Элементы конструкции опор самолета и их назначение

Основными элементами конструкции опор самолета (рис.1.8 и далее рис. 1.9...1.13) являются: опорные элементы 1, обеспечивающие соприкосновение самолета с поверхностью аэродрома — колесо, лыжа (грунтовая, снежная), поплавки, лодки, гусеницы, воздушная подушка, стойка 3, обеспечивающая передачу нагрузок с опорных элементов на конструкцию самолета через узлы подвески 4. Если внутренняя полость стойки используется для размещения амортизатора, то такая стойка называется амортизационной. Узлы подвески 4, связывающие стойку шасси с силовыми элементами конструкции фюзеляжа или крыла, двухзвенник (шлиц-шарнир) 5, состоящий из двух шарнирно соединенных звеньев, связывающих шток амортизационной стойки с цилиндром, чем и обеспечивается передача М_к от штока на цилиндр амортизатора и фиксация штока с колесами от проворота. Амортизатор, состоящий из штока с поршнем и цилиндра, служит для поглощения и рассеивания кинетической энергии самолета при посадке и движении самолета по неровному грунту.

Цилиндр-подъемник 7 для уборки и выпуска стойки шасси, замки (механические или (и) гидравлические) для фиксации стоек шасси в убранном и выпущенном положениях. В зависимости от особенностей конструкции шасси опора может включать в себя еще и следующие элементы, гасители колебаний (демпферы) для гашения самовозбуждающихся колебаний как всей опоры в целом (в основном передней опоры) — см. поз. 18 на рис. 1.11, поз. 6 на рис. 1.12, так и ее отдельных элементов (например, тележки с колесами) — см. поз. 5 на рис. 1.8, подкосы и раскосы в виде стержней, представляющих собой дополнительные опоры стойки.

Их использование позволяет уменьшить действующие на стойку изгибающие моменты и увеличить ее жесткость. С помощью подкоса стойка шасси удерживается в выпущенном положении и фиксируется в этом положении замками подкоса. Подкос может быть использован для уборки стойки, если к нему присоединяется цилиндр-подъемник ( поз. 1, рис. 1.12).

Рис. 1.9.Конструкция основной опоры с тележкой, траверсы и узлов ее крепление

В качестве подкоса может использоваться и сам цилиндр-подъемник ( поз. 7 на рис. 1.8 и поз. 7 на рис. 1.10); тележки (рис.1.9) и балки для крепления к одной амортизационной стойке четырех и более колес, траверсы (см. поз. 1 на рис. 1.9 и поз. 2 на рис. 1.11) для крепления стоек к узлам подвески на самолете, а также другие элементы, определяющие конструкцию, работу, уборку и выпуск более сложных опор самолета. На рис. 1.9, 1.10 представлены достаточно типичные конструкции основных опор пассажирского (транспортного) и легкого маневренного самолетов, а на рис. 1.11, 1.12 и 1.13 — конструкции передних опор такого типа самолетов.

Конструкция основных опор. Основная опора (рис. 1.9) состоит из амортизатора (амортизационной стойки), тележки с колесами, траверсы, переднего раскоса и бокового складывающегося подкоса.

Амортизационная стойка 3 проушинами 20 в верхней своей части болтом 22 крепится к траверсе 1, устанавливаемой с помощью оси внутри нее в переднем узле крепления стойки 21 (рис.1.9, б). В бронзовые втулки заднего узла крепления стойки 23 входит цапфа 2 стойки. К проушинам передней части траверсы крепится рычаг 19, к которому шарнирно присоединяется шток цилиндра-подъемника 18 стойки. Так конструктивно с помощью цилиндра 18 обеспечивается возможность поворота стойки в узлах 21 и 23 при ее уборке — выпуске

Траверса 1 — сварная с проушинами 20. К ней крепится раскос 16 и приварен рычаг 19. Внутри нее находятся бронзовые втулки для установки оси траверсы. К втулкам подводится смазка через пресс-масленки.

