книги из ГПНТБ / Конструкция летательных аппаратов учебник

При лыжном шасси пт* определяется коэффициентом со­

противления лыж /тр.л, который зависит от характера и состоя­ ния грунта, удельного давления лыжи на грунт дл и скорости движения самолета. На фиг. 9.10 приведены примерные зависи­ мости /т р .л для грунта различной влажности. Как видно, при ма­ лых скоростях движения самолета на сухом грунте величина / тр.л получается раза в два больше, чем на влажном. С увеличением скорости движения происходит значительное уменьшение / тр.л,

Ртця

особенно на сухом грунте и при скоростях V = 504-60 км/ч значе­ ния /тр.л при сухом и влажном грунте становятся близкими друг к другу (/тр.л =0,30 -4-10,20).

Для уменьшения значения / тр.л при разбеге самолета на су­ хом грунте производят впрыск воды под лыжу в начале разбега, пока скорость самолета не достигнет V =50 4- 60 км/ч. Расход воды получается относительно небольшой — несколько десятков литров на каждую лыжу.

217. При пробеге самолета желательно иметь большее аэро­ динамическое сопротивление самолета. Для этого надо возмож­ но дольше удерживать самолет на угле атаки, близком к поса­ дочному. На ряде самолетов на фюзеляже устанавливаются специальные аэродинамические тормозные щитки (фиг. 9.11), но

восновном в полете.

218.Значительно увеличить аэродинамическую силу сопро­

тивления самолета можно путем применения тормозного пара­ шюта.

Перегрузка, создаваемая парашютом в момент его выпуска, равна:

Для получения возможно большего снижения Lnpo6 парашют должен начинать работать с момента посадки (VBlJn-= V/,ocj. Ве­

220

личина «т.пар выбирается обычно порядка пхтмар = 0,5 н- 0,6.

При этом площадь тормозного парашюта получается соизмери­ мой с площадью крыла. Максимально допустимая скорость вы­ пуска тормозного парашюта обязательно указывается в инструк­ циях. При выпуске парашюта на большей скорости (истинной) сила Х пар возрастает и может привести к разрушению самого

” " 7

/

Фиг. 9.11

парашюта, троса его крепления и даже к деформации хвостовой части фюзеляжа. Чтобы этого не произошло, замок крепления троса рассчитывается на определенную величину Л'партах. при

малой, что практически не оказывает влияния на дальнейшее тор­ можение самолета. Место крепления тормозного парашюта вы­

Фиг. 9.12

парашюта при плохих метеоусловиях, так как в противном слу­ чае возможно его смерзание в полете и невыпуск при посадке. Вес парашюта с системой его крепления и размещения, отнесен­ ный к его площади, с достаточной точностью можно считать рав-

221

РО*^кр

219.Системы реверса тяги дают возможность получить пх91р~

=0,8 р0. При существующих тяговооруженностях самолетов пРе® может превосходить суммарное значение птхрср -ф п™*р.

Наиболее просто вопрос реверса тяги решается на самолетах с ТВД посредством изменения углов атаки лопастей винтов. Для ТРД относительный вес системы реверса составляет порядка дгрев ^ 0,1 Сд.у. При ТРД, расположенных внутри фюзеляжа, в ряде случаев возникают такие компоновочные и конструктивные трудности, которые не дают возможности использовать реверс.

§9.5. ТОРМОЗА АВИАЦИОННЫХ КОЛЕС

220.Тормоза, устанавливаемые на авиационных колесах, дол жны обеспечить возможность изменять сопротивление качения колес в широком диапазоне и при необходимости полностью ос­

(фиг. 9.13), легкие, компактные и не требующие в эксплуатации регулировки зазоров. Недостат­ ками таких тормозов являлись малая эксплуатационная надеж­ ность тормозной камеры и боль­ шая инерционность тормозов (изза большого объема тормозной

камеры), которая делала их мало пригодными для работы сов­ местно с автоматом торможения. Поэтому параллельно с камер­ ными тормозами применялись более сложные в эксплуатации, но

322

более быстродействующие колодочные тормоза (фиг. 9.14). От­ носительный вес камерных и колодочных тормозов равен ДСторм= = 0,007 -н- 0,008.

Резкое увеличение требований к величине тормозного момен­ та и энергоемкости тормозов заставило перейти к более тяжелым дисковым тормозам, имеющим при тех же габаритах колес боль­ шую поверхность трения (фиг. 9.15). Дисковые тормоза состоят из набора биметаллических дисков 1 (стальной каркас, залитый

1

чугуном) и стальных дисков 2 с наклепанными металло-керамиче­ скими тормозными секторами, образующими совместно с биме­ таллическими дисками фрикционную пару. Одни диски вращают­ ся совместно с барабаном колеса, а другие соединены с корпу­ сом тормоза. Для увеличения энергоемкости тормоза и уменьше­ ния возможности коробления биметаллические диски делаются в виде отдельных соединенных между собой секторов большой толщины. Сжатие дисков производится при помощи силовых тор­ мозных цилиндров.

Относительный вес дисковых тормозов равен примерноДСторм= = 0,01.

Основными характеристиками любого тормоза, помимо веса и габаритов, являются максимальный тормозной момент и энерго­

На сухом крупнозернистом бетоне коэффициент трения при страгивании колеса достигает значений / тр.к = 0,7 -=-0,8. При качении коэффициент трения колеса / тр.к изменяется, как это показано

223

на фиг. 9.16, и соответственно изменяется и максимальный тор­

движения I/ > 63 К Рзлр км/ч, где р згр — давление зарядки пнев­ матика.

