Файл: взлетнопосадочные устройства вертолетов, их основные параметры.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.10.2023
Просмотров: 194
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
С учетом требований аэродинамики, эксплуатации и обеспечения аварийной посадки при полете на малой высоте решается вопрос о целесообразности уборки шасси в полете.
В вертолетостроении используются пирамидальная, консольная (балочная), пирамидально-параллелограммная и рычажная схемы шасси.
-
Пирамидальная схема (рис. 4 а) состоит из трех стержней. Два нижних жестких стержня шарнирно прикрепляются к силовым элементам нижней части фюзеляжа. Они воспринимают лобовые и боковые нагрузки от колеса. Кинетическая энергия вертолета при посадке воспринимается амортизатором, встроенным в третий стержень. Узел крепления располагают на силовом шпангоуте, воспринимающем нагрузку от несущего винта. -
Консольная (балочная) схема главного шасси (рис. 4 б) применяется в том случае, когда компоновка планера вертолета позволяет отказаться от пирамидальной конструкции шасси. Стойки шасси представляют собой консольные балки, прикрепленные к пилонам фюзеляжа.
Балочные амортизационные стойки крепятся к планеру вертолета таким образом, чтобы воспринимались все виды нагрузки с амортстойки на каркас вертолета (вертикальные, продольные и поперечные силы и крутящий момент). Основным свойством балочного шасси (помимо его компактности) является условие нагружения штока амортизатора, воспринимающего не только осевую нагрузку при обжатии амортизатора, но также продольную и поперечную силы.
-
Рычажная схема может иметь разные кинематические варианты. В рычажных стойках (рис. 4 в, г, д) шток разгружен от поперечных нагрузок, что улучшает амортизационные качества шасси по сравнению с балочной схемой.
Рисунок 4. Кинематические схемы стоек шасси
а – амортизатор в элементе пирамидального шасси: О-О – ось поворота колеса; 1,3,4, 7 – шарниры; 2, 6, 10 – стержни; 5 – корпус амортизатора; 8 – колесо; 9 – ось вращения колеса; φ — угол развала колеса;
б – консольная стойка: 1 – амортизатор; 2 – шлиц-шарнир; 3 – звено шлиц-шарнира; 4 – ось колеса; а - длина штока; b – расстояние между буксами;
в, г и д – рычажные стойки: 1 – ось колеса; 2 – рычаг; 3 – амортизатор; 4 – шарнир.
-
Пирамидально-параллелограммная кинематическая схема лучше всего отвечает специфическим условиям эксплуатации вертолета на корабле. Применение такой кинематической схемы основного шасси позволяет получить большой ход колеса в вертикальной плоскости с практически неизменной колеей. Другим достоинством схемы является то, что амортизатор шасси воспринимает только осевые нагрузки, что позволяет сделать его характеристику чувствительной к малым нагрузкам.
При самоориентирующихся колесах передних опор шасси происходит раскачка носовой части вертолета, что в свою очередь способствует смещению его в сторону крена. Для расширения диапазона предельных углов качки корабля, при которых возможны взлет и посадка вертолета на качающуюся палубу, необходимо вводить в конструкцию передних опор шасси устройство, фиксирующее их по продольной оси вертолета при стояночной нагрузке.
Рисунок 5. Пирамидально-параллелограммная кинематическая схема шасси
 | пyG, nzG – вертикальная и поперечная составляющие силы инерции вертолета; Ру, Рz – вертикальная и поперечная нагрузка на колесо Ш; QA – нагрузка на амортизатор; |
Главные и передние стойки шасси конструктивно могут быть выполнены ферменными и балочными.
Рисунок 6. Схема шасси с носовым колесом
1 - передняя стойка; 2 - амортизатор главной стойки; 3 - колесо; 4 - подкосы; 5 - шарниры крепления стойки и подкосов; 6 - хвостовая опора.
На рисунке 6 приведена схема трехколесного шасси с носовым и двумя главными колесами. Такую схему характеризуют следующие параметры:
1) расстояние от оси переднего колеса до центра тяжести вертолета а;
2) расстояние от оси главных колес до центра тяжести вертолета b;
3) база с;
4) колея В;
5) угол опрокидывания θ;
6) высота шасси h;
7) противокапотажный угол ν.
Указанные параметры должны обеспечивать достаточную устойчивость вертолета при всех возможных вариантах взлета и посадки.
