Шасси обжато что значит
Как устроена силовая установка пассажирского самолета
Всем привет. Недавно я читал ликбез очередному студенту на тему общего устройства оборудования самолёта. Вводный рассказ, хоть и отработанный до автоматизма, отнял пару часов времени и выявил необходимость ещё в двух-трёх вводных. Но лень — двигатель прогресса и я наконец дозрел до оформления всех этих «лекций» в печатном виде. А там, где есть внутренняя методичка, недалеко и до публикации на Хабре: вдруг, кому ещё интересно почитать будет.
Перед началом изложения хочу оговориться, что моя основная специализация — бортовое оборудование, так что из моего описания может вполне получиться «идеальный самолёт для технолога». Тех, кого этот подход не пугает, а также всех тех, кому интересно зачем в кабине экипажа нужны все эти кнопки и ручки — прошу оценить первую публикацию «Силовая установка».
Кликабельная картинка, чтобы рассмотреть получше:
Про силовую установку
Силовая установка — общее название двигателей летательных аппаратов. Начну с них потому, что без двигателей самолет — не самолет, а в лучшем случае планер. Цена двигателей, к слову, составляет половину стоимости авиалайнера и компетенциями в разработке современных гражданских авиадвигателей обладают гораздо меньше стран, чем тех, кто обладают компетенциями в разработке самолетов.
На авиалайнерах сейчас ставят почти исключительно двухконтурные турбореактивные двигатели (ТРДД). Вот принципиальная схема такого двигателя:
Детали устройства можно прочитать во многих источниках, начиная с Википедии. Для нас, электронщиков, важно понимать следующие факты о работе такого двигателя:
Как запускать двигатель
Чтобы запустить двигатель, надо раскрутить турбину высокого давления, подать топливо и дать первоначальную искру. После того, как турбина раскрутится примерно до 50% оборотов, двигатель начнёт раскручивать себя сам.
Первоначальную раскрутку двигателя можно осуществлять электрическим стартер-генератором (для маленьких двигателей) или специально поданным воздухом высокого давления от пневматической системы. К слову, воздух высокого давления в пневматической системе берется от второго (уже запущенного) двигателя, вспомогательной силовой установки (ВСУ) или внешнего источника.
Пример пульта управления, используемого для запуска двигателя:
Для автоматического запуска надо выполнить следующие действия:
Как управлять двигателем
Управление двигателями осуществляется с помощью рычагов управления двигателями (РУД).
На каждый двигатель — свой рычаг. Тут всё просто: толкаем рычаг от себя — двигатель крутится быстрее, тяга растёт. Тянем рычаг на себя — крутится медленнее. Так как РУД не связан с топливным дросселем напрямую, можно не бояться, что мы сожжем двигатель большим количеством топлива или заглушим недостаточным. FADEC в любом случае не даст ему превысить предельную температуру выхлопных газов или заглохнуть. Кстати, с ограничением температуры выхлопных газов связан тот факт, что в жару и/или на высокогорных аэродромах двигатель может выдать меньшую тягу.
В районе «малого газа» у рычага упор. Чтобы разблокировать перевод рычагов в зону режимов реверса, надо потянуть за специальную скобу. При реверсе двигателя специальные створки разворачивают поток от вентилятора двигателя в обратном направлении, помогая самолету остановиться:
Вообще, с помощью реверса самолёт может даже поехать назад, но, так как в этом режиме для двигателей, висящих под крылом, возможна ситуация засасывания в двигатель мусора и даже камней с взлётно-посадочной полосы, для авиалайнеров не рекомендуется включать реверс на малых скоростях.
Для включения реверса FADEC анализирует не только положение РУДов, но и датчики обжатия шасси, так что случайно в воздухе запустить реверс невозможно.
Про индикацию и сигнализацию
Данные работы двигателей, как правило, отображаются на неотключаемой части центрального дисплея пилотов и на специальной странице с расширенными данными по двигателю.
