Уикипедия

Устройства за излитане и кацане на летателни апарати: Разлика между версии

Интерактивен преглед на историята
← По-стара редакцияПо-нова редакция →
Изтрито е съдържание Добавено е съдържание
ВизуаленУикитекст
форматиране: 42x кавички, 38x тире, 9x нов ред, 3x точка, 2x тире-числа, 164 интервала, 2+ параметъра, URL (ползвайки Advisor)
м форматиране: 14x тире-числа, кавички (ползвайки Advisor)
Ред 21:
Устройствата за излитане и кацане от земната повърхност включват сложен комплекс от [[Механизъм|механизми]], [[Хидравлика|хидравлични]] елементи и тяхното управление и силови елементи в [[конструкция]]та на [[центроплан]]а или [[фюзелаж]]а. Те обезпечават рулиране, излитане и кацане от летателни площадки върху грунд, специално покрити летателни полоси (писти) или заснежена повърхност и вода. С тях трябва да се удовлетворяват едни от основните летателни характеристики – неголеми скорости при излитане и кацане, малки дистанции за засилване и пробег и добра устойчивост и управляемост по време на рулирането. <ref>Маджаров, проф. Борис.Аеродинамика на летателните апарати, Катедра „Въздушен транспорт“ ТУ-София, Издателство „Мадара-Принт“, София, 2000, с. 4 </ref>
 
Ходовата част е сравнително тежка. Тя представлява обикновено от 4- – 5% от общото тегло на летателния апарат, но може да достигне и до 7%.
 
Конструктивно тези устройства са изградени така, че да не влошават, а да позволяват най-пълното използване на аеродинамичните характеристики на летателния апарат по време на полет. При рулиране, при излитане или кацане тези устройства трябва да съкращават дистанциите и скоростите, и в същото време със здравината си да обезпечават надеждността за експлоатация на летателния апарат при голямо натоварване в трите основни режими на ползване. Стойките на опорите на устройството, популярно наричани колесник, трябва чрез конструкцията си да разпределят нормалния натиск върху по-големи площи (например с широки гуми и колички с повече [[Колело|колела]]) и сложна система за акумулиране на [[енергия]]та при кацането и нейното разпределение по цялата силова схема на летателния апарат. По време на полет колесниците в съвременните самолети са сгъваеми (във [[фюзелаж]]а, мотогондолите или [[Крило|крилата]]), като с това значително се намалява челното съпротивление и се подобряват скоростните и експлоатационните характеристики на летателните апарати. На неприбираемите колесници в самолетите до 40-те години на ХХ век за тези цел са поставяни специални обтекатели.
 
Видно е, че устройствата за излитане и кацане трябва да удовлетворяват следните изисквания: <ref name = "il"> Илиев, Валентин. Летателни апарати конструкция и якост, Катедра Въздушен транспорт, ТУ-София, Издателство „Мадара-Принт“, София, 2002, с. 197- – 198 ISBN 954-9518-17-5</ref>
* Да осигурят придвижването на летателните апарати по повърхността на земята или водата и за поддържането им в състояние на покой.
* Да осигуряват устойчиво засилване при излитане с доста висока [[скорост]] и [[Маса (величина)|маса]], особено необходимо за съвременните реактивни самолети.
Ред 39:
Това е най-разпространената схема, използвана още от зората на самолетостроенето. Използва се в [[самолет]]и, [[хеликоптер]]и и [[автожир]]и. Към устройствата по тази схема се предявяват изключително строги изисквания поради сложността им, високите натоварвания и сложната [[Кинематика|кинематическа схема]], особено в съвременните самолети. Колесниците са най-разпространените и най-използваните устройства за излитане и кацане въпреки голямото разнообразие от летателни апарати.
 
