stringtranslate.com

Шасси

Убирающееся основное шасси самолета Boeing 747

Шасси — это шасси самолета или космического корабля , которое используется для руления , взлета или посадки . Для самолетов оно обычно необходимо для всех трех целей. Ранее некоторые производители, например, Glenn L. Martin Company , называли его шасси для взлета . Для самолетов Стинтон [1] делает терминологическое различие шасси (британское) = шасси (американское) . [2]

Для самолетов шасси поддерживает судно, когда оно не летит, позволяя ему взлетать, приземляться и рулить без повреждений. Колесное шасси является наиболее распространенным, с лыжами или поплавками, необходимыми для работы на снегу/льду/воде, и полозьями для вертикальной работы на земле. Убирающиеся шасси складываются во время полета, что снижает сопротивление , позволяя развивать более высокую скорость полета . Шасси должно быть достаточно прочным, чтобы выдерживать самолет, а его конструкция влияет на вес, баланс и производительность. [3] Часто оно состоит из трех колес или колесных пар, что создает эффект треноги .

Некоторые необычные шасси были оценены экспериментально. К ним относятся: отсутствие шасси (для экономии веса), что стало возможным благодаря использованию катапультной люльки и гибкой посадочной палубы: [4] воздушная подушка (для обеспечения работы над широким спектром наземных препятствий и воды/снега/льда); [5] гусеничное (для снижения нагрузки на взлетно-посадочную полосу). [6]

В ракетах-носителях и спускаемых аппаратах космических аппаратов шасси обычно поддерживает аппарат только при посадке и во время последующего движения по поверхности и не используется при взлете.

Учитывая их разнообразные конструкции и области применения, существуют десятки специализированных производителей шасси. Три крупнейших — Safran Landing Systems , Collins Aerospace (часть Raytheon Technologies ) и Héroux-Devtek .

Самолеты

Шасси составляет от 2,5 до 5% от максимального взлетного веса (MTOW) и от 1,5 до 1,75% от стоимости самолета, но 20% от стоимости прямого обслуживания планера . Соответствующим образом спроектированное колесо может выдерживать 30 т (66 000 фунтов), выдерживать скорость на земле 300 км/ч и проезжать расстояние 500 000 км (310 000 миль); оно имеет 20 000 часов между капитальным ремонтом и 60 000 часов или 20-летний срок службы. [7]

Расположение передач

Колесные ходовые части обычно бывают двух типов:

Расположение хвостового колеса было распространено в раннюю эру винтов, так как оно обеспечивает больше места для зазора между винтами. Большинство современных самолетов имеют трехопорное шасси. Считается, что хвостовые колеса сложнее приземляться и взлетать (потому что расположение обычно нестабильно , то есть небольшое отклонение от прямолинейного движения будет иметь тенденцию к увеличению, а не к исправлению), и обычно требует специальной подготовки пилотов. Небольшое хвостовое колесо или полоз/бампер могут быть добавлены к трехопорному шасси, чтобы предотвратить повреждение нижней части фюзеляжа, если при взлете произойдет чрезмерное вращение, приводящее к удару хвостом . Самолеты с защитой от удара хвостом включают B-29 Superfortress , Boeing 727 trijet и Concorde . Некоторые самолеты с убирающимся обычным шасси имеют фиксированное хвостовое колесо. Хёрнер оценил сопротивление фиксированного хвостового колеса Bf 109 и сравнил его с сопротивлением других выступов, таких как фонарь пилота. [9]

Третья компоновка (известная как тандемная или велосипедная) имеет основные и носовые шасси, расположенные спереди и сзади от центра тяжести (ЦТ) под фюзеляжем с выносными опорами на крыльях. Это используется, когда нет удобного места с обеих сторон фюзеляжа для крепления основных шасси или для их хранения в убранном состоянии. Примерами являются самолет-разведчик Lockheed U-2 и реактивный самолет-прыгун Harrier . Boeing B-52 использует похожую компоновку, за исключением того, что передние и задние шасси имеют два двухколесных блока рядом друг с другом.

Квадрициклическая передача похожа на велосипедную, но с двумя наборами колес, смещенными вбок в переднем и заднем положениях. Реймер [10] классифицирует передачу B-52 как квадрицикл. Экспериментальный Fairchild XC-120 Packplane имел квадрициклическую передачу, расположенную в гондолах двигателей, чтобы обеспечить беспрепятственный доступ под фюзеляжем для крепления большого грузового контейнера. [11]

Вертолеты используют полозья, понтоны или колеса в зависимости от их размера и назначения.

Выдвижной механизм

Уборка шасси Boeing 727 после взлета

Для уменьшения сопротивления в полете шасси убираются в крылья и/или фюзеляж, а колеса располагаются заподлицо с окружающей поверхностью или скрываются за дверцами, установленными заподлицо; это называется убирающимся шасси. Если колеса не убираются полностью, а частично выступают наружу, подвергаясь воздействию воздушного потока, это называется полуубирающимся шасси.

Большинство убирающихся шасси имеют гидравлический привод, хотя некоторые из них имеют электрический привод или даже ручной привод на очень легких самолетах. Шасси убирается в отсек, называемый нишей для колес.

Пилоты, подтверждающие, что их шасси выпущено и заблокировано, ссылаются на «три зеленых» или «три в зеленом», ссылка на электрические индикаторные лампы (или окрашенные панели механических индикаторных блоков) от носового колеса/хвостового колеса и двух основных шасси. Мигающие зеленые или красные огни указывают на то, что шасси находится в пути и не поднято и не заблокировано или опущено и не заблокировано. Когда шасси полностью убрано с закрепленными замками, огни часто гаснут, следуя философии темной кабины; на некоторых самолетах есть индикаторные лампы поднятого шасси. [12]

Для управления шасси используются избыточные системы, а также могут быть предусмотрены избыточные основные стойки шасси, чтобы самолет мог быть успешно посажен в различных сценариях отказов. Boeing 747 получил четыре отдельные и независимые гидравлические системы (в то время как у предыдущих авиалайнеров их было две) и четыре основные стойки шасси (в то время как у предыдущих авиалайнеров их было две). Безопасная посадка была бы возможна, если бы две основные стойки шасси были оторваны, при условии, что они находятся на противоположных сторонах фюзеляжа. [13] В случае отключения питания в легком самолете всегда доступна аварийная система выдвижения. Это может быть рукоятка или насос с ручным управлением или механический механизм свободного падения, который отсоединяет замки и позволяет шасси упасть под действием силы тяжести.

Амортизаторы

Шасси самолета включает колеса, оснащенные твердыми амортизаторами на легких самолетах, и воздушно-масляные масляные стойки на более крупных самолетах.

Большие самолеты

Колесные формулы больших авиалайнеров

По мере увеличения веса самолетов добавлялось больше колес и увеличивалась толщина взлетно-посадочной полосы , чтобы соответствовать пределу нагрузки на взлетно-посадочную полосу. Zeppelin-Staaken R.VI , большой немецкий дальний бомбардировщик Первой мировой войны 1916 года, использовал восемнадцать колес для своего шасси, разделенных между двумя колесами на его носовых стойках шасси и шестнадцатью колесами на его основных узлах шасси — разделенных на четыре расположенных бок о бок квартета каждый, по два квартета колес с каждой стороны — под каждой тандемной гондолой двигателя, чтобы выдерживать его загруженный вес почти 12 тонн (26 000 фунтов).

Несколько «тандемных колес» на самолете — особенно на грузовых самолетах , установленных на нижних сторонах фюзеляжа в качестве убирающихся основных шасси в современных конструкциях — впервые были замечены во время Второй мировой войны на экспериментальном немецком грузовом самолете Arado Ar 232 , который использовал ряд из одиннадцати «спаренных» фиксированных колесных пар непосредственно под центральной линией фюзеляжа для обработки более тяжелых грузов на земле. [14] Многие из современных крупных грузовых самолетов используют эту компоновку для своих убирающихся основных шасси, обычно установленных на нижних углах центральной конструкции фюзеляжа.

Прототип Convair XB-36 имел большую часть веса на двух основных колесах, для которых требовались взлетно-посадочные полосы толщиной не менее 22 дюймов (56 см). Серийные самолеты использовали две четырехколесные тележки, что позволяло самолету использовать любой аэродром, подходящий для B-29. [15]

Относительно легкий бизнес-джет Lockheed JetStar с четырьмя колесами, выдерживающими 44 000 фунтов (20 т), нуждался в гибком асфальтовом покрытии толщиной 10 дюймов (25 см) . 210 000-фунтовый (95 т) Boeing 727 -200 с четырьмя шинами на двух опорах основных шасси требовал покрытия толщиной 20 дюймов (51 см). Толщина увеличилась до 25 дюймов (64 см) для McDonnell Douglas DC-10 -10 с 443 000 фунтов (201 т), поддерживаемого восемью колесами на двух опорах. Более тяжелые, 558 000 фунтов (253 тонны), DC-10-30/40 могли работать с покрытиями той же толщины с третьей основной опорой для десяти колес, как первый Boeing 747 -100, весом 700 000 фунтов (320 тонн) на четырех опорах и 16 колесах. Аналогичному по весу Lockheed C-5 с 24 колесами требуется покрытие толщиной 18 дюймов (46 см). [16]

Двухколесный блок на центральной линии фюзеляжа McDonnell Douglas DC-10 -30/40 был сохранен на авиалайнере MD-11 , и та же конфигурация использовалась на первоначальном 275-тонном (606 000 фунтов) Airbus A340 -200/300, который превратился в полную четырехколесную тележку шасси для более тяжелого 380-тонного (840 000 фунтов) Airbus A340-500/-600. [17] [18] Boeing 777 массой до 775 000 фунтов (352 тонны) имеет двенадцать основных колес на двух трехосных тележках, как и более поздний Airbus A350 .

