Шасси летательного аппарата: различия между версиями

Нет описания правки
'''Шасси́ летательного аппарата''' — [[система]] [[Опора|опор]] [[летательный аппарат|летательного аппарата]] (ЛА), обеспечивающая его стоянку, передвижение по [[аэродром]]у или воде при [[взлёт]]е, [[Посадка летающего объекта|посадке]] и [[руление|рулении]].
 
Обычно представляет собой несколько [[стойка|стоек]], оборудованных [[Колесо|колёсами]], иногда используются [[лыжи]] или [[Поплавок|поплавки]]. В некоторых случаях используются [[гусеничный движитель|гусеницы]] или поплавки, совмещенныесовмещённые с колесами. «[[Шасси]]» — общий [[термин]]. Как правило, различают «опоры» («стойки» или «ноги») шасси, уточняя, какая именно. Например, говорят: '''правая основная опора шасси''' или '''правая основная стойка шасси'''.
 
== Разновидности ==
[[Файл:A320-main-landing-gear.jpg|thumb|300px|Основная стойка [[Airbus A320]]. 1 — стойка, 2 — механизм распора, 3 — цилиндр уборки-выпуска, 4 — складывающийся подкос, 5 — серьга, 6 — гидролинии тормозов, 7 — поршень тормоза. Зелёными линиями на врезке показана [[стрела провеса]] механизма распора]]
[[Файл:An-74-main-landing-gear-bay.jpg |мини|200 px|Гондола основных опор [[Ан-74]], хорошо видны конструктивные особенности — замков убранного положения опор нет, на створке потёртость от колеса]]
В качестве механизма уборки шасси сейчас в основном используется гидропривод, ранее широко применялся пневматический (например, все самолёты МиГ, вплоть до первых серий [[МиГ-23]] имели пневматический привод шасси), или [[Авиационный электропривод|электропривод]] — например, на [[Ту-95]], где каждая стойка убирается электромеханизмом МПШ-18 с двумя моторами постоянного тока мощностью 2600 ватт).<ref name=Tu-95>Самолёт ВП-021. Техническое описание. Книга 2, часть 3. Взлётно-посадочные устройства</ref> В качестве приводных механизмов обычно используются [[гидроцилиндр]]ы, одним концом закреплённые на самолёте, вторым — на опоре шасси. Для надёжной фиксации опор в убранном (чтобы исключить затраты энергии на удержание опор) и выпущенном (для исключения самоуборки на земле) положениях используются замки или иные фиксирующие устройства, например, механизм распора.
 
Конструкцию шасси разработчики стараются не усложнять, но некоторые модели самолётов имеют порою довольно сложную кинематику. Например, на многих самолётах Туполева применялся механизм переворота тележки — в процессе уборки тележка шасси поворачивалась вдоль на 90 градусов, для оптимальной укладки в гондолу шасси ([[Ту-16]], [[Ту-22]], [[Ту-95]], [[Ту-104]], [[Ту-134]], [[Ту-144]] [[Ту-154]]) — а на [[Ту-160]] стойки ещё и укорачиваются и смещаются ближе к фюзеляжу. Похожая система переворота установлена на перехватчике [[МиГ-31]] (но в другую сторону). Также для уменьшения внутреннего объёма отсека шасси применяется разворот оси колеса (или колёс) на 90 градусов ([[МиГ-29]], [[Су-27]], [[Ил-76]] и др.). На самолётах МиГ-23/27 конструкция механизма уборки шасси совершенно оригинальная — колесо, по сути, втягивается в фюзеляж по сложной траектории.
 
Конструкция с уборкой вперёд по полёту (например, все опоры [[Ил-18]], передняя опора [[Боинг 737|Боинга 737]], [[Боинг 777|777]]...) позволяет при отказе гидросистемы опорам выпускаться под собственным весом и давлением скоростного напора, достаточно лишь открыть аварийным тросовым приводом замки убранного положения.<ref name=Il-18>{{книга |автор=Кузнецов А. Н., Покровский В. Я., Поликушин В. М., Премет Л. А. |заглавие=Самолёт Ил-18 |оригинал= |ссылка= |викитека= |ответственный= |издание= |место=М. |издательство=Транспорт |год=1974 |том= |страницы= |столбцы= |страниц=336 |серия= |isbn= |тираж= |ref=}}</ref> На Боинге 777 полость выпуска в цилиндре вовсе отсутствует и выпуск идёт за счёт веса и давления скоростного напора даже в нормальной эксплуатации. Если же опоры выполнены с уборкой назад по полёту (Ту-134, Ту-154), то при выпуске приходится преодолевать сопротивление от скоростного напора и при полном отказе гидросистем выпуск невозможен, для обеспечения аварийного выпуска на некоторых типах ЛА имеется ручной насос.<ref name=Tu-134>{{книга |автор=Бороденко В. А., Коломиец Л. В. |заглавие=Самолёт Ту-134. Конструкция и эксплуатация |оригинал= |ссылка= |викитека= |ответственный= |издание= |место=М. |издательство=Транспорт |год=1972 |том= |страницы= |столбцы= |страниц=368 |серия= |isbn= |тираж= |ref=}}</ref> Также в ряде случаев аварийный выпуск за счёт скоростного напора обеспечивает конструкция с уборкой вбок (Як-42, Ан-140 и другие типы).<ref name=An-140-100>Самолёт Ан-140-100. Руководство по технической эксплуатации. Раздел 032</ref>
 