Тяхната конструкция от свързани елементи трябва да работи изключително надеждно. По време на експлоатация те се натоварват от различни по големина и посока сили при придвижването по земята, засилването и кацането. Статичното натоварване е основното не само в покой, но и при движение на летателния апарат. При движение по повърхността на летателното поле от неравности могат да възникнат силни единични ударни натоварвания, които амортизационната стойка трябва да гаси, за да не се предават на конструкцията и да не се увеличава уморното натоварване на летателния апарат. Допълнително при развъртане на колелата при кацане, както и самия процес на кацане с използване на спирачки, е свързан с много големи действащи върху колесника сили и [[Ускорение|ускорения]], които не трябва да доведат до трайни деформации или неговото разрушаване. <ref> Илиев, Валентин. Летателни апарати конструкция и якост, Катедра Въздушен транспорт, ТУ-София, Издателство „Мадара-Принт“, София, 2002, с. 204- – 210 ISBN 954-9518-17-5</ref>
 
Разпространени са две основни схеми на колесника – стойки като основни опори и допълнителна трета точка реализирана с носово колело или с опашно [[колело]].
Ред 59:
* '''Поплавъци''' – поставят се на [[хидроплан]]и, предназначени за излитане и кацане върху водна повърхност. Основно се използват два поплавъка, но се използва и един основен поплавък и два помощни поплавъка монтирани на крилата.
* '''Летяща лодка'''. Конструкцията на фюзелажа е изпълнена с формата на плавателен съд и при рулиране, излитане или приводняване фюзелажа е потопен във водата като плавателен съд. Тази конструкция се използва при тежки многомоторни пътнически и транспортни самолети.
* '''Самолет амфибия'''. Амфибията е летяща лодка с допълнително поставени сгъваеми колесници. Такова конструктивно решение позволява самолета да излита и каца от летателни площадки разположени върху грунд или водна повърхност. Прибираемият колесник не променя формата на профила на фюзелажа, като с това не се влошават плавателните и аеродинамични качества на амфибията.<ref> Илиев, Валентин. Летателни апарати. Конструкция и якост, Катедра Въздушен транспорт, ТУ-София, Издателство „Мадара-Принт“, София, 2002, с. 197- – 198 ISBN 954-9518-17-5</ref>
* '''Стартови установки'''. Използват се за пуск на ракети и безпилотни летателни апарати. Много рядко се използва като средство за излитане и кацане на пилотирани летателни апарати. <ref> Илиев, Валентин. Летателни апарати. Конструкция и якост, Катедра Въздушен транспорт, ТУ-София, Издателство „Мадара-Принт“, София, 2002, с. 198 ISBN 954-9518-17-5</ref>
* '''Други специализирани устройства'''. Към тази група може да се причислят устройствата за вертикално излитащи летателни апарати. <ref>Илиев, Валентин. Летателни апарати. Конструкция и якост, Катедра Въздушен транспорт, ТУ-София, Издателство „Мадара-Принт“, София, 2002, с. 198 ISBN 954-9518-17-5</ref> Нестандартна разновидност на устройство за излитане и кацане е използваната [[шейна]] от два плаза при [[хеликоптер]]ите. Конструкцията наподобява поплавъците при хидропланите, но в този вид се прилага поради нулевата хоризонтална скорост на летателния апарат при излитане и кацане. Тънката метална рамка не влошава аеродинамиката на хеликоптера. Използването на такава шейна – плъзгач, е особено пригодна при спасителни операции и оказване помощ при бедствия. При монтирането на понтони върху плазовете, хеликоптера може да се приводнява успешно.
Ред 98:
 
===Двуопорна система===
Тази схема на колесника позволява да се разположи значителен товар близо до центъра на масата. Известна още като велосипедна схема, тя се прилага основно в самолети горноплощници и при самолети с вертикално излитане. По такава аеродинамична схема се конструират и произвеждат бомбардировачи и разузнавателни самолети. Макар предизвикано принудително, това решение има следните предимства:<ref name = "dve"> Илиев, Валентин. Летателни апарати. Конструкция и якост, Катедра Въздушен транспорт, ТУ-София, Издателство „Мадара-Принт“, София, 2002, с. 201- – 202 ISBN 954-9518-17-5</ref>
 