575-тонный (1 268 000 фунтов) Airbus A380 имеет четырехколесную тележку под каждым крылом и два комплекта шестиколесных тележек под фюзеляжем. [19] 640-тонный (1 410 000 фунтов) Антонов Ан-225 , крупнейший грузовой самолет, имел 4 колеса на двухстоечных носовых опорах, как и меньший Антонов Ан-124 , и 28 основных колес. [20]

Передняя стойка шасси Boeing 767

97-тонный (214 000 фунтов) самолет A321neo имеет двухколесное главное шасси, накаченное до 15,7 бар (228 фунтов на кв. дюйм) [21] , а 280-тонный (620 000 фунтов) самолет A350-900 имеет четырехколесное главное шасси, накаченное до 17,1 бар (248 фунтов на кв. дюйм) [22] .

Самолет короткого взлета и посадки

Самолеты STOL имеют более высокие требования к скорости снижения, если необходимо использовать технику посадки типа «авианосец» без выравнивания, чтобы уменьшить разброс при приземлении. Например, Saab 37 Viggen с шасси, рассчитанным на удар со скоростью 5 м/с, может использовать посадку типа «авианосец» и HUD, чтобы уменьшить разброс с 300 м до 100 м. [23]

Самолет de Havilland Canada DHC-4 Caribou использовал длинные ходовые ноги для приземления с крутого захода на посадку без поплавка. [24]

Эксплуатация с воды

У летающей лодки нижний фюзеляж имеет форму корпуса лодки, что обеспечивает ей плавучесть. Для устойчивости добавляются поплавки на крыльях или короткие крыловидные спонсоны . Спонсоны крепятся к нижним сторонам фюзеляжа.

Гидросамолет имеет два или три обтекаемых поплавка. Амфибийные поплавки имеют убирающиеся колеса для наземной эксплуатации.

Самолет -амфибия или самолет-амфибия обычно имеет два различных шасси, а именно «лодочный» корпус/поплавки и убирающиеся колеса, которые позволяют ему действовать как с суши, так и с воды.

Шасси для высадки на берег — это съемное колесное шасси, которое позволяет неамфибийному гидросамолету или летающей лодке маневрировать на суше. Оно используется для обслуживания и хранения самолета и либо перевозится в самолете, либо хранится на стапеле. Шасси для высадки на берег может состоять из отдельных съемных колес или рамы, которая поддерживает весь самолет. В первом случае шасси для высадки на берег вручную крепится или отсоединяется, когда самолет находится в воде; во втором случае самолет маневрирует на раме.

Вертолеты могут приземляться на воду с помощью поплавков или корпуса и поплавков.

Для взлета требуются ступенька и глиссирующее днище для подъема из плавающего положения в глиссирующее на поверхности. Для посадки требуется скалывающее действие для уменьшения удара о поверхность воды. V-образное днище разделяет воду, а скулы отклоняют брызги, чтобы предотвратить повреждение уязвимых частей самолета. Может потребоваться дополнительный контроль брызг с помощью полосок брызг или перевернутых желобов. Ступенька добавляется к корпусу, сразу за центром тяжести, чтобы вода не прилипала к кормовой части, чтобы самолет мог разогнаться до скорости полета. Ступенька позволяет воздуху, известному как вентиляционный воздух, прерывать всасывание воды на кормовой части. [25] На Kawanishi H8K использовались две ступеньки . [26] Ступенька увеличивает сопротивление в полете. Влияние сопротивления ступеньки можно уменьшить с помощью обтекателя. Обтекаемая ступенька была введена на Short Sunderland III. [27]

Одной из целей конструкторов гидросамолетов была разработка гидросамолета в открытом океане, способного к повседневной эксплуатации в условиях сильного волнения. Это привело к изменениям в конфигурации корпуса гидросамолета. Корпуса с большим отношением длины к ширине и удлиненные кормовые части улучшили возможности на сильном волнении. [28] Корпус, намного длиннее своей ширины, также уменьшил сопротивление в полете. [29] Экспериментальная разработка Martin Marlin , Martin M-270, была испытана с новым корпусом с большим отношением длины к ширине, равным 15, полученным путем добавления 6 футов как к носу, так и к хвосту. [29] Способность к волнению на море может быть улучшена за счет более низких скоростей взлета и посадки, поскольку уменьшаются столкновения с волнами. Shin Meiwa US-1A — это амфибия STOL с выдуваемыми закрылками и всеми управляющими поверхностями. Например, способность приземляться и взлетать на относительно низкой скорости около 45 узлов и гидродинамические характеристики корпуса, большое соотношение длины и ширины [30] и перевернутый желоб для брызг позволяют эксплуатировать судно при высоте волны 15 футов. [31] Перевернутые желоба направляют брызги в заднюю часть дисков гребного винта. [32]

Маневрирование на низкой скорости необходимо между стапелями и буями, а также взлетно-посадочными площадками. Водяные рули используются на гидросамолетах размером от Republic RC-3 Seabee до Beriev A-40 [33] Гидрозакрылки использовались на Martin Marlin [34] и Martin SeaMaster . Гидрозакрылки, погруженные в заднюю часть кормовой части, действуют как тормоз скорости или дифференциально как руль направления. Неподвижный плавник, известный как скег , использовался для курсовой устойчивости. Скег был добавлен ко второй ступени на корпусе летающей лодки Kawanishi H8K . [35]

Высокоскоростные удары в бурной воде между корпусом и флангами волн можно уменьшить с помощью гидролыж, которые удерживают корпус над водой на более высоких скоростях. Гидролыжи заменяют необходимость в корпусе лодки и требуют только простого фюзеляжа, который скользит сзади. В качестве альтернативы лыжи с колесами могут использоваться для наземных самолетов, которые начинают и заканчивают свой полет с пляжа или плавучей баржи. Гидролыжи с колесами были продемонстрированы как универсальное шасси Fairchild C-123 , известное как Panto-base [36] Stroukoff YC-134 . Гидросамолет, изначально спроектированный с гидролыжами, был прототипом истребителя Convair F2Y Sea Dart . Лыжи включали небольшие колеса, с третьим колесом на фюзеляже, для наземного обслуживания.

В 1950-х годах гидролыжи рассматривались как средство помощи при приводнении для больших поршневых самолетов. [37] Испытания с использованием резервуаров с водой, проведенные с использованием моделей Lockheed Constellation , Douglas DC-4 и Lockheed Neptune, показали, что шансы на выживание и спасение значительно возрастут, если предотвратить критические повреждения, связанные с приводнением. [38]

Эксплуатация на борту судна

Шасси самолетов с фиксированным крылом, которые приземляются на авианосцы, имеют более высокие требования к скорости снижения, поскольку самолеты взлетают на палубу без посадочной подушки . Другие особенности связаны с требованиями к взлету с катапульты для определенных самолетов. Например, Blackburn Buccaneer был опущен на свой хвостовой костыль, чтобы установить требуемое положение носа вверх. Военно-морской McDonnell Douglas F-4 Phantom II на службе в Великобритании нуждался в выдвижной носовой опоре колеса, чтобы установить положение крыла при запуске. [39]

Шасси самолета, использующего трамплин при взлете, подвергается нагрузкам в 0,5g, которые также длятся гораздо дольше, чем удар при приземлении. [40]

Вертолеты могут иметь палубный гарпун для крепления к палубе. [41]

Использование в полете

В некоторых самолетах требуется использовать шасси в качестве воздушного тормоза.

Гибкое крепление убранных тележек основных стоек шасси на Ту-22 Р увеличило скорость флаттера самолета до 550 кН (1020 км/ч). Тележки колебались внутри гондолы под управлением амортизаторов и пружин в качестве антифлаттерного устройства. [42]

Снаряжение, общее для разных самолетов

Некоторые экспериментальные самолеты использовали шасси от существующих самолетов, чтобы сократить расходы на программу. Подъемный корпус Martin-Marietta X-24 использовал носовую/главную стойку от North American T-39 / Northrop T-38 и Grumman X-29 от Northrop F-5 / General Dynamics F-16 . [43]

Другие типы

Лыжи

Колеса-лыжи

Когда самолету необходимо приземлиться на поверхности, покрытые снегом, шасси обычно состоит из лыж или комбинации колес и лыж.

Съемный

Me 163B Komet с установленной двухколесной взлетной «тележкой»

Некоторые самолеты используют колеса для взлета и сбрасывают их в воздухе для улучшения обтекаемости без сложности, веса и требований к пространству, которые предъявляет механизм втягивания. Колеса иногда устанавливаются на оси, которые являются частью отдельного шасси «dolly» (только для основных колес) или «trolley» (для трехколесного комплекта с носовым колесом). Посадка осуществляется на полозья или аналогичные простые устройства (фиксированные или выдвижные). SNCASE Baroudeur использовал эту компоновку.

