ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Взаимодействие колесных опор самолетов с аэродромными покрытиями из "Аэродромные покрытия Современный взгляд " Подробное рассмотрение таких конструкций, требования к материалам и метод расчета приводятся ниже на опыте США. [c.37] Исторически сложилось так, что авиация долгое время диктовала требования к взлетно-посадочным полосам и отдельным элементам аэродрома ВПП, рулежным дорожкам, местам стоянки, внутриангарным покрытиям. [c.37] Строители аэродромов без особых технических затруднений обеспечивали базирование самолетов, и основной их заботой было создание условий для бесперебойной готовности аэродрома к круглогодичной эксплуатации. На грунтовых аэродромах эта проблема была решена путем обеспечения водоотвода, регулярного уплотнения грунта, ухода за травостоем, укрепления грунтов минеральными и химическими добавками, укладки плит из различных материалов (дерево, металл) и т.д. [c.37] На аэродромах с искусственными покрытиями необходимые условия обеспечивались созданием падежной системы дренажа, регулярным проведением текущего и капитального ремонтов. При зимней эксплуатации — уборкой или уплотнением снега. [c.37] Вплоть до 50-х годов XX в. расчет покрытий производился по методикам, принятым в дорожном строительстве. Уже в довоенное время при проверке эксплуатационной годности взлетно-посадочных полос использовался метод пробных нагрузок — испытания путем нагружения покрытия жестким штампом, прокаткой специально созданных установок, оборудованных самолетными колесными опорами и соответствующим образом загруженных, или буксировкой (рулением) самолета. При этом фиксировались деформация покрытия, нагрузка на опору, сопротивление колеса при движении по грунту или искусственному покрытию, глубина колеи. [c.37] По-видимому, первые исследования в этой области, где излагалась теория и практика взаимодействия колеса и искусственного покрытия, в том числе и уплотненного грунта, были проведены у нас в стране Н.Н. Ивановым [89], а позднее В.Ф. Бабковым и др. [7]. [c.37] Бурное развитие реактивной авиации после Великой Отечественной войны привело к необходимости более глубокого изучения взаимодействия шасси самолетов с поверхностью аэродромных покрытий. К 50-м годам в авиации, в основном военной, сложилась ситуация, при которой стремительный рост взлетно-посадочных скоростей и масс самолетов сопровождался значительным увеличением колесных нагрузок. [c.37] Для решения промышленностью обозначенной выше проблемы необходимы были конкретные исходные данные, научно обоснованные тактико-технические требования как к аэродромным покрытиям, так и к летательным аппаратам и их посадочным устройствам. Актуальными стали вопросы разработки методов расчета, позволяющих прогнозировать параметры взаимодействия опор самолетов с поверхностью ВПП, обеспечивать выбор типоразмеров колес и шин, оптимальную компоновку как в опоре, так и в шасси. [c.38] Проведенные ранее исследования взаимодействия колеса и покрытия позволяли сделать первые предложения что касается прочности аэродромных покрытий, то их расчет необходимо проводить для режима малых скоростей движения (1-2 м/с), которые в данной задаче могут быть определяющими. Наоборот, для самолета или другого типа летательного аппарата и отдельных их элементов расчетными могут оказаться различные скоростные режимы. Поэтому указанные проблемы решались совместно учеными различных направлений и инженерами опытных конструкторских бюро. [c.38] Экспериментальная проверка теоретических исследований в режиме малых скоростей с 1946 г проводилась в полигонных условиях, главным образом, в НИАИ ВВС (ныне 26-й Центральный научно-исследовательский институт Министерства обороны), а на больших скоростях—в составе летных испытаний и копровых на стендах. [c.38] Большое внимание уделялось не только прочности искусственных покрытий, но и их ровности и чистоте поверхности, которая напрямую влияет на взаимодействие шин с покрытием. Кроме того, ровность во многом определяет устойчивость, длину пробега и ресурс агрегатов летательных аппаратов, а для авиаконструкторов и эксплуатационников поверхность ВПП желательно было иметь абсолютно ровной. [c.38] Однако на практике ровность покрытия зависит от рельефа местности и в какой-то мере является понятием экономическим (для микро- и мезонеровностей). [c.39] Микронеровности, в основном, связаны с технологией строительства, уровнем развития строительной техники, культурой производства, а также влиянием погодно-климатических условий (морозным пучением, температурными перепадами). Если мезонеровности воспринимаются, в основном, амортизационными стойками шасси, то микронеровности — шинами колес. [c.39] Таким образом, для разработки амортизационной системы самолета (амортизаторы, шины, кинематика стоек, жесткость силовых элементов шасси и планера и т.н.) необходимы реальные и перспективные данные, характеризуюгцие ровность аэродромных покрытий. [c.39] Получение этих данных, их обработка и анализ — это многолетний труд уче-ных-аэродромщиков В.Г. Кашникова, Е.А. Барановича, Р.П. Ушаковой, Е.А. Архипова и многих других. Особое внимание уделялось изучению коэффициента сцепления шины с искусственным покрытием. [c.39] Управляемость самолета, дистанция пробега, конструкция каркаса шин и их протектора, ходимость шин, прочность элементов шасси, шимми опор — это далеко не полный перечень сфер влияния коэффициента сцепления шин с поверхностью покрытия. Было выдвинуто и обосновано требование сцепление шин с покрытием должно как можно меньше зависеть от влажности последнего и наличия воды на его поверхности (с ростом скорости качения колесо не должно выходить на режим глиссирования). Кроме того, при выборе схемы расположения опор в шасси самолета требовалось учитывать возможность попадания воды (грязи) в двигатели, на жизненно важные агрегаты самолета, например подвески и т.д. [c.39] При разработке конструкции верхнего слоя искусственного покрытия принимались во внимание все вышеобозначенные параметры. При этом исследователи добивались в основном стабильности коэффициента сцепления шин с поверхностью качения, а величина этого сцепления согласовывалась с конструкторами, разрабатывающими самолет, колесо, шину, имея в виду, что увеличение коэффициента сцепления шины с покрытием приводит к росту ее износа, т.е. снижению ходимости. [c.39] Эксперименты по изучению взаимодействия шин с поверхностью качения на больших скоростях с использованием самолета крайне сложны в постановке и опасны при проведении, а результаты их, как правило, носят качественный характер. В связи с этим в авиационной и шинной промышленности широко использовался и продолжает использоваться метод копровых испытаний, в том числе метод сброса колеса с различными вертикальными скоростями на барабан, вращающийся в режиме имитации посадочной скорости самолета. [c.39] В некоторых странах, например в Англии, Швеции, США, предпочтение отдается не буксируемым, а самоходным стендам, что дает возможность проведения работ в более широком скоростном режиме, но сами стенды и работы с ними обходятся значительно дороже. [c.40] Вернуться к основной статье