В постоянно индицируемом окне статуса работы двигателя доступны следующие данные:
а. Текущие обороты вентилятора двигателя (напрямую влияют на тягу)
б. Температура выхлопных газов — параметр работы двигателя, часто ограничивающий максимальную тягу. FADEC ограничивает ток топлива в том числе, чтобы не расплавить конструкцию лопаток турбин. Лётчику тоже важно понимать, почему обороты не растут, хотя он «просит»
в. Заданные обороты вентилятора двигателя (разгон двигателя с малого газа до взлётного режима занимает десятки секунд и текущие обороты не всегда совпадают с заданными)
г. Обороты турбины высокого давления. Помните, что турбин две и они работают независимо? Так вот данные оборотов турбины высокого давления важны при запуске двигателя. В полёте контролировать их не надо
д. Текущий расход топлива
е. Признак включения реверса
ж. Установившийся режим работы двигателя (малый газ, взлётный, набор высоты)
На специальной странице дополнительных параметров работы двигателя может выводиться такая информация, например как:
Варианты газотурбинных двигателей
Двигатели, в которых вентилятор вынесен за пределы мотогондолы (корпуса двигателя) называются турбовинтовыми. Они обладают лучшими взлетно-посадочными характеристиками, но быстро теряют эффективность при росте скорости больше 0.5 скорости звука (приблизительно). Поэтому они в основном применяются в самолётах для местных авиалиний и военно-транспортной авиации, где возможность использования коротких и неподготовленных взлетно-посадочных полос важнее, чем крейсерская скорость. В конструкции таких двигателей также часто применяется понижающая трансмиссия, как, например, на рисунке ниже.
Газотурбинные двигатели также используются на вертолётах, только в этом случае они крутят не пропеллер, а винт, сами двигатели в этом случае называются турбовальными. Хорошее видео, иллюстрирующее принципы их работы:
Ещё газотурбинные (турбовальные) двигатели ставят на танки (Т-80, Абрамс).
К преимуществам таких двигателей относят высокую удельную мощность, хороший запуск даже при низких температурах, возможность тянуть «с низов» — турбина высокого давления отделена от силовой турбины и двигатель не глохнет, когда гусеницы стоят неподвижно.
К недостаткам – высокую стоимость двигателя, сложность технического обслуживания, низкую приёмистость. По каждой из особенностей применения газотурбинных двигателей для танков есть разные полярные мнения, я же не специалист по танкам — не кидайте в меня камни. Я мог ошибиться. 🙂
Нелокализованный разлёт осколков
Одним из «свойств» двигателя, сильно влияющим на конструкцию бортового оборудования, является так называемый «нелокализованный разлёт осколков двигателя». Это событие возникает при взрывном разрушении двигателя, когда лопатки компрессоров и турбин разлетаются во все стороны.
При оценке последствий такого отказа, считается, что осколки обладают «бесконечной» энергией, которой достаточно, чтобы пробить любые преграды, разрубить любые трубы и провода. Для обеспечения безопасного завершения полета в случае такого нелокализованного разлета разработчики архитектуры электронного оборудования для каждого критического провода должны предусмотреть резервный, проложенный в отдельном канале, который не может быть перебит тем же осколком, что и основной провод.
Примечание для впечатлительных: на самом деле разработчики двигателей делают всё возможное, чтобы избежать нелокализованного разлёта, и действительно они случаются очень редко. Даже попадание крупной птицы в двигатель не сломает его. Но авиация — отрасль консервативная и мы закладываем в архитектуру противодействие всем потенциально возможным рискам.
Идеальный самолёт глазами инженеров. Лично мне взгляд технологов особенно симпатичен.
Шасси обжато что значит
Войти
Авторизуясь в LiveJournal с помощью стороннего сервиса вы принимаете условия Пользовательского соглашения LiveJournal
Заводы стоят, одни мордоляпы в стране!
Катастрофа Ту-204 во Внуково
Однако смущают несколько моментов. Во первых, в Коммерсанте не знают что такое реверс, и как оно работает. Вот описание из статьи:
«При активации этого устройства (реверса) лопатки двигателей самолета разворачиваются, создавая таким образом обратную тягу, стремящуюся не разогнать, а, наоборот, затормозить катящуюся по полосе машину».