Исторические примеры включают в себя «тележечный» истребитель Messerschmitt Me 163 Komet , [44] планер Messerschmitt Me 321 Gigant и первые восемь прототипов «тележечного» [45] реактивного разведывательного бомбардировщика Arado Ar 234. Главным недостатком использования системы взлетной тележки/тележки и посадочных полозьев на немецких самолетах Второй мировой войны — предназначенных для значительного числа поздних немецких реактивных и ракетных военных самолетов — было то, что самолеты, вероятно, были бы разбросаны по всему военному аэродрому после приземления с задания и не смогли бы самостоятельно вырулить в надлежащим образом скрытое место «рассеивания», что могло бы легко сделать их уязвимыми для обстрела атакующими истребителями союзников . Современным примером являются опорные колеса на законцовках крыльев («погос») на разведывательном самолете Lockheed U-2 , которые отрываются после взлета и падают на землю; затем самолет приземляется на титановые полозья на законцовках крыльев. [ необходима цитата ]

Отвод назад и вбок

Самолет Королевских ВВС P-47 с наклоненными вперед основными стойками шасси и наклоненным назад основным колесом (в убранном состоянии), на что указывает едва видимая открытая дверца шасси

Некоторые стойки основных шасси на самолетах Второй мировой войны, чтобы позволить одностоечному основному шасси более эффективно хранить колесо либо в крыле, либо в гондоле двигателя, поворачивали одинарную стойку шасси на угол 90° во время последовательности уборки назад, чтобы позволить основному колесу лежать «плоско» над нижним концом стойки основных шасси или заподлицо внутри крыла или гондол двигателей, когда они полностью убраны. Примерами являются Curtiss P-40 , Vought F4U Corsair , Grumman F6F Hellcat , Messerschmitt Me 210 и Junkers Ju 88. Семейство двухмоторных деловых самолетов Aero Commander также разделяет эту особенность на основных шасси, которые убираются назад в концы гондол двигателей . Убирающаяся назад стойка носового колеса на Heinkel He 219 [46] и убирающаяся вперед стойка носового колеса на более поздней Cessna Skymaster также поворачивались на 90 градусов при уборке. [ необходима цитата ]

На большинстве одномоторных истребителей Второй мировой войны (и даже на одном немецком тяжелом бомбардировщике ) с боковым убиранием основных стоек шасси, которые убирались в крылья, были наклонены вперед в положении «вниз» для лучшего наземного управления, с убранным положением, которое размещало основные колеса на некотором расстоянии сзади от их положения при опускании планера — это приводило к сложной угловой геометрии для установки углов «штыря» на верхних концах стоек для оси вращения механизма убирания. с некоторыми самолетами, такими как P -47 Thunderbolt и Grumman Bearcat , даже требовалось, чтобы основные стойки шасси удлинялись по мере их выдвижения, чтобы обеспечить достаточный дорожный просвет для их больших четырехлопастных винтов. Одним исключением из необходимости этой сложности во многих истребителях Второй мировой войны был знаменитый японский истребитель Zero , основные стойки которого оставались под перпендикулярным углом к ​​осевой линии самолета в выдвинутом состоянии, если смотреть сбоку.

Изменяемое осевое положение основных колес

Основные колеса на Vought F7U Cutlass могли перемещаться на 20 дюймов между передним и задним положением. Переднее положение использовалось для взлета, чтобы обеспечить более длинное плечо рычага для управления тангажом и большую высоту подъема носа. Заднее положение использовалось для уменьшения отскока при посадке и снижения риска опрокидывания назад во время наземного обслуживания. [47]

Тандемная компоновка

Hawker Siddeley Harrier GR7. Тандемное шасси с дополнительными опорными колесами под крыльями.

Тандемная или велосипедная компоновка используется на Hawker Siddeley Harrier, который имеет два основных колеса позади одного носового колеса под фюзеляжем и меньшее колесо около кончика каждого крыла. На самолетах Harrier второго поколения крыло выдвинуто за пределы колес аутригеров, чтобы можно было перевозить больше боеприпасов, установленных на крыле, или чтобы можно было привинтить удлинители концов крыла для перегоночных полетов. [48]

Тандемная компоновка была оценена Мартином с использованием специально модифицированного Martin B-26 Marauder (XB-26H) для оценки ее использования на первом реактивном бомбардировщике Мартина, Martin XB-48 . Эта конфигурация оказалась настолько маневренной, что ее также выбрали для B-47 Stratojet . [49] Она также использовалась на U-2, Мясищеве М-4 , Яковлеве Як-25 , Як-28 и Sud Aviation Vautour . Разновидность многотандемной компоновки также используется на B-52 Stratofortress , который имеет четыре основные колесные тележки (две передние и две задние) под фюзеляжем и небольшое выносное колесо, поддерживающее каждый конец крыла. Шасси B-52 также уникально тем, что все четыре пары основных колес могут быть управляемыми. Это позволяет шасси выровняться с взлетно-посадочной полосой и, таким образом, облегчает посадку при боковом ветре (используя технику, называемую посадкой «крабом» ). Поскольку тандемный самолет не может вращаться для взлета, передняя стойка должна быть достаточно длинной, чтобы дать крыльям правильный угол атаки во время взлета. Во время посадки передняя стойка не должна первой касаться взлетно-посадочной полосы, в противном случае задняя стойка ударится вниз и может привести к подпрыгиванию самолета и его повторному взлету. [50]

Размещение при посадке при боковом ветре

«Касторовая» компоновка главной передачи на Blériot XI

Одно из самых ранних шасси, включающее в себя поворотное устройство для посадки при боковом ветре, было впервые применено в конструкции Bleriot VIII 1908 года. Позднее оно было использовано в гораздо более известном самолете Blériot XI Channel-crossing 1909 года, а также скопировано в самых ранних образцах Etrich Taube . В этой конструкции амортизация основного шасси воспринималась вертикально скользящим верхним элементом с пружинным тросом. Вертикальная стойка, по которой скользил верхний элемент для принятия ударов при посадке, также имела свой нижний конец в качестве точки вращения для переднего конца вилки подвески основного колеса, что позволяло основному шасси поворачиваться при посадке при умеренном боковом ветре. [ необходима цитата ]

Вручную регулируемые основные шасси на B-52 могут быть установлены для взлета при боковом ветре. Его редко приходится использовать с аэродромов, обозначенных SAC, которые имеют основные взлетно-посадочные полосы в преобладающем направлении самого сильного ветра. [51] Lockheed C-5 Galaxy имеет поворотные 6-колесные основные шасси для посадки при боковом ветре и поворотные задние шасси для предотвращения трения шин на крутых поворотах. [52]

«Преклоняющаяся» передача

Как носовая стойка, так и основные стойки шасси, установленные на крыле, немецкого грузового/транспортного самолета Arado Ar 232 времен Второй мировой войны были спроектированы так, чтобы опускаться на колени. Это облегчало погрузку и выгрузку грузов, а также улучшало руление над канавами и на мягком грунте. [53]

Некоторые ранние реактивные истребители ВМС США были оснащены «kneeling» носовым шасси, состоящим из небольших управляемых вспомогательных колес на коротких стойках, расположенных впереди основного носового шасси, что позволяло самолету рулить хвостом вверх с убранным основным носовым шасси. Эта особенность была предназначена для повышения безопасности на борту авианосцев путем перенаправления горячего выхлопного потока вверх и для сокращения требований к пространству в ангаре, позволяя самолету парковаться носом под хвостом аналогично оборудованного самолета. Kneeling использовался на North American FJ-1 Fury [54] и на ранних версиях McDonnell F2H Banshee , но был признан малопригодным в эксплуатации и был исключен из более поздних истребителей ВМС. [55]

Носовое колесо на Lockheed C-5 [ 56] частично убирается в бампер, чтобы помочь в загрузке и выгрузке груза с помощью рамп через передний, "откидной" шарнирный нос фюзеляжа, когда он неподвижен на земле. Самолет также наклоняется назад. [57] Двухколесные основные блоки Messier, установленные на Transall и других грузовых самолетах, могут наклоняться вперед или назад по мере необходимости. [58]

Вертолет Boeing AH-64 Apache может опускаться, чтобы поместиться в грузовом отсеке транспортного самолета и для хранения. [59]

Поддержка хвоста

Шасси самолета включает в себя устройства, предотвращающие контакт фюзеляжа с землей путем опрокидывания назад при загрузке самолета. Некоторые коммерческие самолеты использовали хвостовые опоры при парковке у ворот. [60] Douglas C-54 имел критическое расположение ЦТ, которое требовало стойки наземного обслуживания. [61] Lockheed C-130 и Boeing C-17 Globemaster III используют опоры рампы. [62]

Незагруженный Ил-62 стоит на выдвинутой хвостовой стойке

Ненагруженный ЦТ заднемоторного самолета Ил-62 находится позади основных стоек шасси из-за конструктивных решений, вытекающих из усилий по снижению общего веса, сложности систем и сопротивления; для предотвращения наклона фюзеляжа назад при разгрузке самолет имеет уникальную полностью убирающуюся вертикальную хвостовую стойку с самоориентирующимися колесами для буксировки или толкания . Стойка не предназначена для руления или полета, когда вес экипажа, пассажиров, груза и топлива обеспечивают необходимый продольно-поперечный баланс. [63]

Моноколесо

Планер Schleicher ASG 29 демонстрирует свое моноколесное шасси

Чтобы минимизировать сопротивление, современные планеры обычно имеют одно колесо, убирающееся или фиксированное, расположенное по центру под фюзеляжем, которое называется моноколесным шасси или моноколесным шасси . Моноколесное шасси также используется на некоторых самолетах с двигателем, где снижение сопротивления является приоритетом, например, на Europa Classic . Подобно ракетному истребителю Me 163, некоторые планеры до Второй мировой войны использовали взлетную тележку, которая сбрасывалась при взлете; затем эти планеры приземлялись на фиксированную опору. [64] Эта конфигурация обязательно сопровождается хвостовым колесом.

