Колесное шасси — система опор, обеспечивающая стоянку самолета, передвижение по аэродрому, разгон и отрыв при взлёте, посадку, торможение и руление.
Барабаны колёс часто изготавливаются из сплавов на основе магния. Раньше выпускались цельно резиновые колеса. На современных самолётах колеса, как правило, бескамерные, накачиваются азотом, что предотвращает конденсацию и образование опасного льда. Азот дешёв и не горит. Резина колес специальная, очень дорогая, как правило, не имеет рисунка, кроме продольных кольцевых водоотводящих канавок для уменьшения эффекта аквапланирования, и контрольных углублений для определения степени износа. Форма резины в поперечном сечении близка к круглой (как на мотоциклах), для обеспечения максимального контактного пятна колеса при посадке с креном. Колеса снабжены дисковыми или колодочными тормозами с гидравлическим, пневматическим или электрическим приводом, часто имеют принудительное охлаждение барабанов, для безопасного движения по аэродрому и уменьшения длины послепосадочного пробега.
Самое сложное для колесного шасси, конечно же, приземление. Нагрузка, которую испытывает колесо можно сравнить с попыткой резкого торможения на скорости 200 км/час.
Приземление — контакт летательного аппарата с земной поверхностью; самолёты с носовой стойкой осуществляют приземление на основные (задние) стойки, с хвостовой — на все шасси одновременно (приземление на три точки); приземление на стойки, расположенные впереди центра масс, может привести к повторному отделению самолёта от взлетно-посадочной полосы (ВПП), так называемому «козлению».
Но основная беда — это касание. Представьте, что неподвижное колесо касается на скорости 200-250 км/час несущегося мимо него покрытия ВПП. И не просто касается, а его придавливает к ВПП лайнер «посадочной массой» 150-400 тонн. Причем распределение «посадочной массы» лайнера зависит от мастерства пилота, метео-условий и т.п. Иногда весь вес самолета приходится на одно колесо. При этом колесо должно раскрутиться до скорости посадки 200-300км/час за долю секунды. Эта попытка и выглядит как взрыв, вырывающий облако бело-серого дыма в точке приземления лайнера. Такая эксплуатация не просто изнашивает резину, а интенсивно срезает слой за слоем при каждой посадке.
«Формула» изобретения: Предлагаю раскручивать колеса в воздухе со скоростью, соответствующей скорости приземления до контакта с ВПП. Это позволит избежать износа колеса за счет ударного истирания, не вызовет расплавления резины в зоне ударного контакта, снизит ударное воздействие на опоры шасси, снизит возникающий ударный гироскопический момент, повысит управляемость самолета в момент приземления (особенно при сильном боковом ветре), улучшит сохранность качества покрытия ВПП, уменьшит газопылевые выбросы в атмосферу, возникающие при посадке каждого лайнера.
Извините за почти полное опубликование идеи шасси… самолета нового типа
P.s. не жмите на красную стрелку в центре картинки — это фотка… ну лень мне было фотошопить 🙂
Конечно я не один такой умный… был… Идея пришла еще в МАИ (1982г.), но публикую сейчас, поскольку уже появился целый ряд патентов на эту тему, например Патент РФ № 2152334 (2000г.), РФ 2495792(2013г.) и т.п. даже с механизмами раскрутки… Но это не интересно. Интересно было собственно придумать. А воз и ныне там… все одно самолеты на неподвижные колеса садятся… уничтожая экологию и рискуя жизнями пассажиров.
Некоторые летчики, кстати, признаются, что подкручивают колеса, касаясь (чиркая по) ВПП в начале полосы.
Судя по почте у меня появились оппоненты. Вот вопросы, которые я получил и попытаюсь на них ответить:
- Раскрученные колеса в воздухе будут создавать вибрацию, которая разрушит самолет. ◊ Конечно раскрученные колеса создают вибрацию, но ее уровень, при нормально сбалансированных колесах для скоростей 250-300км/ч будет незначительным. Тем более, что стойка с системой амортизации даже в ненагруженном состоянии будет их демпфировать.
- Балансировка колес перед вылетом невозможна. ◊ На самом деле поднять домкратом шасси и сбалансировать колеса — задача для старшекласника. То есть элементарная. Более того, я думаю, что такую операцию проводят регулярно, только не афишируют.
- Зачем усложнять и без того сложный узел. ◊ Ну на вопрос зачем, я думаю ответил. А на счет усложнения… Система торможения и без того крайне сложна. Ее вполне можно совместить с двигателями раскрутки и датчиками контроля оборотов. К тому же момент торможения, тогда, можно будет совместить с выработкой электроэнергии для накопления ее в аккумуляторах. Размеры движков могут быть небольшими, т.к. нет задачи форсированной раскрутки колес, движки могут быть встроенными в колесо, да и время на раскрутку составляет до 10 минут. Кстати! Новая идея: электродвигатель можно встроить в систему торможения, например статором могут быть обмотки контроля степени износа колодок, а ротор изготавливать вместе с колесом. Зазоры минимальные, колодки заменяемые, 400 герц бортовая сеть,- короче все что нужно для малогабаритного бесщеточного движка.
- Как ты будешь синхронизировать скорости вращения колес? ◊ Ну извините. Задавать такой вопрос в 21-ом веке… Задачка для начальных классов. Дети в этом возрасте квадрокоптеры на 6-и гироскопах и роботов собирают.
- Овчинка выделки не стоит. ◊ Извините, но «резиновый дым» довольно токсичен, а испаряется с каждого самолета около 1-го килограмма этого токсина. Помножьте на 500-800 посадок среднего аэропорта. 1 килограмм на 500 самолетов, -это будет… сумасшедшее количество в день! А безопасность пассажиров находится под угрозой от следующих факторов: повреждение покрышек, ударное воздействие на шасси, неуправляемое, в момент касания, движение по полосе, ударный гироскопический момент, способный сбросить самолет с полосы при порывах ветра, ударное воздействие на осевую и тормозную системы шасси и возникновение режима скольжения при сгорании поверхностного слоя резины. Так, что ради устранения этих причин вполне стоит переделать шасси современного самолета.