:- използват се къси основни опори, с което се опростява конструкцията им;
Ред 153:
* Ъгъл на напречно изнасяне на основните опори '''ε'''. Определя се от надлъжната перпендикулярна равнина прекарана през средата на самолета и основната опора. Колкото е по-голям този ъгъл, толкова по-широка е ширината на следата на колесника.
* Максимален ъгъл на напречен наклон при кацане '''ε<sub>1</sub>''' и '''ε<sub>2</sub>'''. Това е ъгълът между равнината на летателната полоса в допирната точка на колесника и най-ниската част от мотогондолата, разположена на центроплана след опората, или края на крилото. Този ъгъл определя максималния крен при кацане на самолета, без да настъпи [[авиационен инцидент]].
* Височина '''Н'''. Определя се от повърхността на летателното поле и най-ниската точка от повърхността на фюзелажа или крилата (при долноплощник) до полосата. Тук трябва да се има предвид и разстоянието от края на въздушния винт до земната повърхност, което трябва да е по-голямо от 150- – 200 mm (за леки и свърхлеки самолети)<ref name= "inj"/> и зависи от покритието на площадката за излитане и кацане;
[[File:Landing gear schematic.svg|thumb|right|200px| Основни конструктивни елементи на прибираем колесник: 1- основното задвижване, хидравличен цилиндър с бутало, 2- кинематични подпори, 3- стойка с амортизатор, 4- ос, 5- колело и 6- силова конструкции на летателния апарат]]
* Надлъжна база – '''b'''. Разстоянието между основната опора и опашната опора или носовото колело;
Ред 205:
:-'''Гума'''. Особено важен компонент на колелото е авиационната гума. Тя работи при изключително тежки условия в режим на излитане и кацане. Спукването в един от двата режима на гума може да доведе до тежък авиационен инцидент. Броят на самолетните гуми, необходими за една конструкция на самолет, се определя от статичното натоварване въз основа на брутното му тегло и в значителна степен от експлоатационните условия. Тук много важни показатели са покритието на летателното поле, неговата товароносимост, скоростите на рулиране, излитане и кацане, както и ефективността на спирачките и спирачния път при кацане. Всичко това трябва да се има в предвид, когато трябва да се прави и компромис за минимален размер и тегло и не може да се прави компромис със сигурността. Авиационната гума трябва да обезпечава намален натиск върху покритието на летателното поле, като се удовлетворява изискването да имат голяма контактна повърхност т.е. гумите да са „балонни“.
:Използват се два типа гуми – диагонални и радиални. Тези названия са свързани с направлението на нишките, които са основния силов елемент изграждащ структурата на гумата. Радиалните гуми са по-подходящи поради по-ниското тегло, по-добрата износоустойчивост и по-високата надеждност. Недопустимо е влагането в колесниците на гуми от двата вида, освен ако това изрично не е указано. Задължително условие е всички гуми да са с еднакво налягане съгласно предписанието. В тежките самолети напомпването на гумите се прави с компресиран в бутилки [[азот]].<ref name ="gu"> Илиев, Валентин. Летателни апарати. Конструкция и якост, Катедра Въздушен транспорт, ТУ-София, Издателство „Мадара-Принт“, София, 2002, с. 226 ISBN 954-9518-17-5</ref>
:-'''Барабан'''. Барабанът на колелото се монтира върху оста на вилката или конзолата на стойката и чрез лагерите, монтирани в него, осигурява въртенето на колелото. Към барабана се закрепва подвижната част на спирачката. Конструкцията му трябва да обезпечи надеждно легло за вътрешната гума при камерни гуми или добра херметичност при безкамерните гуми. С оглед по-лесното обслужване на колелото, съвременните барабани се изпълняват разглобяеми на две половини свързани с болтове или си използва допълнителен пръстен. Изработват се от [[Алуминий|алуминиеви]] сплави за намаляване общото тегло на колесника и трябва да обезпечат нормална работа без деформации при работна температура до около 120- – 130<sup>0</sup>С. <ref name ="gu"></ref>
 
