Стойка шасси самолета
Стойка шасси являет собой один из силовых элементов конструкции самолета, может обеспечивать дополнительную жесткость крыльям или оперению летательного аппарата. Стойка является одной из главных составляющих системы шасси в самолетах любого класса. Данная часть шасси принимает и передает корпусу самолета смягченные статические нагрузки. Наибольшая нагрузка на стойку отмечается при посадке. Амортизирующая система шасси позволяет минимизировать удар от касания ВПП при посадке.
Стойки шасси в ферменном фюзеляже
Ферменная конструкция фюзеляжа сконструирована таким образом, что все нагрузки принимает на себя ферма, которая состоит из четырех или трех ферм плоской формы. В такой конструкции, кроме стойки, важной частью являются и расчалки, и подкосы. В ферменном фюзеляже стойка шасси работает на сжатие и растяжение. В современном авиастроении ферменный тип корпуса практически не используется, поскольку более эффективным является балочный фюзеляж. Преимуществом балочного фюзеляжа является то, что нагрузка и силы крутящего момента от стойки шасси передаются на весь корпус за счет силового каркаса, состоящего из стрингеров, лонжеронов и шпангоутов.
Стойка выступает самым главным силовым элементом конструкции шасси летательного аппарата. Данная деталь принимает и передает общей конструкции самолета все динамические и статические нагрузки, возникающие в момент разбега.
Составляющие части стойки шасси
-
Складывающий подкос – обеспечивает восприятие нагрузок лотовых сил.
-
Амортизатор шасси – обеспечивает плавность движения летательного аппарата по ВПП. Основной задачей является гашение колебаний и ударов, которые возникают в момент касания машиной взлетной полосы при посадке. В большинстве случаев для гашения используют длинноходные азото-масляные амортизаторы с несколькими камерами. При необходимости устанавливаются стабилизирующие демпферы.
-
Раскосы – это стержни, которые имеют диагональное расположение относительно шарнирного многоугольника, который образовывается подкосом и стойкой. В свою очередь раскос обеспечивает неуязвимость всей конструкции многоугольника.
-
Траверсы – элементы шасси, которые обеспечивают крепление стойки к фюзеляжу или крылу.
-
Ориентационный механизм стойки – позволяет производить разворот при выпуске или уборке стойки.
-
На стойке имеется нижний узел, расположенный в основании конструкции, он позволяет проводить крепление колес.
-
Замки – механизмы, которые позволяют фиксировать стойку в определенном положении.
-
Цилиндры – обеспечивают уборку и выпуск системы шасси.
Изначально при создании первых машин в авиации они имели неубирающееся шасси. Это был один из основных источников нарушения аэродинамики в полете. Чтобы снизить степень сопротивления, на шасси летательных аппаратов устанавливали щитки – обтекатели, которые прикрывали стойки и шасси. Системы шасси, которые убирались в фюзеляж, начали использовать с появлением и развитием скоростных самолетов. Конечно, это усложняло конструкцию и добавляло лишний вес, но при этом машины обретали необходимую обтекаемость. В современных моделях пассажирских самолетов стойки системы шасси убираются вдоль размаха крыла к фюзеляжу.
Схемы расположения амортизаторов стоек
В зависимости от того, каким образом расположены амортизаторы относительно опоры, выделяют такие типы схемы стоек:
-
Телескопическая.
-
Рычажная.
-
Полурычажная.
Телескопическая схема строения объединяет в себе стойку трубчатого типа с амортизатором. Сама трубка выступает в роли цилиндра, в середине которого расположен поршень и шток, данное соединение элементов формирует телескопическую пару. В нижней части штока крепятся колеса. Во избежание возможности поворота штока в середине цилиндра используют шарнир, обеспечивающий поступательное движение штока под воздействием массы аппарата.
Данная схема имеет и недостатки, среди которых можно назвать отсутствие боковых амортизационных нагрузок и нагрузок от переднего удара. Частично передний удар амортизируется за счет наклона стойки шасси в плоскости, параллельной симметрии корпуса. Более эффективной считается качающийся вариант телескопических стоек. В этом варианте стойка фиксируется сверху. Жесткость выпущенного положения обеспечивается за счет подкоса.
Рычажная схема отличается тем, что колеса системы шасси крепятся на рычаге, соединенном с фюзеляжем или стойкой шарниром. За счет того, что шток амортизатора стойки соединен с рычагом шарниром, на саму опору не передается изгибающий момент. Это обеспечивает отличные условия для уплотнителя амортизатора.
Выделяют три основных подвида рычажных стоек:
-
Рычажная стойка, в середине которой установлен амортизатор.
-
Рычажная стойка с амортизатором выносного типа, который крепится с наружной стороны опоры.
-
Рычажный тип без стойки.
Все эти варианты строения стоек позволяют обеспечить отличную амортизацию при переднем ударе самолета. При этом осуществляется поворот рычага и дальнейшее обжатие амортизатора.
Полурычажная схема имеет в своей конструкции элементы как рычажной, так и телескопической стойки. Основным отличием является то, что колеса шасси крепятся шарнирами к самой стойке, а не к штоку. Амортизаторы стоек начинают свою работу при вертикальной нагрузке. Смягчение переднего удара отличное, но оно передается на шток с дальнейшим его изгибом.
Как делают шасси самолета? (видео)
Посадка при сильном боковом ветре, смотрим на шасси