Передний раскос 16 выполнен в виде трубы с проушинами на концах. Нижний конец соединяется со стойкой 3 болтом, общим и для верхнего звена шлиц-шарнира 11. Шлиц-шарнир состоит из двух звеньев, соединенных шарнирно посередине болтом, а другими концами звеньев с помощью проушин шлиц-шарнир соединяется с цилиндром и штоком амортизационной стойки. В проушины вставлены бронзовые втулки, к которым подводится смазка. Все три оси параллельны и перпендикулярны продольной оси амортизатора. На шлиц-шарнире установлен указатель обжатия штока амортизатора для контроля правильности зарядки амортизатора. На указателе есть контровка, обрыв которой при грубой посадке подтверждает факт такой посадки.

Боковой складывающийся подкос 4 состоит из двух звеньев, шарнирно соединенных между собой болтом с распорной втулкой. На верхнем звене подкоса смонтиро­ван замок выпущенного положения 13, а на нижнем — болт, который при распрямленном подкосе входит в зев крюка замка, запираемого защелкой. Устройство такого типа механического замка рассматривается ниже. Оно обеспечивает фиксацию подкоса и, следовательно, самой опоры в выпущенном положении. В убранном положении стойка с тележкой запирается замком. В зев крюка такого замка входит серьга замка 12, закрепленного на нижнем конце цилиндра амортизационной стойки 3.

В верхней части верхнего звена подкоса ( рис. 1.9, а) имеются проушины для крепления рычагов 14 гидроцилиндров подкоса 15 (основного и аварийного), служащих для складывания подкоса при уборке стойки. Верхней проушиной А подкос присоединен к узлу на центроплане, нижней проушиной В — к уху оси, установленной сбоку нижней части цилиндра амортизатора. Узел В конструктивно выполнен в виде конического болта (шкворня) с проушиной (аналогично показан­ному на рис. 1.10, б, поз. 6), свободно поворачивающегося в подшипниках 15 ( рис. 1.10, б) при уборке стойки. Ось центрального шарнира подкоса С (рис. 1.9, а) расположена ниже прямой, проходящей через оси верхнего А и нижнего В шарниров, образуя "стрелу прогиба" у распрямленного подкоса, чем и обеспечивается (в дополнение к механическому замку) более надежная фиксация стойки в выпущенном положении.

Тележка (рис. 1.9, а) предназначена для крепления колес 6 и передачи внешних нагрузок на амортизатор. Коромысло тележки 10 сварное с плоскими приливами под проушины в центральной части для соединения с проушинами в нижней части штока. Соединение производится пустотелым болтом, являющимся осью для поворота коромысла тележки с колесами. В проушины штока для этих целей вставлены бронзовые втулки со смазкой от пресс-масленок. Возможность поворота тележки необходима для плавного движения самолета при переезде неровностей и выравнивания нагрузок на передние и здание колеса тележки. (В некоторых схемах шасси возможность поворота тележки относительно оси ее подвески используется для разворота тележки при уборке в положение, параллельное оси стойки.).

На концах коромысла 10 образованы патрубки с отверстиями для крепления осей 9 колес, контрящихся болтом от проворота в коромысле.

На осях колес на бронзовых втулках посажены четыре тормозных рычага 7, связанных, с одной стороны, шарнирно тормозными тягами 8 с проушинами 24 на нижней части штока амортизатора (рис. 1.9, а), а с другой стороны — шлицами с тормозными блоками колес. Это позволяет передавать при торможении колес силы, уравновешивающие моменты с тормозов колес, непосредственно на шток амортизационной стойки и далее на ее опоры.

Сверху над коромыслом устанавливают два гидроазотных демпфера 5, соединяющих шарнирно с нижней частью штока задние патрубки осей колес. Демпферы гасят продольные колебания тележки после отрыва самолета от ВПП и устанавливают ее в нейтральное положение (почти перпендикулярно к оси амортизатора), а также гасят колебания тележки относительно нейтрального положения от нагрузок при движении самолета по ВПП. Демпферы ограничивают и предельные наклоны тележки вниз, не допуская ее зависания при выпуске стойки и обеспечивая ее постоянную готовность к восприятию нагрузок.