Вертолеты

Легкие вертолеты используют простые посадочные полозья для экономии веса и стоимости. Полозья могут иметь точки крепления для колес, чтобы их можно было перемещать на короткие расстояния по земле. Полозья непрактичны для вертолетов весом более четырех тонн. Некоторые высокоскоростные машины имеют убирающиеся колеса, но большинство используют фиксированные колеса из-за их прочности и для того, чтобы избежать необходимости в механизме убирания. [65]

Tailsitter

Convair XFY Pogo демонстрирует шасси

Экспериментальные самолеты с хвостовой частью используют шасси, расположенные в хвосте, для выполнения вертикального взлета и посадки.

Легкие самолеты

Для легких самолетов экономичным в производстве типом шасси является простая деревянная арка, ламинированная из ясеня, которая используется на некоторых самолетах, построенных своими руками. Подобная арочная передача часто изготавливается из пружинной стали. Cessna Airmaster был одним из первых самолетов, использовавших шасси из пружинной стали. Главное преимущество такого шасси заключается в том, что не требуется никаких других амортизирующих устройств; дефлекторная пластина обеспечивает амортизацию. [ необходима цитата ]

Складное снаряжение

Первый прототип Ju 288 V1, демонстрирующий сложную «складывающуюся» основную стойку шасси

Ограниченное пространство, доступное для укладки шасси, привело к появлению множества сложных механизмов уборки, каждый из которых был уникален для конкретного самолета. Ранний пример, победитель конкурса на проектирование боевых самолетов немецкого бомбардировщика B , Junkers Ju 288 , имел сложную «складывающуюся» основную стойку шасси, в отличие от любого другого самолета, разработанного как странами Оси , так и союзниками в войне: его одинарная масляная стойка была прикреплена только к нижнему концу его Y-образных основных стоек уборки, управляя сдвоенными колесами основного шасси и складываясь путем поворота вниз и назад во время уборки [66] , чтобы «сложить» длину основного шасси, чтобы сократить его для укладки в гондолу двигателя, в которой оно было установлено. [67] Однако конструкция с одной точкой поворота также привела к многочисленным случаям смятия основных шасси для его прототипов планеров.

Отслеживается

Увеличенную площадь контакта можно получить с помощью очень больших колес, множества меньших колес или гусеничного шасси. Гусеничное шасси, изготовленное Dowty, было установлено на Westland Lysander в 1938 году для испытаний на рулежке, затем на Fairchild Cornell и Douglas Boston . [68] Бонмартини в Италии установил гусеничное шасси на Piper Cub в 1951 году. [69] Гусеничное шасси также испытывалось с использованием C-47, C-82 и B-50. Гораздо более тяжелый самолет, XB-36, был предоставлен для дальнейших испытаний, хотя не было намерения использовать его на серийных самолетах. Нагрузка на взлетно-посадочную полосу была снижена до одной трети от четырехколесной тележки B-36. [70] [71]

Экспериментальный гусеничный ход на B-36 Peacemaker

Наземная перевозка

Наземная перевозка — это долгосрочная (после 2030 года) концепция полета без шасси. Это одна из многих авиационных технологий, предлагаемых для сокращения выбросов парниковых газов. [72] Оставление шасси на земле снижает вес и сопротивление. Оставление его после взлета делалось по другой причине, а именно в военных целях, во время Второй мировой войны с использованием схем «тележка» и «тележка» немецкого ракетного истребителя Me 163 B и прототипа реактивного разведчика-бомбардировщика Arado Ar 234 A.

Рулевое управление

Существует несколько типов рулевого управления. Самолеты с хвостовым колесом могут управляться только рулем направления (в зависимости от струи винта, создаваемой самолетом для поворота) со свободно вращающимся хвостовым колесом, или рулевой тягой с хвостовым колесом, или дифференциальным торможением (использование независимых тормозов на противоположных сторонах самолета для поворота самолета путем замедления одной стороны сильнее, чем другой). Самолеты с трехопорным шасси обычно имеют рулевую тягу с носовым колесом (особенно в больших самолетах), но некоторые позволяют носовому колесу свободно вращаться и используют дифференциальное торможение и/или руль направления для управления самолетом, как Cirrus SR22 .

Некоторые самолеты требуют, чтобы пилот управлял самолетом с помощью педалей руля направления; другие позволяют управлять самолетом с помощью штурвала или ручки управления. Некоторые позволяют и то, и другое. А у третьих есть отдельный элемент управления, называемый румпелем , который используется исключительно для управления самолетом на земле. [ необходима цитата ]

Руль

Когда самолет управляется на земле исключительно с помощью руля направления, ему необходим значительный поток воздуха за рулем направления, который может быть создан либо поступательным движением самолета, либо скользящей струей винта. Рулевое управление требует значительной практики для эффективного использования. Хотя ему необходим поток воздуха за рулем направления, у него есть преимущество в том, что не требуется никакого трения с землей, что делает его полезным для самолетов на воде, снегу или льду. [ необходима цитата ]

Прямой

На этой фотографии кабины Boeing 727 виден рычаг управления носовой стойкой шасси в виде полукруглого ручного органа управления слева от штурвала.

Некоторые самолеты напрямую соединяют штурвал, ручку управления или руль направления с колесом, используемым для управления. Манипулирование этими элементами управления поворачивает рулевое колесо (носовое колесо для трехопорного шасси и хвостовое колесо для хвостовых колес ). Соединение может быть жестким, при котором любое движение элементов управления поворачивает рулевое колесо (и наоборот), или оно может быть мягким, при котором пружинный механизм крутит рулевое колесо, но не заставляет его поворачиваться. Первый вариант обеспечивает положительное управление, но облегчает занос рулевого колеса; последний вариант обеспечивает более мягкое управление (что облегчает переуправление), но снижает вероятность заноса. Самолет с убирающимся шасси может полностью или частично отключить рулевой механизм, когда шасси убрано. [ необходима цитата ]

Дифференциальное торможение

Дифференциальное торможение зависит от асимметричного применения тормозов на основных колесах шасси для поворота самолета. Для этого самолет должен быть оборудован отдельными органами управления для правого и левого тормозов (обычно на педалях руля направления). Носовое или хвостовое колесо обычно не оборудовано тормозами. Дифференциальное торможение требует значительного мастерства. В самолетах с несколькими методами рулевого управления, которые включают дифференциальное торможение, дифференциального торможения можно избежать из-за износа, которому оно подвергает тормозные механизмы. Дифференциальное торможение имеет то преимущество, что оно в значительной степени независимо от любого движения или скольжения носового или хвостового колеса. [ необходима цитата ]

Румпель

Руль в самолете — это небольшое колесо или рычаг, иногда доступный одному пилоту, а иногда дублируемый для обоих пилотов, который управляет рулевым управлением самолета, когда он находится на земле. Руль может быть спроектирован для работы в сочетании с другими органами управления, такими как руль направления или штурвал. Например, в больших авиалайнерах румпель часто используется как единственное средство рулевого управления во время руления, а затем руль направления используется для рулевого управления во время взлета и посадки, так что и аэродинамические поверхности управления, и шасси могут управляться одновременно, когда самолет движется с аэродинамической скоростью. [ необходима цитата ]

Шины и диски

Два механика заменяют колесо основного шасси на Lockheed P-3 Orion
Наземная команда Люфтваффе обслуживает колеса и шины основного шасси самолета Heinkel He 177A , февраль 1944 г.

Указанные критерии выбора, например, минимальный размер, вес или давление, используются для выбора подходящих шин и колес из каталога производителя и отраслевых стандартов, содержащихся в Aircraft Yearbook, опубликованном Tire and Rim Association, Inc. [73]

Загрузка шестерни

Выбор шин основных колес производится на основе случая статической нагрузки. Общая нагрузка на основные опоры рассчитывается в предположении, что самолет рулит на малой скорости без торможения: [74]

где — вес самолета, а и — расстояние, измеренное от центра тяжести самолета (цт) до основных и носовых стоек шасси соответственно.

Выбор шин носового колеса осуществляется на основе нагрузки на носовое колесо при торможении с максимальным усилием: [74]

где — подъемная сила, — сопротивление, — тяга, — высота самолета cg от статической линии земли. Типичные значения для на сухом бетоне варьируются от 0,35 для простой тормозной системы до 0,45 для автоматической системы управления давлением тормозов. Поскольку и положительны, максимальная нагрузка на носовую стойку возникает на низкой скорости. Обратная тяга уменьшает нагрузку на носовую стойку, и, следовательно, условие приводит к максимальному значению: [74]

Чтобы гарантировать, что номинальные нагрузки не будут превышены в статических и тормозных условиях, при расчете прилагаемых нагрузок используется семипроцентный коэффициент безопасности.

