и носовой стоек самолета Ту-22М

Элементы кинематики и управления выполняют подъем и выпуск стойки и поворот колеса. Выпуск и уборка стойки чаще всего выполняют гидроподъемники. В выпущенном положении стойка удерживается подкосом и фиксируется замками. После уборки стойка фиксируется другим замком. Колесо (или вся стойка) поворачивается гидравлическими цилиндрами поворота.

Колеса предназначены для передвижения ЛА по ВПП и воспринимают часть энергии ударов. Их разделяют на тормозные и нетормозные. Нетормозные колеса устанавливают на задних опорах, вспомогательных подкрыльевых опорах, носовых опорах легких самолетов.

Основными частями каждого колеса являются барабан (корпус, маточина), авиашина-пневматик и тормозное устройство (рис. 6.3).

Барабан производят чаще всего литьем из магниевого, алюминиевого или титанового сплавов. Иногда применяют штампованные барабаны.

Они нагружены большими радиальными силами и подвергаются значительному тепловому нагреву во время торможения. Отвод теплоты происходит в результате высокой теплоемкости материала барабана и наличия специальных ребер охлаждения на его поверхности.

Пневматик состоит из покрышки и камеры, в которую накачан воздух, или только покрышки в бескамерном варианте. Покрышка имеет силовой каркас (корд), изготовленный из слоев капроновых или

нейлоновых нитей. Защитным слоем является протектор из высокопрочной вулканизированной резины. Протектор имеет рифление для лучшего сцепления с поверхность ВПП. Нетормозные колеса могут и не иметь рифления.

Протекторы особой формы могут выполнять и дополнительные функции – защиты покрышки от раскаленных газов двигателя (с ребордой) или уменьшение вероятности появления колебаний. Начальное давление в пневматиках колеблется в пределах от 0,25 (пневматик низкого давления) до 1,5 МПа (пневматик высокого давления). Пневматики более высокого давления имеют меньшие размеры, и их используют на самолетах, взлет и посадка которых происходят с ВПП с твердым покрытием. Снижение давления в пневматике повышает его проходимость по нетвердому грунту из-за уменьшения удельного давления на покрытие. Это давление приблизительно равняется давлению в пневматике. Пневматики низкого давления применяют на самолетах, взлет и посадка которых предусмотрена на ВПП без твердого покрытия.

Колеса ЛА подбирают по каталогам в зависимости от нагрузки стойки. Самыми распространенными размерами пневматиков являются: диаметр 600…1600 мм, ширина – 200…500 мм.

Тормоза предназначены для поглощения части кинетической энергии. Во время посадочного пробега за 15…30 с нужно рассеять очень большую энергию движения. Часть энергии тратится на аэродинамическое сопротивление, часть – на сопротивление колес качению, а большая часть (70 %) рассеивается в виде теплоты тормозами. Использование колес с тормозами позволяет сократить длину пробега самолета и резко уменьшить размеры аэродрома, стоимость каждого квадратного метра которого значительна. Тормоза улучшают маневренность на земле, позволяют испытать двигатели без подкладывания колодок.

Повышение эффективности торможения достигается установкой

автоматов, предупреждающих скольжение колес по ВПП (юз), что в свою очередь уменьшает длину пробега и износ пневматиков. Тормозные устройства колес бывают колодочные, дисковые и камерные. Их приводы могут быть гидравлическими, электрическими, воздушными и механическими. Для контроля работы системы торможения в кабине установлены соответствующие устройства и световая сигнализация. Для посадки на водную поверхность или ледовые (снежные) ВПП вместо колес применяют специальные опорные элементы (рис. 6.4).

Рис. 6.4. Опорные элементы ЛА: а – для взлета и посадки на снежные и ледовые ВПП; б – на водную поверхность: 1 – редан; 2 – поплавок; 3 – руль.