Это, конечно, неверно. Поворотом лопастей (а не лопаток турбины) включается реверс на пропеллерных самолетах. Как работает реверс на турбореактивных двигателях хорошо описано в википедии. Или вот еще неплохая статья. Кому лень читать, поясню, что реактивные двигатели в обратную сторону дуть принципиально не умеют, по этому для торможения, сзади двигателя выставляются заслонки различной конфигурации, отклоняющие реактивную струю в обратную сторону. Кстати, при торможении двигатель работает как на взлете, и если заслонки не выставлены, то самолет будет наоборот разгонятся. В общем, такие грубые ошибки в маттчасти от комерсанта меня смущают.
Во вторых, на авиафорумах я нашел информацию, что как раз для борта 64047, потерпевшего катастрофу во Внуково, механизмы привода КВ обжатого положения ООШ были проверены и смазаны несколько дней назад. Замечаний к их работе не было.
Я присмотрелся к автору этого комментария, он мне показался весьма подкованным в вопросе, и вот что я нашел еще:
«Машина совершает заход на посадку в усложненных метеоусловиях (боковой ветер, умеренный ветровой сдвиг). Экипаж подводит самолет к ВПП (взлетно-посадочной плосе) со скоростью захода на посадку около 240-250 км/ч против рекомендованных РЛЭ 220 км/ч для располагаемого веса в 65-70 тонн. Пока некритично.
Автоматика из-за необжатой правой основной стойки шасси не дает сигнал на выпуск интерцепторов и воздушных тормозов, а также блокирует включение реверса двигателя.
КВС (командир воздушного судна) согласно рекомендации РЛЭ (руководство по летной эксплуатации) легкими движениями миништурвала пытается парировать крен и прижать самолет к полосе. Но самолет, вместо прижимания начинает скакать, переваливаясь с боку на бок. Попеременно происходит касание ВПП и обжатие то левой, то правой стоек шасси. Автоматика тормозной системы пытается притормаживать то левыми, то правыми колесами, однако из-за работы системы антиюза делает это неэффективно.
В этот момент скорость самолета падает примерно до 200-205 км/ч и в запасе остается чуть больше трети длины ВПП. Уже критично.
Данное требование РЛЭ экипаж не выполнил.
Вместо этого КВС продолжает попытки парировать крен и переваливание самолета миништурвалом и одновременно проводит манипуляции с ручкой управления двигателем, пытаясь включить режим реверса. Включение реверса двигателя все еще блокировано автоматикой Манипуляции пилота с РУД (ручка управления двигателем, типа педали газа в машине) при блокированном реверсе приводят к увеличению тяги двигателей, и самолет вместо торможения начинает разгоняться. Скорость пробега достигает более 230 км/ч.
Наконец, в какой-то момент самолет получается опустить на обе стойки шасси одновременно. Проходит сигнал «обжаты левая и правая стойки». Срабатывает автоматический выпуск интерцепторов. Срабатывает сигнал «реверс включен». В этот момент машина проходит торец ВПП. До бетонного кювета остается менее 300 м. Прежде чем рухнуть туда, самолет тормозится примерно с 235 до 170 км/ч.
Это МСРП (параметрический бортовой самописец).»
Источних данных, к сожалению не указан, но выглядит описание очень правдоподобно. Тогда, получается, никакого отказа техники не было, и причиной стал человеческий фактор. Мне кажется, эта версия более верная. ЧФ — самая частая причина катастроф (
90%), а кроме того, летал же Ту-204 20 лет без существенных проблем, неужели только сейчас проблема с концевиками вылезла?
ЛитЛайф
Жанры
Авторы
Книги
Серии
Форум
Журнал Мир Авиации
Книга «Мир Авиации 1998 03»
Оглавление
Читать
Помогите нам сделать Литлайф лучше
Самолет имел стандартную для Су-24 окраску: сверху — светло-серый, низ и носовая часть фюзеляжа, низ крыла, передние кромки крыла и оперения — белые.
