94.Флаттер частей самолета. Меры борьбы с флаттером.

Флаттер можно определить как динамическую неустойчивость конструкции в потоке воздуха. Возникает флаттер в результате взаимодействия аэродинамических, упругих и инерционных сил. Флаттеру могут быть подвержены крыло, оперение, обшивка и другие части самолета.

Флаттер - это самовозбуждающиеся незатухающие колебания частей конструкции, происходящие под действием аэродинамических сил, которые возникают при колебаниях и исчезают в отсутствии колебаний. Поэтому это явление называют самовозбуждающимися колебаниями, или автоколебаниями. Энергия, необходимая для поддержания этих колебаний, доставляется встречным потоком воздуха.

Флаттер - весьма скоротечное и опасное явление, которое обычно заканчивается разрушением самолета. Известно много различных форм флаттера, которые определяются возможными сочетаниями деформаций конструкции во время колебаний.

• изгибно-крутильный флаттер крыла (оперения), характеризующийся изгибом и закручиванием крыла (оперения);

• изгибно-элеронный флаттер крыла, сопровождающийся изгибом крыла и отклонением элерона;

• изгибно-рулевой флаттер горизонтального оперения, характеризующийся изгибом фюзеляжа и симметричным отклонением рулей высоты.

Флаттер наступает при определенной скорости полета, которую называют критической скоростью флаттера. Для каждой формы флаттера существует своя критическая скорость. Величина критической скорости флаттера в значительной степени зависит от распределения центра масс (ЦМ) относительно центра жесткости (ЦЖ) и фокуса. При совмещении ЦМ и ЦЖ флаттер невозможен (исчезает связь между изгибными и крутильными колебаниями). При совмещении ЦМ и фокуса – исчезает момент от инерционных аэродинамических сил, закручивающих крыло.

Также для борьбы с флаттером требуется установка балансировочных грузов в носке крыла ближе к его концам. Применимо и смещение двигателей вперед по полету. Топливо, размещенное в отсеках крыла, также влияет на критическую скорость флаттера. С увеличением высот полета критическая скорость флаттера возрастает. Критическая скорость флаттера зависит также от расположения элерона по размаху, увеличиваясь при смещении элерона от конца в среднюю часть крыла.

95.Самоколебания колес шасси. Гасители колебаний передних колес шасси.      Применение самоориентирующихся колес передних стоек привело к появлению нового не встречавшегося ранее вида самовозбуждающихся колебаний передней стойки, получившего название "шимми". Шимми - самовозбуждающиеся колебания носовой стойки шасси, которые могут возникнуть на определенной скорости движения самолета во время разбега или пробега. Эти колебания вызывают интенсивные вибрации носовой части фюзеляжа и приборных досок, что затрудняет наблюдение за приборами, могут вывести из строя бортовое оборудование, привести к срыву пневматиков, поломке стойки и разрушению конструкции носовой части фюзеляжа.      Особенность этих колебаний в том, что они имеют совместный изгибно-крутильный характер.      Критическая скорость шимми повышается с увеличением выноса колес, его жесткости и при применении колес меньших размеров. При выносе, большем радиуса колеса, явление шимми практически невозможно. Однако по конструктивным соображениям обычно принимают вынос менее 0,6-0,7 от радиуса колеса. Жесткость колеса зависит от степени износа пневматика и давления его зарядки. Износ и снижение давления в пневматике приводят к уменьшению его жесткости, а, следовательно, к уменьшению критической скорости шимми.      Повысить критическую скорость шимми можно, применяя спаренные колеса, жестко связанные между собой одной осью. Для борьбы с шимми на современных самолетах применяют гидравлические гасители (демпферы) колебаний (см. рис. 7.10.). Величина критической скорости шимми зависит также от нагрузки на переднюю стойку и коэффициента трения пневматика о поверхность взлетно-посадочной полосы. Чем больше эти величины, тем меньше критическая скорость шимми. Корпус 3 демпфера шимми (см. рисунок) своими цапфами 2 закреплен на цилиндре 1 амортизационной стойки таким образом, что обеспечивается возможность его поворота относительно оси а–а, параллельной оси цилиндра 1 амортстойки. Клык 8 рычажной стойки с встроенным амортизатором (или верхнее звено двухзвенника стойки телескопической схемы, или серьга полурычажной стойки) крепится к поворотному хомуту (стакану) 7, свободно посаженному на цилиндр, что обеспечивает свободный поворот (самоориентацию) колес.Шток 4 демпфера шимми через шкворень 5 связан с вилкой 6, закрепленной на поворотном хомуте 7.Поворот колес (и поворот хомута) относительно оси цилиндра амортизатора вызовет движение штока 4 внутри корпуса 3 демпфера и рассеивание энергии, вызывающей колебания.Демпфер гасит только высокочастотные колебания (повороты колеса относительно оси стойки с большой угловой скоростью) и, следовательно, препятствует возникновению шимми.

При относительно небольшой скорости поворота колес во время рулежки демпфер не препятствует их самоориентации.