Инфляционное давление

При условии, что нагрузка на колесо и конфигурация шасси остаются неизменными, вес и объем шины будут уменьшаться с увеличением давления в шинах. [74] С точки зрения флотации, уменьшение площади контакта шины приведет к более высокому напряжению подшипника на дорожном покрытии, что может сократить количество аэродромов, доступных для самолета. Торможение также станет менее эффективным из-за уменьшения силы трения между шинами и землей. Кроме того, уменьшение размера шины, а следовательно, и размера колеса, может создать проблему, если внутренние тормоза будут установлены внутри ободов колес. Аргументы против более высокого давления таковы, что коммерческие операторы обычно предпочитают более низкое давление, чтобы максимально продлить срок службы шины и минимизировать нагрузку на взлетно-посадочную полосу. Чтобы предотвратить проколы камнями, Philippine Airlines пришлось эксплуатировать свой самолет Hawker Siddeley 748 с давлением настолько низким, насколько это допускал производитель шин. [75] Однако слишком низкое давление может привести к аварии, как в случае с рейсом 2120 авиакомпании Nigeria Airways .

Грубое общее правило для требуемого давления в шинах указано производителем в его каталоге. Например, Goodyear рекомендует давление на 4% выше, чем требуется для данного веса или как часть номинальной статической нагрузки и накачки. [76]

Шины многих коммерческих самолетов должны быть заполнены азотом и не должны впоследствии разбавляться более чем 5% кислорода, чтобы предотвратить самовоспламенение газа, которое может возникнуть в результате перегрева тормозов, приводящего к образованию летучих паров из подкладки шины. [77]

Военно-морские самолеты используют разное давление при работе с авианосца и на берегу. Например, давление в шинах Northrop Grumman E-2 Hawkeye составляет 260 фунтов на квадратный дюйм (1,8 МПа) на корабле и 210 фунтов на квадратный дюйм (1,4 МПа) на берегу. [78] Спуск воздуха по маршруту используется в Lockheed C-5 Galaxy для соответствия условиям аэродрома в пункте назначения, но добавляет чрезмерное усложнение шасси и колес [79]

Будущие разработки

Шум в районе аэропорта — это экологическая проблема, которая привлекла внимание к вкладу аэродинамического шума от шасси. Долгосрочная цель NASA — ограничить нежелательный шум самолета в пределах границ аэропорта. Во время захода на посадку шасси опускается на несколько миль от точки приземления, и шасси является доминирующим источником шума планера, за которым следуют развернутые устройства подъемной силы. При работе двигателей на пониженной мощности при заходе на посадку необходимо снизить шум планера, чтобы значительно снизить общий шум самолета. [80] [81] Добавление дополнительных обтекателей — один из подходов к снижению шума от шасси с более долгосрочным подходом к решению проблемы генерации шума на начальном этапе проектирования. [82]

Технические характеристики авиакомпаний требуют, чтобы самолет достигал 90 000 взлетов и посадок и проезжал 500 000 км по земле за свой срок службы. Обычные шасси предназначены для поглощения энергии приземления и не обеспечивают достаточного снижения вибраций, вызванных землей, в планере самолета во время пробега по земле, руления и взлета. Вибрации планера самолета и усталостные повреждения можно уменьшить с помощью полуактивных олео, которые изменяют демпфирование в широком диапазоне скоростей движения по земле и качества взлетно-посадочной полосы.

Несчастные случаи

Рейс 292 авиакомпании JetBlue Airways , самолет Airbus A320, совершил аварийную посадку на взлетно-посадочной полосе 25L в международном аэропорту Лос-Анджелеса в 2005 году из-за неисправности передней стойки шасси.
Рейс 1603 авиакомпании All Nippon Airways, самолет Bombardier Dash 8 Q400 , приземлился на носу в аэропорту Коти после того, как его носовая стойка не раскрылась перед посадкой, 13 марта 2007 г.

Неисправности или человеческие ошибки (или их сочетание), связанные с убирающимися шасси, были причиной многочисленных аварий и инцидентов на протяжении всей истории авиации. Отвлечение и озабоченность во время последовательности приземления сыграли заметную роль примерно в 100 инцидентах с убранными шасси, которые происходили каждый год в Соединенных Штатах в период с 1998 по 2003 год. [83] Посадка с убранными шасси, также известная как посадка на брюхо , является несчастным случаем, который происходит из-за того, что пилот забывает опустить шасси или не может сделать этого из-за неисправности. Хотя посадка с убранными шасси редко бывает фатальной, она может быть очень дорогостоящей, если она приводит к обширным повреждениям планера/двигателя. Для винтовых самолетов удар о винт может потребовать капитального ремонта двигателя.

Некоторые самолеты имеют усиленную нижнюю часть фюзеляжа или дополнительные функции для минимизации структурных повреждений при посадке с поднятыми колесами. Когда Cessna Skymaster был переоборудован для военных целей ( O-2 Skymaster ), по длине фюзеляжа были добавлены стекловолоконные перила; они были достаточны, чтобы удерживать самолет без повреждений, если он приземлялся на травянистую поверхность. [ необходима цитата ]

Bombardier Dash 8 печально известен своими проблемами с шасси. Было три инцидента, все из которых были связаны с Scandinavian Airlines , рейсы SK1209, SK2478 и SK2867 . Это привело к тому, что Scandinavian сняла с эксплуатации все свои Dash 8. Причиной этих инцидентов был неисправный механизм блокировки. Это также вызвало беспокойство за самолет у многих других авиакомпаний, которые обнаружили похожие проблемы, Bombardier Aerospace приказала приземлить все Dash 8 с налетом 10 000 или более часов, вскоре было обнаружено, что у 19 самолетов Horizon Airlines Dash 8 были проблемы с механизмом блокировки, как и у 8 самолетов Austrian Airlines , это привело к отмене нескольких сотен рейсов. [ необходима цитата ]

21 сентября 2005 года рейс 292 авиакомпании JetBlue Airways успешно приземлился с носовой стойкой, повернутой на 90 градусов вбок, что привело к появлению фонтана искр и пламени после приземления. [84]

1 ноября 2011 года рейс LO16 польских авиалиний LOT успешно совершил посадку на «брюхо» в варшавском аэропорту имени Фредерика Шопена из-за технических неполадок; все 231 человек на борту не пострадали. [85]

Системы аварийного расширения

В случае отказа механизма выпуска шасси самолета предусмотрен резервный вариант. Это может быть альтернативная гидравлическая система, ручная рукоятка, система сжатого воздуха (азота), пиротехническая или система свободного падения. [86]

Система свободного падения или сбрасывания с помощью гравитации использует гравитацию для развертывания шасси в нижнее и заблокированное положение. Для этого пилот активирует переключатель или механическую ручку в кабине, которая освобождает фиксатор в верхнем положении. Затем гравитация тянет шасси вниз и выпускает его. После того, как шасси оказывается в нужном положении, оно механически заблокировано и безопасно для использования при посадке. [87]

Резонанс земли в винтокрылых аппаратах

Винтокрылые аппараты с полностью сочлененными роторами могут испытывать опасное и самовоспроизводящееся явление, известное как резонанс земли , при котором несбалансированная система роторов вибрирует с частотой, совпадающей с собственной частотой планера, заставляя весь самолет сильно трястись или колебаться при контакте с землей. [88] [89] Резонанс земли возникает, когда удар непрерывно передается на вращающиеся роторы через шасси, в результате чего углы между лопастями ротора становятся неровными; это обычно происходит, если самолет касается земли при прямом или боковом движении или касается одного угла шасси из-за наклонной поверхности или положения самолета в полете. [88] [89] Возникающие в результате сильные колебания могут привести к катастрофическому отказу роторов или других частей, их отсоединению и/или удару о другие части планера; это может разрушить самолет за считанные секунды и подвергнуть людей критической опасности, если пилот немедленно не начнет взлет или не закроет дроссельную заслонку и не уменьшит шаг ротора. [88] [89] Резонанс грунта упоминался в 34 отчетах Национального совета по безопасности на транспорте об инцидентах и ​​несчастных случаях в Соединенных Штатах в период с 1990 по 2008 год. [88]

Вертолёты с полностью сочленёнными роторами обычно имеют амортизирующие шасси, предназначенные для предотвращения земного резонанса; однако плохое обслуживание шасси и неправильно накачанные шины могут способствовать возникновению этого явления. [88] Вертолёты с шасси полозкового типа менее подвержены земному резонансу, чем вертолёты с колёсами. [89]

Безбилетники

Известно, что несанкционированные пассажиры пробирались на более крупные самолеты, забираясь на стойку шасси и садясь в отсек, предназначенный для колес. Такая практика сопряжена с чрезвычайными опасностями, сообщалось о многочисленных смертельных случаях . Опасности включают нехватку кислорода на большой высоте, температуру значительно ниже нуля, травмы или смерть от убирания шасси в ограниченное пространство и выпадение из отсека во время взлета или посадки. [90]

Космический корабль

Ракеты-носители

Снижение Falcon 9, сразу после приземления, опоры были выдвинуты, май 2017 г.
Стархоппер

Шасси традиционно не использовались на подавляющем большинстве ракет-носителей , которые взлетают вертикально и разрушаются при падении на землю. За некоторыми исключениями для суборбитальных аппаратов с вертикальной посадкой (например, Masten Xoie или Armadillo Aerospace 's Lunar Lander Challenge ) или для космических самолетов , которые используют подход с вертикальным взлетом и горизонтальной посадкой (VTHL) (например, орбитальный аппарат Space Shuttle или USAF X-37 ), шасси в значительной степени отсутствовали на орбитальных аппаратах в течение первых десятилетий с момента появления технологий космических полетов , когда орбитальный космический транспорт был исключительной прерогативой национальных монопольных правительственных космических программ . [91] Каждая система космических полетов до 2015 года полагалась на одноразовые ускорители для начала каждого подъема на орбитальную скорость .