В качестве замка убранного положения чаще всего используется крюковый замок — на опоре установлена [[Серьга (значения)|серьга]], после входа в ловитель замка запираемая там крюком. В качестве замков выпущенного положения в конструкцию подкосов-цилиндров уборки-выпуска (цилиндров, входящих в силовую схему шасси, точка крепления которых лежит ближе к оси колёс, чем к точке подвески стойки к самолёту, что позволяет цилиндру воспринимать значительные боковые усилия, воздействующие на шасси) включаются цанговые замки — в цилиндре установлена [[Цанга|цанговая]] пружина, перья которой входят в проточку на штоке либо загоняют в проточку шарики, фиксируя тем самым шток.
 
В системе уборки-выпуска шасси выстроены зависимости, обеспечивающие правильную последовательность работы. Например, замок убранного положения открывается только после открытия створок, а давление в цилиндр выпуска опоры подаётся только после открытия замка, чтобы обеспечить открытие замка с меньшей нагрузкой. Зависимости могут быть обеспечены как конструкцией гидроагрегатов (окнами перепуска в цилиндрах, гидропереключателями), так и электрически — [[Концевой выключатель|концевыми выключателями]] или иными датчиками, от которых управляются гидроагрегаты.
 
В обязательном порядке шасси имеет сигнализацию — зелёные лампы выпущенного положения каждой опоры, зачастую также красные или жёлтые лампы промежуточного положения (открыты одновременно и замок убранного положения, и замок выпущенного, открыты створки), при убранных шасси и закрытых створках сигнализация шасси в соответствии с эргономической концепцией «тёмной кабины» не горит, однако на некоторых старых типах ВС (например, на Ту-104) красные лампы сигнализируют об убранном положении шасси и горят в крейсерском полёте.
 
Так как выпуск шасси, в отличие от уборки, является одним из главных факторов безопасного завершения полёта, то ЛА оснащается несколькими раздельными системами выпуска. Например, на [[Ту-154]] уборка шасси возможна только от первой гидросистемы, выпуск — от любой из трёх гидросистем, причём для выпуска от второй и третьей гидросистем некоторая часть агрегатов дублирована (на замках убранного положения установлены цилиндры аварийного открытия, цепь открытия замков проложена в обход цилиндров створок, что делает полное открытие створок необязательным для начала выпуска опор). На [[Ту-95]] один двигатель МПШ и пара соленоидов открытия замка убранного положения питаются от левой сети 27 В, второй двигатель и пара соленоидов — от правой, при нормальной работе системы они работают одновременно. На некоторых машинах (напр., [[Ан-12]]) как выпуск, так и уборка шасси возможны от любой из двух гидросистем, с чем связан случай посадки Ан-12 с незамкнутыми в выпущенном положении шасси — при уборке после взлёта кран одной гидросистемы был забыт в положении «Уборка», перед посадкой кран второй гидросистемы был поставлен в положение «Выпуск» и пилот также забыл поставить его в нейтраль, в результате опоры из-за противодействия двух гидросистем не удерживались в выпущенном положении. На летательных аппаратах с одной основной гидросистемой для резерва выпуска шасси может использоваться система, подающая в гидроцилиндр(-ы) воздух или азот под высоким давлением из пневмосистемы самолёта или из аварийного баллона. После такого аварийного выпуска на земле выполняется специальная процедура по удалению газа из гидросистемы шасси (т. н. «прокачка»).
 