Бортовой номер «03» — белый, в тонкой красной окантовке — на воздухозаборниках и, более мелко, на верху киля. Звезды в шести позициях (киль, верх и низ крыла). На обеих сторонах киля нарисована голова орла, над которой находится красная надпись «ФБА» (фронтовая бомбардировочная авиация). На фюзеляже под фонарем кабины нанесены изображения. Слева — помимо традиционного фирменного знака КБ Сухого (окрыленный витязь, стреляющий излука, красного цвета) трафаретные надписи «Fencer-В» (с переходом цветов сверху вниз — синий, белый, красный) и «Млавский» (синий и белый). Над словом «Fencer-В» изображено чудище с телом льва и головой птицы (белым, черным и коричневым), а под «Млавский» — маленький двуглавый российский орел (черным), спеленутый российским же триколором. С правой стороны нарисовано следующее: решетчатый земной шар, след витка вокруг него и собственно тот, кто «наследил» — белый самолет (Су-24 в плане). На фоне шара — черная единица (1-я эскадрилья). Слева от изображения самолета — «1976», справа — «1996». Под годом «1996» — надпись «фехтовальщик» (красная сверху и белая снизу).
Диски колес зеленые, технологические надписи белые, на желтоватых прямоугольниках — черные.
Все самолеты эскадрильи Су-24 несут перед воздухозаборниками (с обеих сторон) эмблему «Бык» с надписью «всегда» (означающую «всегда, везде, всех и по всякому…»). Бык — красно-черно-белый, дуга над ним — красная, надпись «всегда» с крылышками — черная. Номер на воздухозаборниках — белый, продублирован (мельче) на верху киля. Окрашен аналогично Су-24 борт «03».
Известны и другие машины, несущие ту же символику: Су-24М борт «26» и Су-24МП (зав. № 4160464201011 выпуска 16.6.1983 г.)
Су-24 (зав. № 1915313 выпуска 1978 г.) борт «03» 277-го Млавского БАП 1ВА. Аэродром Хурба (под Комсомольском-на-Амуре)
Постановщик помех Су-24МП (зав. № 4160464201042 выпуска 16.6.1983 г.) борт «18» 4ЦБП и ПЛС ВВС. Липецк.
Су-24 (зав № 1915313 выпуска 1978 г.) борт «03» 277-го Млавского БАП1ВА Аэродром Хурба (под Комсомольском-на-Амуре).
Постановщик помех Су-24МП (зав N? 4160464201042 выпуска 16.6.1983 г.) борт 18 4ЦБП и ПЛС ВВС. Липецк.
МиГ-25РБТ (197В). Вид сверху
МиГ-25РБТ (1978). Вид слева
МиГ-25РБТ (1978). Вид справа. Створки сопла двигателя, стабилизатор, правый киль, крыло, правая стойка шасси, форкиль, откидная часть фонаря, условно не показаны. Шасси не обжато, контейнер тормозного парашюта открыт
МиГ-25РБТ (1978). Вид спереди. Шасси и посадочные фары выпущены
МиГ-25РБТ (1978). Вид сзади
МиГ-25ПДС (1980). Вид слева
МиГ-25ПДС (1980). Вид справа. Шасси обжато
МиГ-25ПДС (1980). Вид спереди
МиГ-25ПДС (1980) Вид сзади
МиГ-25ПДС (1980). Вид сверху
МиГ-25ПДС (1980). Вид снизу
Первый прототип Е-155Р-1 (1964)
Третий прототип Е-155Р-3 с подфюзеляжным топливным баком
Самолет установочной партии МиГ-2! (1970)
Прототип МиГ-25РБ (Е-155Р-4) (1978)
МиГ-25М с опытными двигателями Р15-2-300 (1973)
Как устроена система шасси и тормозов пассажирского самолета
Всем привет. В продолжение темы описания авиационных систем «для чайников» (тут и тут), я подготовил новый текст про шасси и колёсные тормоза самолётов.