Достижения в области частного космического транспорта в 2010-х годах , когда возникла новая конкуренция с правительственными космическими инициативами , включали явную разработку посадочных устройств в орбитальных ракетах-носителях. SpaceX инициировала и профинансировала многомиллионную программу разработки многоразовой пусковой системы для достижения этой цели. В рамках этой программы SpaceX построила и совершила восемь полетов в 2012–2013 годах на испытательном аппарате первого поколения под названием Grasshopper с большим фиксированным шасси для проверки динамики и управления низковысотным аппаратом для вертикальной посадки почти пустой орбитальной первой ступени. [92] [93] Испытательный аппарат второго поколения под названием F9R Dev1 был построен с выдвижным шасси. Прототип летал четыре раза — со всеми успешными попытками посадки — в 2014 году для испытаний на низкой высоте, прежде чем самоуничтожился по соображениям безопасности во время пятого испытательного полета из-за заблокированного порта датчика двигателя. [94] [95]

Орбитальная версия испытательных аппаратов — Falcon 9 и Falcon Heavy — включает в себя легкое, развертываемое посадочное устройство для ступени ускорителя: вложенный, телескопический поршень на А-образной раме. Общий размах четырех выдвижных посадочных опор из углеродного волокна /алюминия [96] [97] составляет приблизительно 18 метров (60 футов), а вес менее 2100 килограммов (4600 фунтов); система развертывания использует гелий высокого давления в качестве рабочей жидкости . [98] Первое испытание выдвижного посадочного устройства было успешно проведено в апреле 2014 года на Falcon 9, возвращающемся с орбитального запуска , и стало первым успешным контролируемым мягким приземлением в океане орбитального ускорителя с жидкостным ракетным двигателем. [99] [100] После одного успешного подъема ускорителя в 2015 году и нескольких в 2016 году, подъем ступеней ускорителей SpaceX стал рутинной процедурой к 2017 году. Посадочные опоры стали обычной эксплуатационной частью ракет-носителей для орбитальных космических полетов.

Новейшая ракета-носитель, разрабатываемая в SpaceX — Starship — как ожидается, будет иметь посадочные опоры на своей первой ступени под названием Super Heavy [101] , как у Falcon 9, но также будет иметь посадочные опоры на своей многоразовой второй ступени, впервые для вторых ступеней ракеты-носителя. Первый прототип Starship — Starhopper , построенный в начале 2019 года, имел три фиксированные посадочные опоры со сменными амортизаторами. [102] Чтобы уменьшить массу летательного аппарата и издержки полезной нагрузки для многоразовой конструкции, долгосрочный план заключается в том, чтобы Super Heavy приземлялась непосредственно на стартовой площадке на специальном наземном оборудовании, которое является частью пусковой установки, [101] но первоначальное тестирование большого ускорителя, как ожидается, будет проводиться с посадочными опорами.

Ландерс

Космические аппараты, предназначенные для безопасной посадки на внеземные тела, такие как Луна или Марс, известны как шагающие посадочные аппараты (например, лунный модуль Apollo ) или посадочные модули с капсулами (например, Mars Pathfinder ) в зависимости от их посадочного устройства. Посадочные модули с капсулами предназначены для посадки в любой ориентации, после чего они могут подпрыгивать и катиться, прежде чем остановиться, и в это время им необходимо придать правильную ориентацию для функционирования. Весь аппарат заключен в сминаемый материал или воздушные подушки для защиты от ударов и может иметь открывающиеся лепестки для его исправления. [103]

В посадочном устройстве Марсианской научной лаборатории были объединены функции посадки и движения по поверхности . [104]

Для посадки на тела с низкой гравитацией посадочное устройство может включать в себя прижимные двигатели, гарпунные якоря и винты опорных площадок, все из которых были включены в конструкцию кометного посадочного модуля Philae для избыточности. [105]

Однако в случае с Philae вышли из строя и гарпуны, и удерживающий двигатель, в результате чего аппарат подпрыгнул, прежде чем окончательно приземлиться в неоптимальной ориентации. [106]