Момент, который способен создать тормоз, равен:

М 70ри = ^ /т р .т о р Ят Г d F . t = k T Утр. тор <7т F r у

к

где г — удаление элемента тормоза dFT от оси колеса; дт— давление сжатия тормозных дисков;

FT — площадь поверхности торможения фрикционных сек­ торов.

Для существующих тормозов / тр т<>р= 0,5 и заметно увели­ чить его не представляется возможным. Величина <?™ах ограни­

чена из условий нагрева тормозных дисков, и дальнейшее ее увеличение возможно лишь при переходе на новые материалы тормозных дисков. Поэтому увеличение /WTOpMmax—&т.Ар торFт<?”зх

идет в основном за счет увеличения площади FT (уве­ личения числа тормозных дисков). С достаточной точностью мо­ мент тормоза /Иторм можно считать пропорциональным давлению

всего контакта колеса относительно грунта и не происходит, уг­

что с ростом силы Т увеличивается окружное растяжение покрыш­ ки колеса перед контактом и возрастает радиус качения —

224

Наличие проскальзывания вызывает большой износ покрыш­ ки, что недопустимо в эксплуатации. Местный износ — «лыска» получается тогда, когда вращение колеса полностью прекрати­ лось.

Для предотвращения повышенного износа пневматика и по­ лучения в то же время возможно большей силы торможения в системе торможения устанавливаются автоматы торможения.

Наиболее распространенными являются автоматы торможе­ ния, реагирующие на угловое ускорение колеса е При появле­ нии определенного значения углового ускорения колеса £i ав­ томат производит растормаживание колеса, а после его умень­ шения вновь затормаживает колесо. Наличие инерционности си­ стемы растягивает процесс растормаживания и затормаживания

тормозах в тепло, нагревая как сами тррмоза, так и остальные элементы колеса.

Поэтому энергоемкость тормоза может определяться как мак­ симально допустимой температурой нагрева 7"доп, самих тор­ мозов, так и температурой нагрева покрышки и камеры пневма­ тика, или резиновых уплотнений элементов тормозной системы, расположенных на колесе.

Температура тормозов определяется величиной работы Лторм, весом тормозов и теплоемкостью материала. Применяемые на серийных самолетах дисковые тормоза рассчитаны на макси­ мальную рабочую температуру 7'ДОП= 7 2 0 870° К (450-ь 600°С), но использование новых материалов, например бериллиевых сплавов, позволяет делать тормоза, рассчитанные на 1070 (900)

верхности тормозных пар), от которого зависит градиент темпе­ ратур в материале тормозных дисков (величина температурных

226

напряжений). Чем больше скорость движения самолета, тем 'больше мощность, развиваемая тормозами колес, /V = Л?торм <*>, тем больше секундный поток тепла. Уже при скоростях движения Vr=80 м/с при энергичном торможении секундный тепловой по­ ток для серийных тормозов достигает такой величины, что на­ чинается энергичное растрескивание поверхности тормозных ди­ сков, поэтому не рекомендуется резкое торможение колес при больших скоростях.

Величина энергоемкости тормозов /Чоры.тах выбирается так­ же из условия, чтобы нагрев пневматика и элементов уплотнения тормозной системы не влиял на срок их службы (не превышал

390°К (120°С).

Величина ЛТОрм.тах указывается в паспорте колеса, но в за­ висимости от условий эксплуатации ((температуры воздуха, ветра и особенно нагрева колеса от предшествующего торможения) она может значительно меняться.

При энергичном торможении колес в период всего пробега самолета и отсутствии других средств торможения тормоза ко­ лес поглощают 80—85% всей кинетической энергии самолета в

15—20% энергии рассеиваются силами аэродинамического сопро­ тивления.

равна суммарной энергоемкости тормозов всех колес. Поэтому при посадках на повышенных скоростях (истинных) работа -А,орм

может оказаться больше энергоемкости тормозов и вызвать зна­ чительный их перегрев. Перегрев тормозов может произойти так­ же при повторных посадках, если колесо к началу повторного торможения не успело остыть.

223. Отвод тепла от тормоза и распространение его по эле­ ментам колеса после окончания торможения происходит доста­ точно медленно.

Даже через час стоянки самолета в колесе может оставаться 30—40% тепла, выделенного при торможении. На фиг. 9.19 по­ казаны характерные зависимости изменения температур эле­ ментов колеса по времени. Максимальный нагрев барабана в месте прилегания к нему камеры и покрышки наступает через 15—20 минут после торможения. Приближенно можно считать, что к этому времени четверть всего тепла рассеивается в атмо­ сферу, а остальная часть распределяется поровну между пневматиком, тормозом и барабаном колеса. В силу указанного об­ стоятельства разрушение пневматика от нагрева может произой­ ти значительно позже конца торможения (например, после заруливания самолета на стоянку).

224. Одним из наиболее рациональных средств увеличения ■Лторм.ш»! является применение охлаждения тормозов в процес­ се или после торможения.

Наиболее эффективным является жидкостное охлаждение тормозов в период торможения, позволяющее на 30°/о и более повысить их энергоемкость (см. фиг. 9.19). В качестве охлаж-

ИАГН 5-Ю6кГм

дающей жидкости применяется спирто-водяная смесь, не замер­ зающая при полетах на больших высотах и дающая меньшие температурные напряжения и растрескивание тормозов при ох­ лаждении.. Охлаждающая жидкость разбрызгивается при тормо­ жении на тормозные диски. Потребное количество жидкости не велико и увеличение относительного веса тормозной системы не превосходит 5—10°/о. При данной системе охлаждения пони­

228