Параграф добавлен после прочтения комментариев: Прежде чем продолжить, хочу уточнить, что основной моей специализацией является бортовое радиоэлектронное оборудование, а не отдельные системы самолёта. Соответственно «чайникам» я тоже рассказываю «усеченную» картину мира, достаточную для их работы. Мне кажется, что эти материалы могут быть интересны и более широкому кругу читателей. При этом на полноту освещения рассматриваемой темы не претендую. Так что не стреляйте в пианиста, он играет как умеет. 🙂
Система колёс, на которые опирается самолёт при движении по земле, называется шасси. В современных авиалайнерах используется трёхстоечная система шасси с двумя основными стойками, расположенными под крылом позади центра тяжести и одной передней стойкой, расположенной в носу самолёта. Основные стойки шасси оснащаются тормозами, а передняя стойка делается поворотной, чтобы самолет мог маневрировать при движении по земле.
1. Поворотная носовая стойка
Кроме распределения веса самолета, носовая стойка поворачивается влево-вправо, чтобы самолет мог маневрировать при движении на земле.
Поворотом носовой стойки можно управлять двумя способами:
Управление поворотом носовой стойки с помощью педалей осуществляется на разбеге при взлёте и пробеге при посадке, когда скорость самолета достаточно велика. Одновременно, с помощью этих же педалей, летчик управляет отклонением руля направления.
картинка кликабельная
Предел отклонения носовой стойки при управлении от педалей специально ограничен, как правило это 10 градусов. Поворачивать на рулёжные дорожки, когда надо отклонять носовую стойку на углы порядка 50-70 градусов, не получится. На малых скоростях для руления используется ручка управления носовой стойкой.
Эта ручка используется только при рулёжке и автоматически отключается при больших скоростях движения.
картинка кликабельная
2. Основные опоры шасси и Колёсные тормоза
Основные опоры шасси представляют собой тележку, на которую навешиваются колеса, оснащённые тормозами.
Тормоза на самолёте похожи на автомобильные, только существенно мощнее, что не удивительно, т.к. им приходится тормозить машину массой 30-600 тонн со скоростей порядка 250 км/ч до нуля на ограниченной по длине взлётно-посадочной полосе (ВПП).
Самолётные тормоза состоят из «бутерброда» тормозных дисков и колодок.
В комментариях уточнили, что статическая часть тормозов в нашем случае тоже называется дисками. В разговоре с профильными специалистами я всегда слышал про «колодки». Возможно это жаргонизм, но на описание системы «для чайников» это влияет мало. В любом случае принцип действия тот же, что и в автомобильных тормозах, а реализация гораздо более мощная.
Колёсные тормоза могут быть задействованы двумя разными способами: «вручную» и автоматически.
«Вручную» пилот тормозит педалями. Может возникнуть вопрос, как пилот умудряется педалями и носовой стойкой управлять и тормозить? Дело в том, что педали самолёта устроены совсем не так, как в автомобиле. Управление по направлению выполняется перемещением педалей вперёд-назад. При этом две педали двигаются синхронно: левая вперёд-правая назад и наоборот. Управление тормозами осуществляется нажатием на педаль. Каждую педаль можно нажимать отдельно, так называемое дифференциальное торможение — это ещё один из способов управления направлением движения по земле. Если левым тормозом пользоваться интенсивнее, чем правым, то и самолёт будет разворачивать влево и наоборот.
Автоматический режим торможения включается сам при наступлении определенного события. Таких событий может быть два:
Активировать/деактивировать режим автоторможения в самолётах Airbus и SSJ-100 лётчик может с помощью одной из четырёх кнопок под ручкой уборки-выпуска шасси (В Boeing для этого используется переключатель). Три кнопки (LOW, MED, MAX) соответствуют различным интенсивностям торможения при посадке, а четвертая (RTO) активирует режим прерванного взлёта.
С автоторможением при посадке всё очевидно. Давайте рассмотрим режим прерванного взлёта.
Прерванный взлёт — это режим, когда экипаж решает прекратить взлёт по причине существенного отказа. Прервать взлёт можно только до достижения «скорости принятия решения». Скорость принятия решения зависит от длины и состояния поверхности ВПП и рассчитывается исходя из возможности затормозить, не выкатившись за пределы ВПП. Если в процессе набора скорости неисправность происходит после достижения скорости принятия решения, экипаж продолжит взлёт, что бы не случилось. Если до — будет тормозить.