Смотрите также

Ссылки

  1. ↑ Конструкция самолета, Даррол Стинтон 1983, ISBN  0-632-01877-1 , стр. 63
  2. ^ Wragg, David W. (1973). Словарь авиации (первое издание). Osprey. стр. 269. ISBN 9780850451634.
  3. ^ "Landing gear". Авиационный словарь . Получено 30 ноября 2023 г.
  4. ^ Фарнборо и авиация флота, Джеффри Купер 2008, ISBN 978 1 85780 306 8 , стр. 197–205 
  5. ^ Power The Pratt and Whitney Canada Story, Кеннет Х. Салливан и Ларри Милберри 1989, ISBN 0-921022-01-8 , стр. 193/194 
  6. ^ Магниевая облачность История Convair B-36, Деннис Р. Дженкинс 2001–2002, ISBN 978-1-58007-129-1 , стр. 17 
  7. ^ Герд Ролофф (апрель 2002 г.). "Aircraft Landing Gear" (PDF) . Airbus-Deutschland GmbH. The Evolution of a System. Архивировано из оригинала (PDF) 22 ноября 2008 г. Получено 23 мая 2017 г.
  8. ^ Название статьи Архивировано 10.03.2021 в Wayback Machine ТАБЛИЦА 1
  9. ^ Хорнер, д-р инж. Зигхард Ф. (1965). «Гидродинамическое сопротивление: практическая информация об аэродинамическом сопротивлении и гидродинамическом сопротивлении» (PDF) .
  10. ^ Реймер, Дэниел (30 сентября 2018 г.). Aircraft Design: A Conceptual Approach, Sixth Edition. AIAA. стр. 230. doi :10.2514/4.104909. ISBN 978-1-62410-490-9. S2CID  114292835 . Получено 6 ноября 2022 г. .
  11. ^ "Aviation Week 1950-09-11". 11 сентября 1950 г. – через интернет-архив.
  12. ^ AMT Airframe Handbook Volume 2 (FAA-H-8083-31) . Вашингтон, округ Колумбия: FAA. С. 13–24.
  13. ^ 747 Создание первого в мире реактивного самолета-гиганта и другие приключения из жизни в авиации, Джо Саттер 2006, ISBN 0 06 088241 7 , стр. 129 
  14. ^ Сенгфельдер, Гюнтер (1993). Шасси немецкого самолета . Атглен, Пенсильвания, США: Schiffer Publishing. стр. 40–42. ISBN 0-88740-470-7. Значительным преимуществом этого самолета [Ar 232] было его шасси для неровных полос. При сжатом положении шасси одиннадцать пар колес, установленных на независимо подрессоренных опорах под фюзеляжем, вместе с ширококолейным основным шасси (колея 8,4 метра, 27 футов 6 дюймов ) и носовым колесом с рычажной подвеской, обеспечивали самолету выдающиеся возможности для неровных полос.
  15. ^ Магниевая облачность. История Convair B-36, Деннис Р. Дженкинс 2001-2002, ISBN 1 58007 042 6 , стр. 14/15 
  16. ^ Эгберт Торенбек (1976), Синтез конструкции дозвукового самолета, Delft University Press, рис. 10-5
  17. ^ Airbus A340 и A330, Гай Норрис и Марк Вагнер 2001, ISBN 0 7603 0889 6 , стр.29 
  18. ^ Гражданские самолеты в цвете, Хироши Сео 1984, ISBN 0 7106 0346 0 , стр. 11 
  19. ^ Airbus A380 Superjumbo 21-го века, Гай Норрис и Марк Вагнер 2010, ISBN 978 0 7603 3838 4 , стр. 135 
  20. ^ Тарантола, Эндрю (6 июня 2013 г.). «Самый большой в мире грузовой самолет может целиком проглотить 737». gizmodo.com .
  21. ^ "Характеристики самолета A321" (PDF) . Airbus . Апрель 2020 г. Архивировано из оригинала (PDF) 27 марта 2019 г. Получено 24 ноября 2020 г. .
  22. ^ "Характеристики самолета A350" (PDF) . Airbus . Май 2020 г. Архивировано из оригинала (PDF) 31 мая 2019 г. Получено 24 ноября 2020 г. .
  23. ^ "svenska Flygmotor | боевой биплан | Вигген | 1967 | 0650 | Архив полетов" . Flightglobal.com . 1967 год . Проверено 22 ноября 2019 г.
  24. ^ "de havilland | 1961 | 0430 | Архив полетов".
  25. ↑ Хейвенс, Роберт Ф. (1 апреля 1945 г.). Испытания в танке модели летающей лодки, оснащенной несколькими типами обтекателей, предназначенных для уменьшения сопротивления воздуха главной ступени (PDF) (Отчет) – через ntrs.nasa.gov.
  26. ^ Фергюсон, JA; Сейбелс, RE; Корбер, RJ (1 сентября 1949 г.). Летные испытания гидродинамических характеристик японской летающей лодки «Эмили» (Отчет) – через ntrs.nasa.gov.
  27. ^ Библиография и обзор информации, касающейся гидродинамики гидросамолетов (PDF) (Отчет). NASA. 1 сентября 1945 г. стр. 25. Получено 6 ноября 2022 г.
  28. ^ Pepper, PA; Kaplan, L. (23 декабря 1966 г.). «Обзор технологии гидролыж на гидросамолете» (PDF) . Департамент ВМС . Архивировано из оригинала (PDF) 29 января 2020 г. . Получено 10 марта 2022 г. .
  29. ^ ab "Aviation Week 1952-06-23". 23 июня 1952 г. – через интернет-архив.
  30. ^ Браун, Дэвид Р. Есть ли роль современных гидросамолетов в поисково-спасательных операциях в открытом океане (отчет). стр. 35. Получено 6 ноября 2022 г.
  31. ^ Использование гидросамолетов и интеграция в пределах морской базы (PDF) (Отчет). Центр надводных боевых действий ВМС США Кардерокское отделение. Сентябрь 2004 г. стр. 13. Получено 6 ноября 2022 г.
  32. ^ Одедра, Джессаджи; Хоуп, Джефф; Кеннелл, Колен (сентябрь 2004 г.). «Использование гидросамолетов и интеграция на морской базе». Центр технической информации Министерства обороны.
  33. ^ Goebel, Greg (1 апреля 2021 г.). "Beriev A-40, Be-200, & Be-103 Flying Boats". airvectors.net . Архивировано из оригинала 22 января 2022 г. . Получено 5 февраля 2022 г. .
  34. ^ Фейербах, Теодор (1951). Влияние гидрозакрылков на качку и торможение летающих лодок (Отчет). стр. 4. Получено 6 ноября 2022 г.
  35. ^ Летные испытания гидродинамических характеристик японской летающей лодки «Эмили» (PDF) (Отчет). NASA. 1 сентября 1949 г. стр. Рисунок 3(d) . Получено 6 ноября 2022 г.
  36. ^ "Шасси самолета".
  37. ^ Шерман, Фредерик С. (сентябрь 1956 г.). Симпозиум по морской гидродинамике. стр. 189. doi :10.5962/bhl.title.38156.
  38. ↑ Фишер, Ллойд Дж. (25 апреля 1950 г.). Исследования по посадке на воду трех самолетов, оснащенных гидролыжами (Отчет) – через ntrs.nasa.gov.
  39. ^ "1971 | 0062 | Архив полетов".
  40. ^ "Ski Jump Harrier". Flight International. 4 декабря 1976 г. С. 1630–1635.
  41. ^ "Новая жизнь для рыси". Flightglobal.com . 16 июля 2002 г.
  42. ^ Туполев Ту-22 Блиндер, Сергей Бурдин и Алан Э. Доус, 2006, ISBN 1 84415 241 3 , стр.71 
  43. ^ X-Planes X-1 To X-31, Джей Миллер 1988, ISBN 0 517 56749 0 , стр. 169 и 190 
  44. ↑ Canada Aviation and Space Museum (nd). "Messerschmitt Me 163B-1a Komet". Архивировано из оригинала 18 февраля 2009 года . Получено 13 мая 2012 года .
  45. ^ "Aerostories: Arado 234, июль - август 1944: не обычные миссии". Aerostories . Получено: 16 марта 2016.
  46. ^ Сенгфельдер, Гюнтер (1993). Шасси немецкого самолета . Атглен, Пенсильвания, США: Schiffer Publishing. стр. 141–142. ISBN 0-88740-470-7. При уборке носовое колесо должно было поворачиваться на 90 градусов, что достигалось с помощью механизма в головке вилки колеса. При уборке подпружиненный уровень со шкивом, ограничивавший отклонение до 60 градусов с помощью запорного крюка и упора, складывался в фюзеляж и поворачивался на девяносто градусов после соприкосновения с направляющей.
  47. ^ Развитие корабельных реактивных истребителей для обеспечения превосходства в воздухе ВМС США в 1943–1962 гг., Томми Х. Томасон 2007, ISBN 978 1 58007 110 9 , стр. 106/107 
  48. ^ Доу, Эндрю (2015). Pegasus: The Heart of the Harrier (2-е изд.). Pen and Sword. стр. 312. ISBN 978-1-84884-042-3.
  49. ↑ Легенды ВВС Номер 201 Martin XB-51, Скотт Либис, 1998, ISBN 0 942612 00 0 , стр. 2 
  50. ↑ B-47. База ВВС Лукаут Маунтин . 1950.
  51. ^ Летающие американские боевые самолеты Холодная война, под редакцией Робина Хайэма 2005, ISBN 978 0 8117 3238 3 , стр. 32 
  52. ^ Ню, Майкл Чун-Юнг (1998). Конструктивный проект планера (PDF) . ООО "Конмилит Пресс" с. 436. ИСБН 962-7128-04-X. Архивировано из оригинала (PDF) 11 июля 2011 года.
  53. ^ Sengfelder, Günther (1993). Шасси немецкого самолета . Atglen, PA: Schiffer Publishing . стр. 40–42. ISBN 0-88740-470-7. Значительным преимуществом этого самолета [Ar 232] было его шасси для неровных площадок. При сжатом положении шасси одиннадцать пар колес, установленных на независимо подрессоренных опорах под фюзеляжем, вместе с ширококолейным основным шасси (колея 8,4 метра, 27 футов 6 дюймов ) и носовым колесом с рычажной подвеской наделяли самолет выдающимися возможностями для неровных площадок.
  54. ^ "North American NA-141 Fury (FJ-1)". Yanks Air Museum. Архивировано из оригинала 18 декабря 2015 года . Получено 23 января 2016 года .
  55. ^ Меско, Джим (2002). FH Phantom/F2H Banshee в действии . Кэрролтон, Техас: Squadron/Signal Publications, Inc. стр. 12. ISBN 0-89747-444-9.
  56. ^ Ню, Майкл Чун-Юнг (1998). Конструктивный проект планера (PDF) . ООО "Конмилит Пресс" с. 435. ИСБН 962-7128-04-X. Архивировано из оригинала (PDF) 11 июля 2011 года.
  57. ^ http://everyspec.com/MIL-STD/MIL-STD-1700-1799/MIL-STD-1791C_55770/ РИСУНОК B-6
  58. ^ Ню, Майкл Чун-Юнг (1998). Конструктивный проект планера (PDF) . Conmilit Press Ltd., стр. 432, 434. ISBN. 962-7128-04-X. Архивировано из оригинала (PDF) 11 июля 2011 года.
  59. ^ Jane's All The World's Aircraft 1982–83, Джон У. Р. Тейлор, ISBN 0 7106 0748 2 , стр. 394 
  60. ^ Интеграция шасси в концептуальный дизайн самолета (отчет). Политехнический институт и государственный университет Вирджинии. Сентябрь 1996 г. Получено 6 ноября 2022 г.
  61. ^ http://everyspec.com/MIL-SPECS/MIL-SPECS-MIL-L/MIL-L-87139_8546/ стр.31
  62. ^ http://everyspec.com/MIL-STD/MIL-STD-1700-1799/MIL-STD-1791C_55770/ Таблица III, рисунки B-71 и B-95
  63. ^ Гордон, Ефим; Комиссаров, Дмитрий; Комиссаров, Сергей (2004). ОКБ Ильюшина: история конструкторского бюро и его самолетов . Хинкли, Англия: Midland Publishing. стр. 255, 270. ISBN 1-85780-187-3.
  64. ^ "Обзор Europa XS Monowheel". Europa Aircraft Ltd. 2011. Архивировано из оригинала 5 декабря 2008 года . Получено 13 мая 2012 года .