Рис.1.10.Конструкция основной опоры с цилиндром-подъемником, и узлами крепление стойки

По своей КСС рассмотренная опора принадлежит к ферменно-балочным конструкциям. Здесь раскос, траверса и подкос в разных плоскостях представляют собой дополнительные опоры для амортизационной стойки (балки).

Представленная на рис. 1.10 конструкция основной опоры по КСС относится к балочным и представляет собой в плоскости ХОY консольную балку — амортизационную стойку 1, закрепленную моментно верхним концом с помощью траверсы 12 и ее оси 11в узлах 9 и 13 (см. сечение А—А на рис. 1.10, а) на лонжероне 14 и под косной балке 10 стреловидного крыла, а в плоскости YOZ — балку на двух опорах: ось траверсы 11 и узел 6 крепления подкоса 7. оси рычага 5, а сам рычаг верхними проушинами 3 крепится к мощным проушинам верхнего звена 2, в свою очередь шарнирно закрепленного на стойке 7, и еще одной проушиной на рычаге — к штоку амортизационной стойки. К стойке 1 конусным болтом 6 (рис.1. 10, б) крепится шток цилиндра-подъемника 7 шасси. Этот цилиндр одновременно выполняет и функции подкоса (опоры) для стойки, что выгодно в весовом отношении. Но в такой КСС (как и в КСС, показанных на рис. 1.8,) цилиндр 7 вместе с находящимся внутри него замком выпущенного положения стойки будет находиться под нагрузкой во все время движения самолета по аэродрому (сравните с КСС на рис. 1.9, 1.12, 1.13, где цилиндр-подъ­емник нагружается только в процессе выпуска или уборки стойки). Последнее повышает надежность и ресурс работы цилиндра и замка внутри него.

Сечение Б—Б (рис. 1.10) сделано по верхнему креплению подъемника 7. Здесь 17 — проушина подкоса со сферическим подшипником 16. Болт 6 ( рис. 1.10, б) опирается на бронзовые втулки 15 в проушинах цилиндра амортизатора 7. Конусная форма болта 6 и ширина проушин выбраны из условий работы болта как консольной балки на двух опорах на изгиб (где М = M_mах, там больше диаметр болта и ширина проушины). Болты 8 (см. сечение А—А на рис. 1.10) служат для фиксации оси траверсы 11 в узлах 9 и 13. На рис. 1.10 поз. 4 — серьга замка убранного положения стойки.

Конструкция передних опор. Передняя опора пассажирского самолета, представленная на рис. 1.11, состоит из амортизационной стойки 7 (цилиндра амортизатора и штока 9), траверсы 2, боковых раскосов 4, верхней 16 и нижней 15 щек механизма разворота колес, гидроцилиндров управления разворотом колес 8, цилиндра подъемника стойки 5, поворотного хомута 8, клыка 14, рычага 13 с осью 12, колес 11 с агрегатом подтормаживания при уборке шасси.