:-'''Спирачна система'''. [[Спирачка|Спирачки]]те имат основно предназначение познато и от другите транспортни средства. При летателните апарати поради по-високата скорост при приземяване и значителна маса, кинетичната енергия, която трябва да се разсее е значителна. Това определя и нейната конструкция.<ref> Илиев, Валентин. Летателни апарати. Конструкция и якост, Катедра Въздушен транспорт, ТУ-София, Издателство „Мадара-Принт“, София, 2002, с. 227 ISBN 954-9518-17-5</ref> Когато не се използват въздушни спирачки, реверс на двигателите и спирачни парашути, спирачната система трябва да обезпечи разсейването на 60- – 80% от енергията на движещия се летателен апарат. При използването и на други спирачни средства, разсейваната енергия от спирачките може да се намали до 30- – 40%. <ref> Илиев, Валентин. Летателни апарати. Конструкция и якост, Катедра Въздушен транспорт, ТУ-София, Издателство „Мадара-Принт”Принт“, София, 2002, с. 207 ISBN 954-9518-17-5</ref>
:- Първи тип са ''челюстните спирачки'', използвани при автомобилите. Барабанът обхваща неподвижно закрепените към оста челюсти с фрикционен материал – накладки. При разтварянето си те се допират до барабана и създават триещ момент, в което се заключава спирачното им действие. Недостатък на системата е наравномерното износване на накладките, износването на спирачната повърхност на барабана, както и разширението му при загряване с което се намалява спирачната ефективност.
:- Вторият тип са ''камерните спирачки''. Те задействат спирачните накладки чрез еластична камера, която при подаване на въздух или хидравлично масло се разширява и притиска спирачните накладки към спирачния барабан на колелото. Камерата се изработва от синтетичен материал и се защитава от отделената топлина чрез стоманена пластина.
:- Третият тип спирачна система са ''дисковите спирачки'' и са най-масово употребяваните. В зависимост от броя на спирачните дискове, спирачките от този тип биват с '''един диск''' и '''многодискови'''. Еднодисковите са закрепени към барабана и с помощта на хидроцилиндър накладките се задействат за осъществяването на спирачния момент. Използват се в леки самолети и хеликоптери, където спирането не е така интензивно. Спирачното действие е ефективно и произтича от конструкцията на дисковата спирачка, която се охлажда интензивно, тъй като много малък сегмент от диска се покрива от дисковите накладки. Многодисковите реализират голям спирачен момент. Конструктивно това се реализира като няколко спирачни диска са закрепени към барабана и толкова плюс един притискателни диска са закрепени към оста на колесника. Задействането се осъществява от няколко хидравлични цилиндъра, които се преместват аксиално, упражняват равномерен натиск и триене между пакета от двойки дискове. Дисковете се изработват от [[стомана]] или [[чугун]] и имат работна [[температура]] до 500 – 600<sup>0</sup>С. Нови конструкции дискове от [[въглерод]] и [[берилий]] позволяват достигане на работна температура от 800- – 900<sup>0</sup>С и са значително по-леки от стоманените. <ref>Илиев, Валентин. Летателни апарати конструкция и якост, Катедра Въздушен транспорт, ТУ-София, Издателство „Мадара-Принт“, София, 2002, с. 228- – 230 ISBN 954-9518-17-5</ref>
:- Освен спирачките, монтирани на колесния барабан, към групата на приспособленията с мощно спирачно действие при кацане, е използването на [[парашут]]и при приземяване върху сравнително къси летателни полоси. Пример за това е вградената парашутна система на [[Ту-104]]. За излитане и кацане от късите полоси на [[самолетоносач|самолетонасачите]] се използват и други средства. Особено тежък е режима на кацането на самолетоносач за скоростните реактивни самолети като например [[F/A-18 Hornet|Mc Donnell Douglds F/A-18 Hornet]]. <ref>[http://bg.wikipedia.org/wiki/Файл:F-18_-_A_3-wire_landing.ogv Кацане на самолетоносач с кука и спирачно въже]</ref> Освен колесника при кацане, от края на фюзелажа е прибавена и се спуска спирачна опашна кука, която се закачва за спирачно телено въже. Въпреки мощната силова конструкция на самолета, поради претоварванията и опасност от уморното натоварване на летателния апарат, ресурсът на този самолет не е голям и се ограничава в две хиляди излитания и кацания.
 
