Шасси с хвостовой опорой

При компоновке шасси с хвостовой опорой (рис. 14.2) необходимо правильно выбрать положение колес основных опор относительно центра масс самолета, высоту шасси Н и колею В.

Рис. 14.2. Схема шасси с хвостовой опорой

Вынос колес основных опор вперед от центра масс самолета определяется из условий исключения капотирования. При посадке самолета силы трения колес о землю, возникающие вследствие их торможения, создают относительно центра масс опрокидывающий момент: при посадке самолета на три точки Мопр = Ту, а в случае скоростной посадки на основные опоры Мопр = Т1у1. Капот будет невозможен, если восстанавливающий момент от реакции земли на колеса основных опор относительно центра масс самолета, равный при посадке на три точки М_восст = Q_х и при скоростной посадке Мвосст=Q₁х₁, будет больше опрокидывающего М_восст ³ М_опр.

Вынос колес основных опор характеризуется противокапотажным углом g – углом между перпендикуляром к поверхности земли при положении самолета в линию полета и линией, проходящей через центр масс самолета и точку опрокидывания (точка касания колеса
о землю при тормозных колесах и ось колеса при нетормозных). При определении угла g необходимо брать самое переднее положение центра масс самолета, возможное при посадке.

Рассчитать угол g трудно, так как при скоростной посадке сразу же после касания колесами основных опор земли самолет начинает переваливаться на хвост, что приводит к изменению сил Q и Т и плеч х и у. Поэтому проще определить угол выноса l – угол между линией, проходящей через центр масс самолета и точку касания колес о землю, и перпендикуляром к поверхности земли при стоянке самолета на трех точках.

Сила трения Т = Qm, где m– коэффициент трения. Следовательно, для исключения возможности капотирования необходимо, чтобы

Отсюда х / у³ m. Но х / у = tgl, следовательно, угол выноса определяется из условия

Величина коэффициента трения зависит от покрытия аэродрома и типа колес (тормозные или нетормозные) и находится в пределах m= 0, 1...0, 6. Если m= 0, 6, то l= 31°. Обычно у самолетов l= 27...31°.

После определения l противокапотажный угол у легко может быть найден графически. Приближенно он будет равен

где j– стояночный угол – угол между осью фюзеляжа и поверхностью земли при стоянке самолета.

Высота шасси Н – расстояние между точкой крепления основной опоры и землей
при положении самолета в линию полета – должна обеспечить получение максимального посадочного угла атаки

где a_закл – угол заклинения крыла – угол между хордой крыла и осью фюзеляжа.

Высота шасси, кроме того, должна обеспечить при полном обжатии пневматиков и амортизаторов определенное расстояние от самой нижней точки самолета до поверхности земли. Величина этого расстояния зависит от типа аэродрома, на котором предполагается осуществлять взлет и посадку самолета, и составляет d= 150...200 мм.

Если колеса крепятся к штоку амортизатора, то для того чтобы амортизатор мог поглощать энергию лобовых ударов, угол между осью амортизационной стойки и перпендикуляром к земле при положении самолета в линию полета должен быть y= 4... 6°. Увеличение угла y сверх этих пределов при посадке самолета на три точки приведет к ухудшению работы амортизатора из-за большого трения в буксах.

Колея шасси В – расстояние при виде спереди между центрами площадей контактов с землей колес основных опор – берется обычно в пределах В = (0, 18...0, 3), где – размах крыла.

Малая колея увеличивает опасность опрокидывания самолета на крыло в случае взлета и посадки при боковом ветре и затрудняет рулежку с применением тормозов. Большая колея затрудняет прямолинейное движение самолета при передних ударах в колеса одной из основных опор или при разном торможении колес на опорах. Поэтому для самолетов, взлет и посадка которых осуществляется на грунтовых аэродромах, колея делается меньшей, чем у самолетов, базирующихся на аэродромах с твердым покрытием.