Обычно расстояния а и b выбираются исходя из того, что главные стойки шасси должны воспринимать 85-90 % веса вертолета. Колея 3 составляет (0,20-0,25) D 2 (D -диаметр несущего винта).
Угол опрокидывания 6 выбирается из соображений безопасности посадки вертолета на режиме авторотации и составляет 12-14. Угол, образованный перпендикуляром, опущенным из центра тяжести вертолета на линию, соединяющую точки прикосновения носового колеса и одного из главных колес, и вертикалью, опущенной из центра тяжести, называется противокапотажным углом. Он выбирается таким, чтобы исключить боковое опрокидывание вертолета.
Главная стойка шасси, схема которого приведена на рисунке 6, ферменной конструкции, а носовая – балочной. Амортизатор 2 и подкосы 4 соединяются шарнирно между собой и фюзеляжем.
5. ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ ВЗЛЕТНО-ПОСАДОЧНЫХ УСТРОЙСТВ ВЕРТОЛЕТА Ми-8/Ми-171
На вертолете Ми-8/Ми171 шасси образуют две главные стойки пирамидального типа, симметрично расположенные по обеим сторонам фюзеляжа, и передняя стойка с двумя спаренными колесами.
Рисунок 7. Взлетно-посадочные устройства вертолета Ми-8/Ми-171
 | 1 - колесо главной стойки; 2 - амортизатор главной стойки, 3, 6, 7, 12 - карданы; 4 - амортизатор хвостовой опоры; 5 - подкосы хвостовой опоры; 8 - подкос главной стойки; 9 - полуось главной стойки; 10 - подкос передней стойки, 11 - колеса передней стойки; 13 - амортизатор передней стойки; I - узел крепления амортизатора передней стойки; II-узел крепления вильчатого подкоса к амортизатору; г - проушины для швартовочного приспособления; III - узел крепления вильчатого подкоса к фюзеляжу; IV - узел крепления амортизатора главной стойки к полуоси, б-проушины для крепления буксировочного приспособления; V- узел крепления полуоси к фюзеляжу; VI - узел крепления подкоса главной стойки к фюзеляжу; а - сферическое гнездо под установку гидроподъемника; VII - узел крепления амортизатора главной стойки к фюзеляжу; в - проушины для швартовочного приспособления; VIII - узел крепления подкоса хвостовой опоры к хвостовой балке; IX - узел крепления амортизатора хвостовой опоры к хвостовой балке. |
5.1. ГЛАВНАЯ СТОЙКА ШАССИ.
Главные стойки шасси снабжены жидкостно-газовыми амортизаторами и колесами с тормозными устройствами. Передняя стойка имеет жидкостно-газовый амортизатор, рычажную самоориентирующуюся подвеску и два колеса без тормозных устройств. Такое устройство шасси улучшает проходимость вертолета по мягкому грунту и условия работы амортизатора. Амортизаторы шасси поглощают 65-75% кинетической энергии при посадке вертолета. Остальную часть энергии воспринимают пневматические устройства колес. Тормозные устройства обеспечивают торможение главных колес на стоянке, при посадке на наклонные площадки, а также повышают безопасность при рулении и буксировке вертолета.
Главные опоры неубирающегося шасси пирамидального типа, они расположены по обеим сторонам фюзеляжа (рисунок 7). Каждая опора состоит из полуоси с колесом 1, заднего подкоса 8, двухкамерного амортизатора 2. Полуось шасси и задний подкос своими верхними концами крепятся к узлам усиленного шпангоута фюзеляжа VI и VII. Полуось соединена с узлом фюзеляжа болтовым шарниром, ось которого расположена в горизонтальной плоскости. Задний подкос крепится к узлу на фюзеляже посредством кардана 3. Амортизационная стойка стыкуется через промежуточные карданы 6, 7 верхним концом с узлом фюзеляжа, а нижним – с полуосью.
Главные опоры шасси снабжены арочными колесами с пневматическим колодочным тормозом. Колесо монтируется на оси на роликовых подшипниках, которые фиксируются распорной втулкой и, с обеих сторон колеса закрываются крышками с войлочными пылезащитными кольцами. В корпусе колеса на болтах смонтирован тормозной барабан, а к фланцу полуоси крепится болтами корпус с тормозными колодками, установленными на валиках, при помощи которых регулируются зазоры в тормозах. Под действием сжатого воздуха, поступающего в тормозные цилиндры, колодки прижимаются к барабану, создавая торможение колес.
