Амортизационная система шасси

Амортизационная система. Для снижения динамических нагрузок при посадочном ударе и движении самолета по неровной поверхности аэродрома опоры шасси снабжены системой амортизации, основным элементом которой является амортизатор.

Отличительной особенностью амортизационной системы опор шасси самолетов от систем амортизации других транспортных средств является то, что они предназначены для работы в двух очень сильно отличающихся друг от друга режимах: посадочного удара и движения по неровностям ВПП.

Амортизатор. Двуединость требования — поглотить энергию и, преобразовав ее, рассеять, влечет за собой использование в конструкции амортизатора, как правило, двух рабочих тел. Одно из них должно, деформировавшись, воспринять кинетическую энергию самолета и преобразовать ее в энергию упругих деформаций этого тела. В качестве таких тел используют резину, пружинную сталь или сплавы титана, газ, как правило, азот.

Другое тело посредством сил трения преобразует энергию самолета в тепловую, которая затем рассеивается в окружающее пространство. Эту функцию способны выполнять металлические шайбы, прокладываемые между резиновыми шайбами, поверхности касания конических металлических колец, силы гидравлического сопротивления жидкости при ее протекании с большой скоростью через специально спрофилированные отверстия, соединяющие соответствующие полости жидкостных или газожидкостных амортизаторов.

В зависимости от используемого рабочего тела амортизаторы могут быть: металлические или композитные в виде рессор; резиновые с использованием жгутов или шайб, пружинные с витыми пружинами или специальными кольцами типа кронпринц, газожидкостные, жидкостные (рис. 2.8.24).

Рис. 2.8.24. Типы амортизаторов: а — резиновые с использованием жгутов; б — резиновые с использованием шайб; в — пружинные с витыми пружинами; г — пружинные со специальными кольцами типа кронпринц; д — газожидкостные; е — жидкостные

Резиновые жгутовые, рессорные амортизаторы и амортизаторы из витых пружин обладают незначительными возможностями по преобразованию энергии, так как их диаграммы обжатия имеют малый гистерезис. Поэтому их применяют на самолетах малой массы и имеющих малые посадочные скорости, а следовательно, малые значения нормируемых работ, которые необходимо поглощать и рассеивать на посадке. Их основное преимущество — простота конструкции и технического обслуживания, так как не требуется специальное аэродромное оборудование по зарядке жидкостью и газом под давлением.

К недостатку таких амортизаторов следует отнести достаточно большую относительную массу шасси. Резиновые амортизаторы, кроме того, имеют определенную нестабильность жесткостных характеристик в течение года, что объясняется зависимостью жесткости резины от температуры окружающего воздуха.

Конструктивное исполнение рессорного шасси может быть в виде арки с креплением его на планере узлами шарнирного типа либо в виде двух консольных балок с двухточечным креплением на планере каждой отдельной консоли.

Принципиально важным в проектировании рессорного шасси является выбор такой закономерности изменения размеров поперечных сечений рессоры по ее длине, при которой обеспечивается достаточная ее прочность в каждом сечении и одновременно требуемая жесткость всей рессоры, которая обеспечивает задаваемое перемещение колеса по вертикали при поглощении нормируемой работы.

Наиболее широко применяются газожидкостные амортизаторы следующих типов: однокамерные или двухкамерные амортизаторы, гидравлическая характеристика которых подобрана из условия обеспечения работоемкости опор шасси; гидравлическая характеристика которых выбирается из условий работоемкости опор шасси и снижения нагрузок при движении самолета по неровной ВПП.

Это достигается применением многорежимных амортизаторов, в которых обеспечивается близкое к оптимальному демпфирование на всех встречающихся в эксплуатации режимах нагружения, а также с управляемыми характеристиками упругости и демпфирования.