Существует ли оптимальное количество колес на тележку?

Я понимаю необходимость иметь больше колес, когда самолет проектируется более тяжелым. Количество колес на тележке и количество тележек различаются от самолета к другому. Например, основные составы шасси (от самого легкого до самого тяжелого самолета):

  • A320/B737: две двухколесные тележки
  • A330/A340/B767: две четырехколесные тележки
  • DC10/MD10: две четырехколесные и одна двухколесная тележки
  • B777: две 6-колесные тележки
  • B747: четыре четырехколесные тележки.
  • A380: две четырехколесные и две шестиколесные тележки.

Учитывая эти примеры, я предполагаю, что максимальное количество колес на тележке равно 6, и, таким образом, учитывая количество колес основного шасси B747, оно могло состоять из меньшего количества тележек с большим количеством колес на каждой (например, три тележки: две с 6). колеса и один с 4 колесами). Поэтому мне интересно, существует ли оптимальное количество колес на тележку, и не лучше ли для заданного количества колес добавить тележки с меньшим количеством колес на тележку.

Ответы (3)

Ответ зависит от того, кого вы спросите. Инженер-конструктор предпочел бы одно колесо и как можно меньше опор, а специалист по аэродинамике проголосовал бы за 8 или 12 колес, потому что тогда тележка имеет меньшую лобовую площадь и может быть размещена даже в тонких крыльях.

Как правило, менее двух колес могут поставить под угрозу избыточность, а для уменьшения локального давления на грунт требуется больше колес. Помните, что A-300B изначально не допускался в некоторые аэропорты США из-за немного более высокого давления на землю. Смотрите этот ответ для получения дополнительной информации.

В современных конструкциях используются два колеса на стойку для резервирования, когда самолет достаточно легкий, и заменяют их тележкой с таким количеством колес, которое необходимо для перевозки более тяжелых самолетов. А-340-200 получил центральную стойку с двумя колесами (А-340-200/300) рсп. четырехколесная тележка (А-340-500/600), а в таком же крупном, но более легком А-330 используются только две четырехколесные главные передачи без центральной передачи. Airbus мог бы использовать две шестиколесные тележки, но предпочел сохранить унификацию с шасси А-330.

Более 6 колес на тележке очень необычно, но есть и исключения: поскольку Ту-144 не имел реверсора тяги, все торможения приходилось производить колесными тормозами. Кроме того, тележки должны были помещаться между впускными каналами внутри гондол, поэтому в окончательной конструкции использовалось 8 колес с большими кожухами дисковых тормозов, выступающими к центру тележки. Как отмечает @Zeus в комментариях, это были, точнее, 4 колеса с двойными шинами на тележку: две шины с каждой стороны были механически связаны.

Шасси Туполева Ту-144

Шасси Туполева Ту-144 ( источник фото ). Этот конкретный самолет стоит на заднем дворе Авиационного института в Казани. Если вы хотите узнать, как этот 8-колесный монстр поместился бы внутри сверхзвукового авиалайнера, прочтите ответы на этот вопрос .

Первый прототип Б-36

ХВ-36 (первый прототип В-36) на взлете ( источник фото )

Convair экспериментировала с разными размерами шин для B-36 и даже гусеничной версии . Первоначальная конструкция с одним колесом привела к созданию самой большой авиашины из когда-либо произведенных, но в конце концов предпочтение было отдано обычной (но новой в то время) четырехколесной тележке, потому что одинарное колесо оказывало слишком большое давление на землю для большинства авиабаз США. Ранее на самолетах использовались двухколесные тележки (Туполев ТБ-3, Юнкерс Г-38) или пара колес слева и справа от стойки (Дуглас DC-4). Очень ранние большие самолеты должны были использовать то, что было доступно, поэтому бомбардировщик Caproni 42 1918 года имел столько же основных колес, сколько ТУ-144 полвека спустя ( источник изображения ). Цеппелин ШтаакенГигантский самолет времен Первой мировой войны использовал такое же количество основных колес на одной оси для операций в мягком поле.

Деталь Caproni 42 с центральной частью фюзеляжа и колесами

Когда Air India заказала свои первые A320, они опасались, что давление основного колеса будет слишком большим для некоторых индийских аэродромов. Airbus выпустил версию с четырехколесной тележкой вместо обычной двухколесной главной передачи обычного A320. Когда позже они заказали A321, Индия, похоже, улучшила свои аэродромы, потому что в новых самолетах используется обычная двухколесная передача, которая механически проще и требует меньше обслуживания.

Эйр Индия A320

Air India A320 ( источник изображения )

Насколько я помню, технически Ту-144 имел по 4 сдвоенных колеса на каждой тележке.
@Зевс: это правильно; две шины были связаны и не могли вращаться независимо друг от друга. Спасибо, что указали на это!

Проблема не в самой тележке; тележка также могла принимать 10 колес и более (Ан-225). Но надстройка самолета должна выдерживать силы, ожидаемые при посадке; и, конечно же, шасси должно быть убирающимся в корпус для экономии топлива и скорости. В зависимости от этих ограничений (и, возможно, больше, например, возможность повторного использования в семействе самолетов), авиаконструкторы должны соответствующим образом выбирать соответствующую конфигурацию тележки. В зависимости от приоритетности ограничений и в зависимости от того, как самолет эволюционировал от своих предшественников, разные авиаконструкторы могли прийти к разным выводам/решениям даже для одного и того же самолета, не говоря уже о разных самолетах с разными надстройками.

У Ан-225 по 7 тележек с каждым бортом по 2 колеса.
@fooot: Я бы даже сказал, что у него не тележки, а пары колес на поддерживающей оси.

Нет «лучшего» общего, вечного числа. Любой вопрос, требующий мифического «лучшего» чего-либо, никогда не может дать конкретного ответа, поскольку его не существует.

Наилучшей конфигурацией шасси является та конфигурация, которая наиболее эффективно воспринимает вес самолета и распределяет его по земле, не перегружая поверхности, по которым он движется.
И ЭТО будет сильно зависеть не только от размера, формы и веса самолета, но и от эксплуатационных характеристик, посадочной и взлетной скоростей и т.д. и т.п.