5.2. ПЕРЕДНЯЯ СТОЙКА ШАССИ
Передняя стойка шасси – балочно-подкосного типа, крепится верхним узлом на шпангоуте № 1 центральной части фюзеляжа, а нижним узлом при помощи вильчатого подкоса – к узлу на шпангоуте № 2 центральной части фюзеляжа. Передняя стойка имеет самоориентирующуюся рычажную подвеску колес, что обеспечивает лучшие условия работы амортизатора (рисунок 2).
На передней опоре шасси установлены два нетормозных колеса. Они смонтированы на оси на роликовых подшипниках и с обоих концов оси затягиваются гайками, которые контрятся болтами. Роликовые подшипники фиксируются распорными втулками и упорными кольцами и с обеих сторон колес закрываются крышками с пылезащитными щитками, которые крепятся болтами.
Рисунок 8. Амортизатор передней стойки шасси вертолета Ми-8/Ми-171
 | 1 - зарядный клапан, 2 - гайка крепления плунжера; 3 - проушина крепления амортизатора; 4 - хвостовик плунжера; 5 - пробка слива; 6 - трубка; 7 - стопорное кольцо; 8 - цилиндр; 9 - плунжер; 10 - верхняя букса; 11- поршневое кольцо; 12 - поршень плунжера; 13 - проушина крепления подкоса; 14 - проушина для швартовки; 15 - шток; 16 - упорное кольцо; 17 - втулка; 18 - нижняя букса; 19 - поворотный кронштейн, 20 - нижний кулачок; 21 - втулка крепления буксировочного приспособления; 22 - гайка; 23 - рог поворотного кронштейна; 24 - указатель; 25 - чехол; 26 - шатун; 27 - рычаг; 28 - ось |
5.3. ХВОСТОВАЯ ОПОРА
Хвостовая опора предназначена для предохранения лопастей рулевого винта от повреждений при посадке вертолета с большим углом кабрирования.
В комплект хвостовой опоры входят амортизатор, два подкоса и пята. Амортизатор хвостовой опоры состоит из цилиндра и штока.
Рисунок 9. Амортизатор хвостовой опоры
 | 1- цилиндр; 2- нижняя букса; 3- разрезная втулка; 4- верхняя букса; 5- сальник; 6- гайка; 7- шток; 8- зарядный клапан |
Цилиндр 1 амортизатора выполнен из легированной стали. Снизу к нему приварено днище с вилкой для крепления к узлу пяты. В верхней части цилиндра установлена верхняя бронзовая букса 4 с канавками под резиновые уплотнительные кольца. Букса зафиксирована в расточке цилиндра гайкой 6, внутри которой расположен сальник 5 для предотвращения попадания грязи в рабочую полость амортизатора.
Шток 7 – стальной, пустотелый, на его нижнем конусе смонтирована бронзовая букса 2 с уплотнительными резиновыми кольцами и центральным калиброванным отверстием. Над буксой установлена разрезная дюралюминиевая втулка 3 для ограничения выхода штока при работе амортизатора. На средней части штока выполнены радиальные отверстия, сообщающие полость штока с кольцевой полостью, образованной штоком и цилиндром. В верхней части штока размещены штуцер с зарядным клапаном 8 и-проушина для крепления к узлу на хвостовой балке. Для гашения вибрации опоры в полете между отверстием проушины и втулкой установлены резиновые демпфирующие кольца. При ударе хвостовой опоры о землю цилиндр амортизатора движется вверх, шток через отверстие в нижней буксе вытесняет жидкость из полости цилиндра в полость штока и далее через радиальные отверстия в последнем в кольцевую полость, образованную цилиндром и штоком. При обратном ходе цилиндр амортизатора возвращается в исходное положение под давлением технического азота.
6. АМОРТИЗИРУЮЩИЕ ЭЛЕМЕНТЫ СТОЕК ШАССИ.
В качестве поглотителя кинетической энергии используются специальные агрегаты-амортизаторы и авиационные колеса. Для всех типов амортизаторов обязательно наличие демпфирующего и упругого элементов.
Назначение упругого элемента амортизации – аккумулирование части воспринимаемой кинетической энергии для восстановления исходного рабочего состояния амортизатора.
Упругими элементами амортизации могут быть воздух (азот), пружина или резина. Авиационные колеса шасси также являются упругими элементами амортизации. Помимо поглощения кинетической энергии они обеспечивают необходимую маневренность вертолета по земле и фиксацию его на стоянке.