  65. ^ Кокс, Тейлор. «Skids or Wheels?». helis.com . Получено 3 марта 2018 г.
  66. ^ "Ju288の脚" . www5a.biglobe.ne.jp .
  67. ^ Зенгфельдер, Гюнтер (1993). Шасси немецких самолетов . Атглен, Пенсильвания: Schiffer Publishing. С. 175–177. ISBN 0-88740-470-7. Шасси Ju 288 было самым инновационным по своей конструкции. Y-образный подшипник был установлен в гондоле двигателя с его верхними рычагами, шарнирно закрепленными. На нижнем конце этого подшипника находилась стойка амортизатора, которая также была шарнирно закреплена. Два двухтормозных колеса с шинами (метрического) размера 1015 x 380 были установлены на поперечной оси. Во время цикла уборки складная стойка поднималась гидравлическим домкратом. Нижняя часть складной стойки тянула Y-образный подшипник вверх. Действуя через рычажно-шестеренчатую систему, толкатель, расположенный параллельно Y-образному подшипнику, воздействовал на другой сегмент шестерни, закрепленный на шарнирном штифте масляной ноги, и вращал его вокруг этого, когда Y-образный подшипник тянулся вверх.
  68. ^ https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1943/1943 - 2372.html
  69. ^ https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1971/1971 - 2630.html
  70. ^ Магниевая облачность. История Convair B-36, Деннис Р. Дженкинс 2001–2002, ISBN 978 1 58007 129 1 , стр. 17 
  71. ^ "История шасси с гусеничным шасси". Командование материально-технического обеспечения ВВС . 30 июля 2019 г.
  72. ^ Международная ассоциация воздушного транспорта (июнь 2014 г.). «Дорожная карта технологий» (PDF) . iata.org . Архивировано из оригинала (PDF) 14 мая 2014 г. . Получено 28 февраля 2022 г. .
  73. ^ Интеграция шасси в концептуальный дизайн самолета (PDF) (Отчет). NASA. 1 марта 1997 г. стр. 30. Получено 6 ноября 2022 г.
  74. ^ abcd Chai, Sonny T.; Mason, William H. (1996). Landing Gear Integration in Aircraft Conceptual Design (PDF) . NASA CR-205551. Том MAD 96-09-01 (пересмотрено 1 марта 1997 г.). Блэксбург, Вирджиния: Политехнический институт и государственный университет Вирджинии. OCLC  39005288 . Получено 25 октября 2018 г. – через NASA.
  75. ^ «Летчик-испытатель» Тони Блэкман, Grub Street Publishing 2009, ISBN 9781906502362 , стр. 177 
  76. ^ "Goodyear Aviation Technical Resources". Goodyear Tire & Rubber Company . Получено 6 ноября 2022 г.
  77. ↑ Постановление FAA: Использование азота или другого инертного газа для накачивания шин вместо воздуха, дело № 26147, поправка № 25-78 RIN 2120-AD87 (отчет). 26 февраля 1993 г. Получено 6 ноября 2022 г.
  78. ↑ Jane's All The World's Aircraft 1982–1983, под редакцией Джона У. Р. Тейлора, ISBN 0 86720 621 7 , стр. 376 
  79. ^ MIL87139, стр. 24
  80. ^ http://digitool.library.mcgill.ca/webclient/StreamGate?folder_id=0&dvs=1575683504592~592, стр. 5
  81. ^ Пауэлл, Клеманс А.; Прейссер, Джон С. (январь 2000 г.). Исследование НАСА по снижению шума дозвукового реактивного транспорта (PDF) (Отчет).
  82. ^ Dobrzynski, Werner; Chow, Leung Choi; Smith, Malcolm; Boillot, Antoine; Dereure, Olivier; Molin, Nicolas (2010). "Экспериментальная оценка конструкции компонента шасси с низким уровнем шума" (PDF) . Aeroacoustics . 9 (6): 763–786. doi :10.1260/1475-472X.9.6.763. S2CID  55847377 . Получено 6 ноября 2022 г. .
  83. ^ Управление системы отчетности по безопасности полетов НАСА (январь 2004 г.). «Gear Up Checkup» (PDF) . Система отчетности по безопасности полетов по обратному вызову . № 292. НАСА . Получено 6 ноября 2022 г.
  84. ^ Идентификация NTSB: LAX05IA312 (Отчет). NTSB . Получено 6 ноября 2022 г. .
  85. ^ Scislowska, Monika (3 ноября 2011 г.). «Варшавский аэропорт возвращается к работе после чрезвычайной ситуации с самолетом». NBC News . Получено 13 января 2012 г.[ мертвая ссылка ]
  86. ^ "Boeing 757 Landing Gear". Biggles Software. 29 декабря 2011 г. Архивировано из оригинала 24 марта 2009 г. Получено 13 мая 2012 г.
  87. ↑ Стеллан Ф. Хилмерби (24 ноября 2009 г.). "Landing Gear". Stellans Flightsim Pages . Получено 13 мая 2012 г.
  88. ^ abcde Гаррисон, Питер (декабрь 2008 г.). «Как все работает: резонанс на земле». airspacemag.com . Журнал Air and Space . Получено 6 ноября 2018 г. .
  89. ^ abcd "Rotorcraft Flying Handbook" (PDF) . faa.gov . Федеральное управление гражданской авиации. 2000. стр. 11–17 . Получено 6 ноября 2018 г. .
  90. ^ "Безбилетники в нише шасси подвергаются смертельному риску гипоксии и гипотермии" (PDF) . Flight Safety Foundation . Май–июнь 1997 . Получено 15 июня 2015 .
  91. ^ Хэнлон, Майкл (11 июня 2013 г.). «Вперед на Красную планету». The Telegraph . Архивировано из оригинала 12 июня 2013 г. Получено 26 октября 2013 г. космическая гонка снова вспыхивает, и в ней участвуют не такие огромные институты, как НАСА. Старое мнение о том, что полет человека в космос настолько сложен, труден и дорог, что только огромные правительственные агентства могут надеяться на его осуществление, опровергается новым поколением ярких космических каперов, которые планируют отправить людей за пределы орбиты Земли впервые с 1972 года.
  92. ^ Foust, Jeff (18 октября 2013 г.). "SpaceX завершает расследование второй ступени Falcon 9, поскольку она переходит от Grasshopper". NewSpace Journal . Получено 26 октября 2013 г.
  93. ^ Клотц, Ирен (17 октября 2013 г.). "SpaceX Retires Grasshopper, New Test Rig To Fly in December". Space News . Архивировано из оригинала 21 октября 2013 г. . Получено 26 октября 2013 г. .
  94. ↑ Foust, Jeff (23 августа 2014 г.). «Испытательный аппарат Falcon 9 уничтожен в результате несчастного случая». NewSpace Journal . Получено 23 августа 2014 г.
  95. ↑ Леоне, Дэн (13 мая 2013 г.). «SpaceX арендует площадку в Нью-Мексико для следующих испытаний Grasshopper». SpaceNews . Архивировано из оригинала 3 сентября 2013 г. Получено 3 августа 2013 г.
  96. ^ "Landing Legs". SpaceX News. 29 июля 2013 г. Получено 30 июля 2013 г. Первая ступень Falcon 9 оснащена посадочными опорами, которые разворачиваются после разделения ступеней и обеспечивают мягкое возвращение ракеты на Землю. Четыре опоры изготовлены из современного углеродного волокна с алюминиевыми сотами. Расположенные симметрично вокруг основания ракеты, они укладываются вдоль борта транспортного средства во время взлета, а затем выдвигаются наружу и вниз для посадки.
  97. ^ "Landing Legs". SpaceX News. 12 апреля 2013 г. Получено 2 августа 2013 г. Центральная часть первой ступени Falcon Heavy и ускорители несут посадочные опоры, которые безопасно приземлят каждую часть на Землю после взлета. После того, как боковые ускорители отделятся, центральный двигатель в каждом из них включится, чтобы безопасно управлять траекторией ускорителя вдали от ракеты. Затем опоры будут раскрываться, когда ускорители вернутся к Земле, мягко приземляясь на землю. Центральная часть будет продолжать работать до разделения ступеней, после чего ее опоры также раскроются и приземлятся обратно на Землю. Посадочные опоры изготовлены из современного углеродного волокна с алюминиевыми сотами. Четыре опоры укладываются вдоль сторон каждой части во время взлета, а затем выдвигаются наружу и вниз для посадки.
  98. ^ Линдси, Кларк (2 мая 2013 г.). "SpaceX показывает ногу для "F-niner"". Архивировано из оригинала 31 октября 2014 г. . Получено 2 мая 2013 г. F9R (произносится как F-niner) показывает маленькую ногу. Конструкция представляет собой вложенный телескопический поршень с рамой A... Гелий высокого давления. Должен быть сверхлегким.
  99. ^ Бельфиоре, Майкл (22 апреля 2014 г.). «SpaceX безопасно возвращает ракету-носитель на Землю». MIT Technology Review . Получено 25 апреля 2014 г.
  100. ^ Норрис, Гай (28 апреля 2014 г.). "SpaceX Plans For Multiple Reusable Booster Tests". Aviation Week . Получено 27 апреля 2014 г. Полет F9R Dev 1 17 апреля, который длился менее 1 мин., был первым испытанием вертикальной посадки репрезентативной для производства возвращаемой первой ступени Falcon 9 v1.1, в то время как грузовой полет 18 апреля на МКС стал первой возможностью для SpaceX оценить конструкцию складных посадочных опор и модернизированных двигателей, которые управляют ступенью во время ее первоначального спуска.
  101. ^ ab Маск, Илон (1 марта 2018 г.). «Создание многопланетной жизни». New Space . 6 (1): 2–11. Bibcode : 2018NewSp...6....2M. doi : 10.1089/space.2018.29013.emu.
  102. ^ Бейлор, Майкл (2 июня 2019 г.). «SpaceX готовит Starhopper к прыжкам в Техасе, поскольку планы Pad 39A материализуются во Флориде». NASASpaceFlight.com . Получено 3 июня 2019 г.
  103. ^ Болл, Эндрю; Гарри, Джеймс; Лоренц, Ральф; Кержанович, Виктор (2007). Планетарные посадочные модули и зонды для входа в атмосферу. Cambridge University Press. стр. 72,74,75,147. doi :10.1017/CBO9780511536052. ISBN 978-0-521-82002-8. Получено 6 ноября 2022 г. .
  104. ^ Болл, Эндрю; Гарри, Джеймс; Лоренц, Ральф; Кержанович, Виктор (2007). Планетарные посадочные модули и зонды для входа в атмосферу. Cambridge University Press. стр. 76. doi :10.1017/CBO9780511536052. ISBN 978-0-521-82002-8. Получено 6 ноября 2022 г. .
  105. ^ Болл, Эндрю (2007). "26". Планетарные посадочные модули и зонды для входа в атмосферу. Cambridge University Press. doi :10.1017/CBO9780511536052. ISBN 978-0-521-82002-8.
  106. ^ «Проблемы с Philae после первой исторической посадки на комету». New Scientist. 14 ноября 2014 г. Получено 6 ноября 2022 г.

Внешние ссылки

На Викискладе есть медиафайлы по теме «Шасси» .