Перед каждым взлётом экипаж обязан активировать автоторможение. Скорость начала и интенсивность торможения при прерванном взлёте напрямую влияет на то, выкатится ли самолёт за пределы полосы или нет. Активированное автоторможение гарантирует, что торможение начнётся немедленно после вывода двигателей из взлётного режима.
Если прерывать взлёт приходится при максимальной взлётной массе и на предельной скорости, то несмотря на то, что кроме колёсных тормозов экипаж задействует реверс и воздушные тормоза, энергия, которую должны поглотить тормоза, разогревает их так, что они начинают светиться не хуже лампочки. После полной остановки самолёта работа тормозов не заканчивается. Они должны выдержать ещё не менее 90 секунд, прежде чем подожгут стойки шасси. По нормативам, что за 90 секунд к самолёту подоспеет пожарная команда, которая всегда дежурит в аэропортах (и успевает!).
Спасибо комментариям — напомнили об одной очень важной функции тормозов авиалайнера: антиблокировочной системе (АБС). Основное отличие АБС самолёта от таковой автомобиля заключается в последствиях блокировки колёс: если у автомобиля блокировка приводит к снижению управляемости и увеличению тормозного пути, то заблокированные колёса самолёта при посадке просто взрываются от трения об асфальт. А без покрышек основных стоек торможение не будет ни эффективным ни безопасным. Так что АБС на самолёте неотключаемая и довольно критическая функция.
3. Уборка — выпуск шасси
Кроме тормозов и управления носовой стойкой с шасси связана ещё одна важная функция — уборка/выпуск шасси. Управление уборкой-выпуском шасси в нормальном режиме осуществляется с помощью соответствующей ручки на приборной панели.
Для улучшения аэродинамических свойств ЛА ниши, в которых размещаются убранные шасси, закрываются створками, поэтому процедура нормальной уборки шасси выглядит примерно так:
Весь процесс занимает 20-40 секунд. Если в процессе что-то идёт не так, то система прерывает процесс, т.к. есть вероятность что-то сломать. Нормальный выпуск шасси происходит в обратном порядке.
На случай неисправностей в системе уборки-выпуска предусмотрен особый порядок выпуска шасси — аварийный выпуск. Аварийный выпуск активируется кнопкой аварийного выпуска, расположенной под колпачком рядом с ручкой уборки-выпуска шасси. При аварийном выпуске средствами, не зависящими от вычислителя системы уборки-выпуска шасси, снимаются замки убранного положения стоек шасси и створок. Шасси вываливается под собственным весом. Массы каждой из стоек достаточно чтобы выломать створку, даже если та не откроется сама. На замки нижнего положения стойки также встают под действием собственного веса.
4. Датчики обжатия стоек шасси
Информация об обжатии стоек шасси, которые я упоминал выше, это очень нужная многим системам информация. Пожалуй, стоит перечислить кое-какие функции, зависящие от этого сигнала:
При появлении сигнала обжатия шасси:
При снятии сигнала обжатия шасси:
Параграф добавлен после прочтения комментариев: Датчики обжатия стоек шасси как правило выполняются многоканальными и располагаются на каждой из стоек. Данные с многочисленных датчиков собираются специальными устройствами, концентраторами данных. На основании полученных данных формируются сигналы об обжатии каждой из стоек и сигнал обжатия всех стоек. В логике работы описанных выше функций используются разные сигналы: для начала автоторможения достаточно сигналов обжатия двух основных стоек, а для включения режима тех. обслуживания надо чтобы были обжаты все три стойки. Но это уже другая история.
Бонус
Пока я готовил этот текст, решил для себя разобраться, почему на некоторых самолётах, например Boeing 757 тележка основных стоек шасси в полете наклонена так, что передние колёса находятся выше задних:
А на Boeing 767 наоборот, передние колеса ниже задних:
Как выяснилось всё дело в том, как спроектирована ниша, куда убираются стойки шасси, спасибо видео:
И, что самое любопытное, в военно-транспортном C5 Galaxy основные стойки шасси выпускаются в положении поперёк движения самолёта и только потом разворачиваются на 90 градусов в нужное положение.