=== [[Тормозная система]] ===
[[Файл:Переборка шасси.JPG|thumb|300px|Переборка шасси Ту-22М3 специалистами СиД, хорошо виден пакет тормозных дисков на разобранной передней паре]]
Система торможения колёс ЛА предназначается для эффективного гашения скорости при посадке, а также при рулении по аэродрому. При приземлении самолёта она испытывает очень большие нагрузки, которые снижаются применением реверса тяги реактивных двигателей, перестановкой лопастей воздушного винта на малые углы или применением тормозного парашюта. Помимо этой функции, все самолёты оборудованы стояночным тормозом (но дополнительно, при стоянке ЛА, под колёса всегда ставят упорные колодки). Также на многих самолётах колёса шасси автоматически затормаживаются после взлёта на всё время полёта, и растормаживаются на посадке при выпуске шасси. На некоторых типах ЛА тормозной барабан принудительно охлаждается нагнетанием воздуха встроенными в ступицу электровентиляторами (типа МТ-500), реже применяется испарительная [[спирт]]овая система.
[[Файл:Tu-154M-brake-discs.jpg|thumb|200px|Неподвижные (с внутренними зубьями) и подвижные тормозные диски Ту-154]]
Система торможения колёс ЛА предназначается для эффективного гашения скорости при посадке, а также при рулении по аэродрому. При приземлении самолёта она испытывает очень большие нагрузки, которые снижаются применением реверса тяги реактивных двигателей, перестановкой лопастей воздушного винта на малые углы или применением тормозного парашюта. Помимо этой функции, все самолёты оборудованы стояночным тормозом (но дополнительно, при стоянке ЛА, под колёса всегда ставят упорные колодки). Также на многих самолётах колёса шасси автоматически затормаживаются после взлёта на всё время полёта, и растормаживаются на посадке при выпуске шасси. На некоторых типах ЛА тормозной барабантормоз принудительно охлаждается нагнетанием воздуха встроенными в ступицу электровентиляторами (типа МТ-500), реже применяется испарительная [[спирт]]овая система.
 
[[Файл:Переборка шасси.JPG|thumb|300px|Переборка шасси Ту-22М3 специалистами СиД, хорошо виден пакет тормозных дисков на разобранной передней паре]]
На большинстве ЛА установлены гидравлические тормоза колёс, на лёгких машинах ([[Ан-2]], вертолёты, истребители) встречаются пневматические. Управление тормозами в кабине летательного аппарата каждый конструктор разрабатывал по-своему. Постепенно пришли к двум основным типам — рычаг куркового типа, установленный на ручке управления самолётом (его нажатие приводит в действие тормоза на всех колёсах основных стоек, иногда включая переднюю — как пример, на [[МиГ-21]]) и применяемый в основном на лёгких самолётах. Во втором случае используются педали путевого управления (руля направления). Для затормаживания колёс необходимо надавить на носок (верхнюю часть) педали. Правая педаль затормаживает колёса правой тележки шасси, левая, соответственно, колёса левой тележки. Интересно, что первым из современных отечественных истребителей с тормозами «на педалях» стал [[Су-27]].
 
Также применяется электрическая автоматика (с датчиками частоты вращения колёс, блоками, берущими [[Производная (математика)|производную]] от частоты вращения, и клапанами растормаживания). На большинстве современных самолётов применяется электрическая антиюзовая система как более простая в контроле и диагностике. При [[Аварийная посадка|аварийном]] торможении колёса самолёта затормаживаются, минуя антиюзовую автоматику.
 
=== Концевые выключатели и сигнализация ===
[[Файл:Tu-154-gear-lamps-aux.jpg|thumb|200px|Дополнительная (у [[бортинженер]]а) сигнализация шасси Ту-154, основные опоры выпускаются, передняя уже выпущена]]
[[Файл:Tu-154-nose-leg-lock-strut.jpg|thumb|200px|Механизм распора передней опоры шасси Ту-154, один из КВ (4) подклинен отвёрткой для проверки]]
На убираемом шасси [[Концевой выключатель|концевые выключатели]] ('''КВ''') отслеживают положение стоек шасси — убрано, выпущено, промежуточное положение, на некоторых ЛА (например, [[Ан-12]]) '''КВ''' обеспечивают правильность алгоритма работы механизма уборки-выпуска. Также на стойках шасси установлены '''КВ''' обжатия, определяющие ''обжатие стоек шасси''. Некоторые самолётные системы требуют информации, находится самолёт на земле или в воздухе, для правильности работы (например, система автоматического управления полётом). Также при нахождении самолёта на земле часть самолётных систем просто блокируется: например, невозможно убрать шасси, включить на полную мощность [[Электрообогреваемое стекло|обогрев стёкол]] (слишком быстрый нагрев приведёт к растрескиванию), применить оружие, может не включаться работа РЛС на излучение, и т. д. На некоторых самолётах логику положения стоек отрабатывает электронный блок, который выдаёт сигналы потребителям (например, Ту-22М).