Зачем морским реактивным самолетам нужно усиленное шасси?

Я несколько раз читал, что морские версии реактивных самолетов должны иметь усиленную ходовую часть. Вот один пример , другой .

Я всегда просто автоматически предполагал, что это необходимо, потому что посадки самолетов «жесткие». То есть самолет сильно врезается в палубу авианосца (по крайней мере, так звучало мое предположение).

Теперь я ловлю себя на этом вопросе. Военно-морские самолеты приземляются, цепляясь за трос, который сильно их тормозит. Они также могут взлетать с помощью катапульты, которая представляет собой какое-то движущееся устройство, которое тянет переднюю опору вперед при больших перегрузках.

Так по какой же причине морские версии самолетов нуждаются в усиленной ходовой части?

Я почти уверен, что это было объяснено где-то на этом сайте, включая изображение обшивки самолета (E-2C или чего-то подобного), изгибающегося под нагрузкой при приземлении, прежде чем даже зацепиться за провод , но поиск, кажется, не работает. для меня в последнее время.
@JanHudec - я задал этот вопрос здесь: Aviation.stackexchange.com/a/25090/7394 « F / A-18 приземляется на скорости около 720 футов в минуту (12 футов / с). Это вдвое больше. Истребители CTOL обычно делают около вдвое меньше. Я считаю, что средняя скорость авиалайнеров составляет менее 200 футов в минуту (3 фута / с)».

Ответы (3)

Посадка на авианосец действительно тяжелая. Причина не в замедлении (с которым справляется крюк), а в приземлении. Поскольку палуба короткая, провода не могут быть разнесены очень далеко друг от друга, поэтому самолет должен приземлиться очень точно. Поскольку точность выше при более крутом угле, самолеты, приземляющиеся на авианосец , не вспыхивают. Вообще. Таким образом, они ударяются о палубу со скоростью, более чем в два раза превышающей вертикальную скорость по сравнению с обычной посадкой на приличную взлетно-посадочную полосу.

Они также приземляются с более высокой скоростью, достаточной, чтобы летать на «болтере», активируясь, как только они наносят удар, не дожидаясь раскрутки. Приземление на авианосец действительно намного сложнее, чем обычное.
@ Саймон, насколько я мог найти, авиалайнеры обычно приземляются с вертикальной скоростью ниже 300 футов / мин (и я полагаю, что это похоже на истребители, поскольку скорости тоже похожи), в то время как, учитывая скорость и примерно нормальный угол глиссады, мой предполагается, что посадка авианосца будет на скорости 600–800 футов в минуту. Но это всего лишь предположение.
@JanHudec, вы совершенно правы - F-18 обычно приземляются со скоростью 700 футов в минуту и ​​имеют рейтинг до 1500. Авиалайнеры, как правило, стремятся приземлиться на скорости <300 футов в минуту, и большинство (или все?) имеют максимальную скорость где-то около 600-700 футов в минуту, прежде чем им потребуется проверка «жесткой посадки».
@Simon Чтобы быть предельно ясным, они на самом деле безоговорочно включаются на полную мощность в соответствии с процедурой, как только попадают на палубу. Если они поймают проволоку, это остановит их, несмотря ни на что. Если не цепляют провод, то уже ревут на полную мощность на тач-энд-гоу.
Стоит отметить, что вертикальная скорость также может быть непредсказуемой — несущая палуба не зафиксирована и будет двигаться сама по себе. Кажется вероятным, что одна, к несчастью, синхронизированная волна может существенно увеличить эту относительную скорость...

Я не уверен, почему «военно-морские самолеты приземляются, цепляясь за трос, который сильно их тормозит. Они также могут взлетать с помощью катапульты, которая представляет собой какое-то движущееся устройство, которое тянет носовую опору вперед при больших перегрузках». заставило бы вас усомниться в вашем предположении, что авианосец «приземляется« грубо »».

В дополнение к описанию Яном Худеком процесса посадки , ваше утверждение о взлетах также достаточно точно. Согласно Wiki, катапульта C-13-1 (используемая на многих авианосцах класса Nimitz) может стрелять со скоростью от 80 000 фунтов до 140 узлов на расстоянии 310 футов, создавая 2,81 г с общей силой 225 140 фунтов (спасибо, reirab!). Все это напряжение проходит через носовое шасси.

Между взлетом и приземлением на шасси самолета действуют значительно более высокие нагрузки, поэтому оно должно быть значительно сильнее, чем у эквивалентного самолета наземного базирования.

g — это мера ускорения. 1 g = 9.8 m/s^2 = 32 ft/s^2 1 knot = 1.688 ft/s, так 140 kt = 236.3 ft/s. Итак, имеем 310 ft = (1/2) a t^2и a t = 236.3 ft/s. Это дает нам t = 2.63 sи a = 90 ft/s^2, что составляет 2,81 г. Для ускорения 80 000 фунтов при 2,81 г требуется 2,81 * 80 000 = 225 140 фунтов силы.
Как я уже сказал, @reirab, я уверен, что кто-то может рассчитать G-силу. :) Спасибо!
@FreeMan, лучше этого - я когда-то участвовал в его измерении. Проблема, с которой мы столкнулись, заключалась в растрескивании точек крепления двигателя, особенно на самолетах, используемых для тренировок. Мы не знали, каких уровней g ожидать, поэтому оснастили один самолет приборами, и инструктор выполнил серию все более тяжелых посадок, имитируя студента в «худшем случае». Исходя из этого, мы настроили систему на запись максимум до 30 г. Первый набор данных от реальных пилотов-студентов был довольно бесполезен, потому что примерно половина точек данных зашкаливала . В день плохой прически это не столько «приземление», сколько «управляемое падение».
@alephzero Как студенты уходили от такой перегрузки?
Это были ускорения на "твёрдой" конструкции самолёта при ударе колёс о палубу, не такие как ускорения в кресле пилота. Самолет будет вращаться вокруг колес, уменьшая ускорение, которое ощущает пилот. Но они являются мерой того, что планер должен выдерживать. Между прочим, после того, как инструктор совершил посадку с перегрузкой 10 g, он прокомментировал: «Мне больше не платят за это — это столько данных, сколько вы собираетесь получить от меня!»
Урок заключается в том, что оборотная сторона конверта может довольно точно сказать вам среднюю силу, приложенную для того, чтобы что-то подбросить в воздух или остановить. Сломается он или нет, в большей степени зависит от максимальной силы (или, возможно, максимальной деформации) :-)
@SteveJessop alephzero говорил о вертикальной силе при приземлении. Мой расчет был для горизонтальной силы, приложенной катапультой. Тем не менее, вы все еще, конечно, абсолютно правы в отношении необходимости проектирования с учетом максимальных ожидаемых усилий, а не только средних. Согласно стр. 12 этой статьи , амортизаторы F/A-18 сжимаются до 12,3 дюйма. Если бы ускорение было постоянным (а это не так), переход от 1500 футов в минуту к 0 на расстоянии более 12,3 дюйма потребовал бы ускорения 305 футов/с ^ 2 = 9,53 g.

Это первая причина, которую вы перечислили: самолет сильно ударился о палубу. Это не просто ходовая часть; весь планер должен быть усилен, чтобы выдерживать более сильные удары при посадке авианосца.

Зачем морским реактивным самолетам нужно усиленное шасси?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v