Рис. 1.11.Конструкция передней опоры

Траверса является силовым узлом, обеспечивающим крепление стойки к силовым продольным балкам в носовой части фюзеляжа. При уборке стойка поворачивается на бронзовых втулках относительно оси цапф 3 траверсы 2. Траверса состоит из двух штампованных половин, на одном конце которых находятся цапфы 3, а на другом — проушины для стыковки с цилиндром амортизатора. При установке стойки цапфы можно перемещать по резьбе траверсы с фиксацией в крайних положениях, что облегчает монтаж стойки. На траверсе есть проушины для крепления боковых раскосов. Снизу эти раскосы крепятся к цилиндру амортизатора. В верхней части цилиндра амортизатора находится прилив для крепления цилиндра-подъемника 5, ниже — петля 6 замка выпущенного положения. Цилиндр-подъемник выполняет одновременно функцию подкоса стойки 1. Однако наличие отдельного замка выпущенного положения стойки 6 разгружает этот цилиндр от нагрузок при движении самолета по аэродрому. Последнее повышает надежность и ресурс его работы. На верхней 16 и нижней 15 щеках (рис. 1.11, б) механизма разворота колес установлены цилиндры 18 управления разворотом колес. При ходе штока одного из гидроцилиндров усилие от него через качатку 19, тягу 20 и звено с упором 7 на хомуте 8 поворачивает хомут и связанный с ним через клык 14 рычаг (коромысло) 13 вместе с колесами 11. Управление гидроцилиндрами разворота колес на разбеге и пробеге самолета производится от педалей ножного управления. Управление разворотом колес при рулении осуществляется от специальных штурвальчиков на пультах управления пилотов. При свободном ориентировании колес (режим разворота отключен) описанная система работает в режиме демпфирования, т.е. при возникновении самоколебаний колес типа ’’шимми” разворот колес будет передаваться через те же элементы (7, 8, 19, 20), но уже в обратном порядке на штоки гидроцилиндров 18, работающих в этом случае уже как гасители колебаний (демпферы). В развале цилиндров 18 установлена качающаяся серьга замка убранного положения 17. Качание серьги в пределах ±10 мм необходимо для большей вероятности ее попадания в зев крюка замка и самоориентирования серьги в зеве крюка при его повороте на закрытие. Шток амортизатора серьгой 10 связан с рычагом (коромыслом) 13 по типу. На этом рисунке показаны также варианты конструкции сочленения рычага 3 со штоком амортизатора при помощи серьги 1. Поворотный хомут 8 на бронзовых втулках поворачивается на хромированных поясках нижней части цилиндра амортизатора и снизу поддерживается гайкой; законтренной болтами, а сверху — упирается в буртик на стойке 1. Ось колес 12 (рис. 1.111, а) выполнена из толстостенной трубы и соединена болтом с рычагом 13. На рис. 1.12 показана передняя опора пассажирского самолета, выполненная по ферменно-балочной КСС. Опора состоит из амортизационной стойки 5, к верхнему концу которой приварены клыки 4 с цапфами 3. Этими цапфами стойка крепится к узлам 20 на вертикальных продольных балках в носовой части фюзеляжа. На верхнем конце левого клыка установлен рычаг 2, соединенный с цилиндром подъемником 1 стойки. Складывающийся подкос является дополнительной опорой для стойки, он состоит из нижнего 12 и верхнего 14 звеньев, соединенных шарнирно в точке С. На подкосе имеется замок выпущенного положения 13, запирающий подкос в выпрямленном положении.

