Почему у некоторых самолетов шасси наклоняются вверх?

Предисловие

Я уже отвечал на этот вопрос раньше, но мне нужно пересмотреть его со ссылками - ранее я правильно понял одну часть, но упустил настоящую причину. Как отмечали другие, целесообразность установки в колесную нишу по-прежнему сомнительна — компоновка A330 не отвечает всем требованиям по этой и другим причинам, особенно из-за того, что во время втягивания он наклоняется и укорачивается ( видео ). Схема A330/777 беспокоила меня уже пять лет .

наклон

Наклон, основанный на его изобретателях ^[1] и книге по конструкции шасси ^[2] , предназначен для уменьшения нагрузки сопротивления приземления (силы раскручивания), что, в свою очередь, позволяет использовать более легкие конструкции.

Таким образом, лобовые нагрузки, возникающие в результате преодоления инерции двух колес, действуют последовательно, а не одновременно; и максимальная мгновенная нагрузка сопротивления значительно снижается. Связанное с этим преимущество конструкций, воплощающих настоящее изобретение, заключается в том, что снижение максимальных нагрузок сопротивления позволяет сделать большинство, если не все, части ходовой части более легкими. ^[1]

На рис. 112 (b) показана аналогичная конструкция, за исключением того, что демпфер прыжка увеличен до тех пор, пока он не сможет внести существенный вклад в общее поглощение энергии при приземлении. Задние колеса теперь соприкасаются первыми и раскручиваются раньше передних колес, тем самым распределяя нагрузки с высоким сопротивлением на больший временной интервал и уменьшая их интенсивность. Вращение тележки задерживается демпфером на время, достаточное для поглощения энергии без создания аномально высоких динамических нагрузок на задние колеса (которые, очевидно, рассчитаны только на половину общей нагрузки). Общий ход амортизатора распределяется между основным и задним амортизаторами, но весь процесс поглощения энергии требует тщательного прогнозирования, чтобы воспользоваться возможностями. Трудно сделать вывод, лучше ли эта система, чем предыдущая.^{[2]: 120–121}

1: Вир, Нейлсон Кристофер Берна и Хоар Роберт Джордж. " Шасси самолета со средствами для минимизации нагрузки на колеса при посадке ". Патент США № 2670160. 23 февраля 1954 г. (см. PDF-страницу 2; OCR Google неправильно отсканировал эту страницу).

2: Конвей, Хью Грэм. Конструкция шасси. Том. 3. Чепмен и Холл, 1958 г.

В основном из приведенных здесь ответов кажется, что

• Крутящий момент, создаваемый выпрямляющим механизмом, помогает выровнять рубанок.
• Наклон главной передачи на B747 также позволяет определять воздух/землю. Все четыре тележки основных шасси наклоняются, когда самолет находится в воздухе, поэтому при приземлении могут активироваться любые системы, полагающиеся на логику воздух/земля.
• Шестерня наклонена, чтобы поместиться в нише колеса

Вы можете проверить ссылку для остальных объяснений.

Я буду использовать 757 в качестве примера, но все верно для каждого многоосного шасси, с которым я когда-либо работал (кроме 777).

Тележка (тележка) наклоняется под определенным углом, чтобы поместиться в колесную нишу, все остальные функции второстепенны. Грузовик должен располагаться под углом, потому что стойка шасси не полностью перпендикулярна фюзеляжу по другим соображениям. Вот что говорится в Руководстве по техническому обслуживанию 757 об приводе положения грузовика (также известном как привод наклона): «Этот привод прикладывает усилие, чтобы поставить сборку грузовика под углом, чтобы обеспечить зазор с конструкцией».

Это видео на YouTube показывает выдвижение/убирание шасси 757, вы можете ясно видеть на видео, что, если бы грузовик не находился под определенным углом, он ударился бы либо о килевой балке, либо об обтекателях крыла.

Причина, по которой он остается наклоненным в нижнем положении, связана со стоимостью и сложностью. Привод представляет собой простой односторонний гидравлический привод, что означает, что он может приводиться в действие только в выдвинутом направлении. Каждый раз, когда на шасси подается гидравлическая мощность, будь то в верхнем или нижнем положении, привод позиционирования тележки получает питание на выдвинутой стороне, независимо от положения шасси.

Дополнительная информация для тех, кто не использует TL:DR.

Когда самолет приземляется, привод пытается удерживать грузовик в наклонном положении, что значительно увеличивает давление в приводе (нормальное давление в системе составляет 3000 фунтов на квадратный дюйм). Обратный клапан предотвращает попадание гидравлической жидкости обратно в гидравлическую систему подачи, а затем при давлении 4500 фунтов на квадратный дюйм сбрасывает жидкость в возврат, позволяя приводу разрушаться. При взлете, когда самолет вращается, он снова переводит этот привод в убранное положение, когда задние колеса приближаются к фюзеляжу. Как видите, ход этого привода должен быть довольно длинным. Таким образом, полное выдвижение дает вам положение носка вверх, а полное втягивание дает вам положение носка вниз.

Чтобы привести грузовик в любое положение, отличное от полностью выдвинутого, сначала потребуется возможность подачи питания в обоих направлениях, что значительно усложняет гидравлическую систему и привод, и это приведет только к полному выдвижению и полному втягиванию. Для позиционирования грузовика в любом другом положении потребуются сложные регулирующие клапаны с обратной связью по положению или многопозиционные приводы, а также клапаны последовательности, чтобы каждый раз, когда передача не была выключена и заблокирована, грузовик находился в правильном положении. Так как нет необходимости расплющивать грузовик для посадки, это не вниз.

Наконец, положение грузовика всегда полностью выдвинуто с питанием, что означает, что грузовик всегда будет в правильном положении для втягивания, и вы можете использовать наклон грузовика для обнаружения воздуха/земли (веса на колесах). Фактически, на 757, если давление на привод позиционирования грузовика не работает, самолет не переключится в наземный режим, пока передняя стойка шасси не покажет вес на колесах.

Что касается упомянутого момента опускания носа, хотя технически это действительно происходит, момент очень мал по сравнению с самолетом и заканчивается за доли секунды. Сам привод довольно маленький, меньше привода спойлера, и реагирует на свою нагрузку на стойку очень близко к шарнирному пальцу грузовика, поэтому плечо момента короткое. Также эта же сила будет бороться с вращением самолета при взлете.

У 767 нос опущен, потому что его стойки расположены под другим углом, чем у 757, и они должны быть опущены носом, чтобы поместиться в нише колеса, это конструктивное решение из-за ограничений LGA.