Спосіб надання вимушеної обертової швидкості колесам шасі літального апарата

Реферат: Спосіб надання вимушеної обертової швидкості колесам шасі літального апарата включає отримання вимушеного обертання колеса на стійці шасі. Для зменшення тертя спокою в момент контакту шасі з поверхнею посадки літального апарата задіяна набута лінійна швидкість вимушеного обертання обода колеса шасі від дії зустрічного потоку повітря під час приземлення, що створюється при використанні крильчастої конструкції насадки на колесах, яка суміщена співвісно з диском колеса або крильчастою конструкцією всього колеса та дозволяє мінімізувати відносну лінійну швидкість між ободом колеса та поверхнею посадки і зменшити зношування поверхні колеса шасі. UA 101233 U (12) UA 101233 U UA 101233 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до літакобудування та галузей, пов'язаних з виготовленням літаків, гелікоптерів, мотодельтапланів, автожирів і може бути використана при виготовленні елементів шасі літальних апаратів. Найбільш близьким за своєю суттю до запропонованої корисної моделі є відомий спосіб забезпечення посадки літальних апаратів, який полягає у використанні шасі з колесами, що можуть вільно обертатися навколо своєї осі [1]. В результаті контакту пневматика з поверхнею посадки створюються значні зусилля, що діють на поверхню колеса. Ці зусилля залежать від моменту інерції та відносної лінійної швидкості обода колеса та поверхні посадки. Внаслідок зчеплення поверхні колеса та поверхні посадки та використання гальмівних механізмів відбувається зупинка літального апарата [1]. Недоліком порівнюваного способу забезпечення посадки літального апарата є значна відносна лінійна швидкість обода пневматика та злітно-посадкової смуги, що призводить до: 1) виникнення значної початкової сили тертя-ковзання в момент контакту пневматика та посадкової поверхні; 2) інтенсивного зношування матеріалу пневматика; 3) малої ефективності зчеплення обода колеса та поверхні посадки; 4) можливості розриву (руйнування) пневматика; 5) невисокої безпеки посадки літального апарата внаслідок можливості сходження літального апарата з посадкової смуги; 6) малої величини критичної швидкості глісирування літального апарата; 7) збільшення перегріву пневматика у процесі посадки літального апарата. Задача корисної моделі полягає у вдосконаленні способу посадки літальних апаратів, який покращує як умови посадки, так і створює безпечні умови для її реалізації за рахунок покращення зчеплення обода колеса шасі та посадкової поверхні. Поставлена задача вирішується тим, що у способі надання вимушеної обертової швидкості колесам шасі літального апарата, який включає отримання вимушеного обертання колеса на стійці шасі, згідно з корисною моделлю, для зменшення тертя спокою в момент контакту шасі з поверхнею посадки літального апарата задіяна набута лінійна швидкість вимушеного обертання обода колеса шасі від дії зустрічного потоку повітря під час приземлення, що створюється при використанні крильчастої конструкції насадки на колесах, яка суміщена співвісно з диском колеса (або крильчастою конструкцією всього колеса та дозволяє мінімізувати відносну лінійну швидкість між ободом колеса та поверхнею посадки і зменшити зношування поверхні колеса шасі. Переваги запропонованого способу надання вимушеної обертової швидкості колесам шасі літального апарата полягають у тому, що запропонований спосіб дозволяє збільшити термін експлуатації колеса у два рази; підвищити безпеку посадки літального апарата під час дощу і навіть в умовах ожеледі; збільшити ефективність зчеплення поверхні колеса з поверхнею посадки літака; скоротити шлях гальмування при посадці літаків; зменшити собівартість заміни елементів шасі; усунути перегрів пневматика при посадці та запобігти перевантаженню пневматика у момент його контакту із злітно-посадковою смугою, зменшує імовірність аквапланування, збільшуючи критичну швидкість глісирування. На фіг. 1, 2 показано крильчатку для надання вимушеної обертової швидкості колесам шасі літального апарата при випробуваннях. Крильчатка кріпиться співвісно барабану колеса. Розрахунок зменшення перевантаження елемента пневматика. Визначимо перевантаження елемента пневматика на ділянці його контакту з ґрунтом. Встановлено, що для легких однодвигунних літаків швидкість руху при посадці складає V=75 м/с, діаметр колеса D=2R=1 м (де R - радіус пневматика), обтиснення пневматика δ - 0,05 м. Цим даним відповідає кутова швидкість обертання колеса V 75    24 об / с. 2  R 2  3,14  0,5 Тоді cos   R    0,5  0,05  0,9 , тобто   26 , R 0,5 час обертання колеса на кут   26   0,003 c.   360 24  360 При цьому навантаження на пневматик складає [1]: 2 2  0,05 n   1100 . 2 g t 9,81 0,003 2 t 1 UA 101233 U 5 10 15 20 25 Якщо відносна швидкість при посадці зменшиться на 15 м/с, а цю величину встановлено в результаті натурних випробувань при використанні крильчатки (див. фіг. 1, 2), то для V=60 м/с і D=2R=1 м, 5 = V 60    19,1об / с. 2  R 2  3,14  0,5 Тоді R   0,5  0,05 cos     0,9 , а   26, R 0,5 де  - кут між віссю колеса і лінією, що проходить через центр колеса та кінцевою точкою контакту пневматика і ґрунту. Час обертання колеса на кут  :  1 26    0,0038 c.   360 19,1 360 Встановимо навантаження на пневматик, яке складає 2  0,05 n  700, що відповідає зменшенню навантаження на 400 одиниць, або на 9,81 0,0038 2 36 %. Техніко-економічна ефективність корисної моделі. Використання способу надання вимушеної обертової швидкості колесам шасі літального апарата можна впроваджувати без залучення вартісного обладнання. Фактично встановлення крильчатки на бокову поверхню барабана колеса виконується без суттєвої зміни конструкції шасі. Відсутність витрат на дороге обладнання для монтажу крильчатки та отримання при цьому цілого ряду суттєвих переваг, зокрема збільшення терміну експлуатації колеса; підвищення безпеки посадки літального апарата під час дощу і навіть в умовах ожеледі; збільшення ефективності зчеплення поверхні колеса з поверхнею посадки літака;скорочення шляху гальмування при посадці літаків; зменшення собівартості заміни елементів шасі; усунення перегріву пневматика при посадці та запобігання перевантаженню пневматика у момент його контакту із злітно-посадковою смугою дозволяє економити при середній кількості посадок 150-200 в рік за самими попередніми оцінками 2,7 тис. грн. на одному шасі. Фактична економія на території України складе не менше 8,7 млн. грн. в рік. Джерела інформації: 1. Зайцев В.Н. Конструкция и прочность самолетов [текст] / Зайцев В.Н., Рудаков В.Л. - К.: Вища школа, 1978. - 488 с. - найближчий аналог. t 30 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 35 40 Спосіб надання вимушеної обертової швидкості колесам шасі літального апарата, який включає отримання вимушеного обертання колеса на стійці шасі, який відрізняється тим, що для зменшення тертя спокою в момент контакту шасі з поверхнею посадки літального апарата задіяна набута лінійна швидкість вимушеного обертання обода колеса шасі від дії зустрічного потоку повітря під час приземлення, що створюється при використанні крильчастої конструкції насадки на колесах, яка суміщена співвісно з диском колеса або крильчастою конструкцією всього колеса та дозволяє мінімізувати відносну лінійну швидкість між ободом колеса та поверхнею посадки і зменшити зношування поверхні колеса шасі. 2 UA 101233 U Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3