Ред 219:
:-'''Пружинните амортизатори''' се изпълняват от листови или винтови пружини. Тяхната ефективност е ниска – достига до 50%. Простотата и евтината конструкция е причината да се използват предимно в леки въздухоплавателни средства. Подобен сводест колесник реализиран с ударопоглъщащ амортизатор от листова стомана е поставен на Cessna 165. <ref> Илиев, Валентин. Летателни апарати. Конструкция и якост, Катедра Въздушен транспорт, ТУ-София, Издателство „Мадара-Принт“, София, 2002, с. 219 ISBN 954-9518-17-5</ref>
:-'''Гумени амортизатори'''. Намират приложение в леките самолети и имат ефективност до 60%. Имат способност да разсейва повече енергия отколкото пружинните. Реализира се с гумени дискове които работят на натиск, като се монтират директно на стойката или в специално оформен цилиндър.<ref> Илиев, Валентин. Летателни апарати. Конструкция и якост, Катедра Въздушен транспорт, ТУ-София, Издателство „Мадара-Принт“, София, 2002, с. 220 ISBN 954-9518-17-5</ref>
:-'''Течно-газови амортизатори'''. Този тип амортизатори са най-масово използваните при тежките самолети и се вграждат в голяма част от леките летателни апарати. Популярността за приложението на това устройство са високата му ефективност, достигаща до 80- – 90%, несложната конструкция и възможността за точно регулиране до постигане на необходимите работни характеристики. Разработените ''газови амортизатори'' са ударопоглъщащи устройства за сметка на свиването на газа в цилиндър от бутало, задействано от стеблото на амортизатора. Недостатък на тази конструкция е, че не се разсейва енергия, поради липсата на хистерезис в неговата работна диаграма. <ref> Илиев, Валентин. Летателни апарати. Конструкция и якост, Катедра Въздушен транспорт, ТУ-София, Издателство „Мадара-Принт“, София, 2002, с. 221- – 224 ISBN 954-9518-17-5</ref>
[[File:Ju-52-landing gear.jpg|thumb|right|200px|Неприбираем колесник на [[Junkers Ju 52/3m|Ju-52 3/m]] със стойка амортизатор и допълнителни напречна и надлъжна стойка]]
[[File:Train-d-atterrissage-Concorde.jpg|thumb|right|200px|Основна и допълнителни напречна и надлъжна стойки на Конкорд]]
Ред 234:
Ключалките са механични елементи които се използват за фиксиране на състоянието на спуснатия или прибрания колесник. Това обикновено се реализира автоматично с механичен принцип на работа. Отключването се извършва с механично задвижване или с хидроцилиндър, като това е част от последователността по процеса на прибиране или спускане на колесника. Изискването към заключващите елементи е надеждно да задържат състоянието на колесника в двете възможни състояния. Състоянието на заключващата система се контролира чрез светлинна индикация на пулта в пилотската кабина. <ref name = "kl"></ref>
 
[[Файл:Boeing 747-406, KLM Royal Dutch Airlines JP6078099.jpg|thumb|right|250px|Приземяване на Boeing 747- – 406 на едно от десетте най-трудни за кацане летища в света Princess Juliana Int'l на островите [[Сен Мартен]] (Saint-Martin). Вижда се положението на количката]]
[[File:A330-300 Northwest Airlines N805NW.jpg|thumb|right|250px|Положение на количката при кацане]]
 
Взето от „https://bg.wikipedia.org/wiki/Устройства_за_излитане_и_кацане_на_летателни_апарати“.