Рис. 1.12. Конструкция передней опоры с узлами ее крепление в фюзеляже

Этой же цели служит и стрела прогиба, образованная положением шарниров подкоса А, В и С: точка С расположена ниже прямой, соединяющей оси шарниров А и В. Верхнее звено подкоса выполнено в виде фермы и состоит из двух раскосов 16, соединенных сверху траверсой 18 со своими цапфами 15 для крепления подкоса в узлах 17 вертикальных продольных балок фюзеляжа. На траверсе 18 слева приварен рычаг 19 для соединения подкоса с цилиндром-подъемником 1 стойки. При работе этого цилиндра на уборку стойки (после открытия замка выпущенного положения 13 на подкосе стойки) начинает складываться подкос и одновременно поворачиваться на уборку сама стойка с колесом 8. Колесо повышенной проходимости с широким пневматиком и небольшим давлением зарядки. Ось колеса закреплена в вилке 7, которая, как и рычаг 13 в конструкции рассмотренной выше передней опоры (рис. 1.11, а), верхним концом шарнирно крепится к клыку 10 (рис. 1.12, а) на поворотном хомуте 11 цилиндра амортизатора, а проушинами 9 — к серьге штока амортизатора. Поворотный хомут 11 вертикальными болтами на кронштейнах хомута связан со штоками двух цилиндров 6 управления разворотом колеса. Сами же цилиндры 6 связаны шарнирно с цилиндром амортизатора 5. Все это позволяет подачей гидросмеси под давлением в один из цилиндров 6 через хомут 11, клык 10 и вилку 7 осуществлять поворот колеса в соответствующую этому цилиндру сторону. Эти же цилиндры 6 играют роль гасителей колебаний при возникновении на свободно ориентирующемся колесе колебаний типа ’’шимми”. На верхнем конце вилки снизу расположена петля замка убранного положения стойки. Внутри цилиндра-подъемника 1 смонтирован замок выпущенного положения стойки. Его конструкция подобна показанной на рис. 1.14. Как видно из рис. 1.12, цилиндр-подъемник нагружается только в процессе уборки и выпуска стойки 5, что повышает надежность и ресурс работы этого цилиндра и замка внутри него. На рис. 1.12, б показан узел крепления стойки раско­сами 4, цапфой 3 в кронштейне узла 20, крышкой 23, болтами 21. Бронзовый подшипник 24 смазывается через масленку 22 (25 — стенка ниши передней опоры). На рис. 1.13, а приведена передняя опора легкого маневренного самолета, выполненная по балочной КСС. В этой опоре амортизационная стойка представ­ляет собой балку, закрепленную моментно в плоскости YОZ с помощью траверсы (втулки) 1 на вертикальных продольных стенках в носовой части фюзеляжа под полом кабины летчика и на двух опорах и плоскости ХОY; на оси траверсы 1 и в гнезде замка выпущенного положения стойки с помощью упора 15 на верхнем конце амортизационной стойки (см. сечение А—А на рис. 1.13, а, в). К верхнему концу цилиндра амортизатора приварен рог 18, внутри которого расположены части замка выпущенного положения стойки с серьгой 19, связывающей штырь 14 замка, подпираемого пружиной 19, с цилиндром-подъемником 13 стойки 2.

Упорное кольцо 15 вокруг штыря 14 входит в гнездо замка 23, являющегося вто­рой опорой стойки в плоскости ХОY и расположенного снизу под полом кабины на верхнем своде отсека под переднюю опору. При выходе штока цилиндра-подъемника 13 через болт 20 серьга 19 и связанный с нею штырь 14 замка начнут двигаться вниз, преодолевая сопротивление пружины 16. При этом штырь 14 выйдет из гнезда замка 23 и при дальнейшем движении штока цилиндра-подъемника 13 стойка начнет поворачиваться на уборку против потока относительно оси (траверсы 1—1). Такое направление уборки стойки способствует более надежному ее выпуску как нормальным, так и аварийным способом, так как набегающий поток воздуха будет помогать выпуску стойки. В конце уборки стойки штырь 14 замка начнет скользить по площадке 27, отжимая ее и пружину 22 до тех пор, пока, пройдя площадку, штырь 14 нe окажется в положении, показанном на рис. 1.13, б. Замок закрыт. При работе цилиндра подъемника 13 на выпуск стойки шток цилиндра через серьгу 19 выведет штырь 14 из зацепления с упором (площадкой) 21. Замок открыт. Стойка будет выпускаться. На нижней части цилиндра амортизатора на бронзовых втулках расположен поворотный хомут 4, который через звено 12 и вилку 6 связан с колесом так, что разворот колеса приводит к повороту хомута 4. С хомутом 4 через тяги и качалки связан привод гасителя колебаний 4, что и используется для гашения колебаний типа “шимми” свободно ориентирующегося колеса передней опоры. И, наоборот, при управлении разворотом колеса от педалей ножного управления гаситель I колебаний 3 используется как силовой цилиндр для разворота через поворотный хомут 4, звено 12, вилку 6 колеса 7. Второй опорой вилки является ось 11, посредством которой связаны вилка 6 со штоком 5 стойки 2.

Рис. 1.13. Конструкция передней опоры и замков

выпущенного и убранного положения

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: