Нетрадиционные шасси самолетов: история создания и перспективы использования

Выполнил

Архипов Антон Андреевич

Обучающийся МБОУ «СОШ № 5»

Г. Мыски Кемеровской области

Оглавление

1. Введение

2.Основная часть
А) История развития

Б) Виды нетрадиционных шасси
 

Введение

Когда пассажиры садятся в самолёт, они доверяют свои жизни пилотам, которые должны быть уверены в технических данных воздушного судна. Удивительное чувство полёта всегда должно сменяться чувством безопасного возвращения на землю. Огромное значение в приземлении имеет исправность шасси.

Многие люди не знают о многообразии и необыкновенности шасси летательного аппарата.  Зачем же нужно шасси?  Шасси нужно самолёту для передвижения по земле: для захода на посадку, взлёта, руления. Эта деталь должна быть крайне надёжна, чтобы не произошло  катастрофы. В этой работе я хочу исследовать необычные и нестандартные примеры шасси. Для этого потребуется рассмотреть все виды таких шасси.

Итак, что собой представляет шасси самолёта? Шасси летательного аппарата — система опор летательного аппарата, обеспечивающая его стоянку, передвижение по аэродрому или воде при взлёте, посадке и рулении. Конфигурация шасси бывает совершенно разной. Это зависит от массы самолёта. Наиболее часто встречающиеся: одна передняя стойка и две основных одна передняя и три основных, одна передняя и четыре основных, две передних и две основных. Для ранних самолётов было характерно устанавливать две основных стойки и небольшое вращающееся колесо непосредственно под килем без стойки. Так же мы можем наблюдать некоторые самолёты, у которых вместо обычных для нас шасси могут быть шасси-лыжи, шасси-гусеницы и другие примеры этих типов шасси.

Некоторые шасси стали традиционными, потому что они получили огромное распространение в авиастроении.

Основная часть

История развития.

Сначала были самые обыкновенные шасси, которые были настолько просты, что не обладали никакими полезными свойствами, кроме как выполнения своей непосредственной функции, но в дальнейшей шасси улучшали и сейчас мы имеем надёжное и функциональное шасси.

Виды нетрадиционных шасси.

Одно из необычных шасси - это четырёхколёсное шасси.

  Перед первой мировой войной была четырехколёсная схема шасси. В то время отсутствие тормозов и механизмов управления не являлось существенным недостатком, а также он был тяжёл и имел большое аэродинамическое сопротивление. Так же его использовали в Российском авиастроении.

Другим примером этого многообразия является велосипедное шасси.

В начале XX века авиационные конструкторы начали применять велосипедную схему шасси. В ней два основных колеса располагаются тандемом , для горизонтального удерживания машины на земле. Под крылья ставили подпорки - колёса или костыли. Эта схема долго не получала внимания до 1947 . Применяется для удаления гондол для шасси и двигателей на крыле, то есть создания «аэродинамически чистого» крыла. Следствием такого расположения является усложнённая техника посадки самолёта и затруднение модернизации бомбоотсеков, а также использования внешней подвески вооружения. Данный тип шасси использовался в основном на военных самолётах, потому что сложность пилотирования самолета на взлете и посадке ограничивают применение данной схемы шасси.

 Необычным шасси является посадочная лыжа.

Лыжное шасси применялось и применяется на планерах - оно лёгкое и имеет малое аэродинамическое сопротивление.

 Этот тип шасси позволял пилотам мягко приземляться на заснеженную территорию.

Лыжное шасси.

Оно используется для взлёта и приземления на снежный покров. Или в качестве посадочной лыжи или в колёсно-лыжном варианте.

Одноколёсное шасси.

Этот тип шасси был разработан в 1924 году в США. Такое шасси было разработано в целях снижения массы и аэродинамического сопротивления был разработан наземный эквивалент традиционного для морской авиации однопоплавкового шасси. Одиночное колесо основной опоры располагалось в нормальном переднем положении, а под законцовками крыла были установлены небольшие поддерживающие колесные опоры. Эта идея вскоре была оставлена. Впоследствии к ней несколько раз возвращались, впрочем, столь же безуспешно. Данный тип шасси является частным случаем велосипедного шасси. Примером носителя такого шасси можно привести самолёт ТА-5.

Гусеничное шасси.

Еще во времена первой мировой войны появилась настоятельная потребность применения авиационной техники с малоподготовленный аэродромов. Один из способов решения этой проблемы пользуется особой популярностью среди разработчиков. Это использование гусениц, установленных на нескольких колесах шасси самолета. Эта разработка была введена с целью того, чтобы самолёт мог совершать посадку в неподготовленных или заброшенных районах, а не  искать посадочную площадки на далёком расстоянии, когда кончается запас топлива или нужна экстренная посадка, либо для проведения различных военных операций. Но общим недостатком их была сравнительная конструктивная сложность, трудоемкость и несколько большие масса и сопротивление по сравнению с колесами. Это помешало их внедрению.

Шасси "многоножка"

Наиболее интересное нововведение в "Arado 232" - конструкция шасси. Для эксплуатации с нормальных, подготовленных аэродромов самолет имел обычное трехстоечное с носовым колесом шасси, а для работы с неподготовленных площадок под брюхом самолета - дополнительное шасси, состоящее из 22 небольших пневматиков. Такое шасси давало самолету возможность садиться на чрезвычайно неподходящую для этого местность, например, на поваленные стволы деревьев толщиной до 15 см и канавы глубиной 1,5 м. Естественно, если планировалась такая посадка, то грузоподъемность снижали. За свою необычную схему шасси Ar-232 получил от немецких солдат прозвище "Многоножка".

Шасси на воздушной подушке.

Конструктивно шасси на воздушной подушке представляет собой надувной эластичный кожух-баллон, прикрепленный к нижней части фюзеляжа самолёта. Воздух в него поступает от бортовой силовой установки, которая обеспечивает его надувание, а равномерно истекающие через специальные отверстия струи воздуха создают область повышенного давления под фюзеляжем самолёта. Когда самолёт взлетает, заходит на посадку трения нет. Это разработка позволит поднимать самолёты в воздух с неподготовленных аэродромов, а также садиться на такие аэродромы.

Шасси гидросамолётов.

Самолеты, способные использовать для взлета и посадки водную поверхность, начали создаваться практически параллельно с самолетами наземного базирования. Первыми морскими самолетами были наземные самолеты, у которых вместо шасси устанавливались поплавки. Отдельным направлением развития морских самолетов являются летающие лодки, которые характеризуются наличием плавучего фюзеляжа. На протяжении истории авиации было реализовано много разнообразных схем поплавков и их комбинаций, но наибольшую популярность получили две. Первая состоит в использовании большого центрального поплавка и двух меньших стабилизирующих поплавков под законцовками крыла. Вторая из наиболее распространенных схем основана на применении двух поплавков одинакового размера, которые устанавливаются параллельно, обеспечивая устойчивость машины на воде, аналогично тому, как это обеспечивается колесами шасси на земле. Однопоплавковая схема шире использовалась на небольших военных гидросамолетах; двухпоплавковая схема, обеспечивающая лучшие устойчивость и рулежные характеристики на воде, является стандартной для гражданских машин.  Главным недостатком установки поплавков на обычный наземный самолет является увеличение массы и аэродинамическою сопротивления, что ведет к снижению массы полезной нагрузки и летно-технических характеристик. 

Шасси самолётов-амфибий.

Дополнительная установка колес на летающую лодку или гидросамолёт, оснащенный поплавками, является лишь средством повышения универсальности аппарата це ной увеличения массы конструкции и снижения летно-технических характеристик.  Гровер Ленинг улучшил аэродинамику традиционного однопоплавковою гидросамолета, придвинув поплавок ближе к фюзеляжу, после чего "зашил" полости. Таким путем был получен глубокий и вместительный корпус. Ленингу удалось осуществить это благодаря разработке ВВС США "перевернутой" модели знаменитого двигателя "Либерти". Подъем поплавка приблизил нижнее крыло самолета к воде, что позволило конструктору установить стабилизирующие поплавки непосредственно на крыле, исключив обычные в таких случаях расчалки. На своем самолете он применил крылья самой что ни на есть традиционной формы, поэтому вид из кабины экипажа был привычным. Это сработало, и амфибии Ленинга стали широко закупаться ВВС, ВМС и гражданскими организациями.

Заключение

Таким образом, мы видим, что шасси подразделяются на множество классов и видом, их явно больше, но я привёл примеры тех, которые знаю, и мы можем наблюдать, что все они выполняют свою непосредственную функцию, а некоторые перевыполняют свой долг.

И через 10 лет я хочу сам конструировать и разрабатывать проекты собственного самолёта и уделю особое внимание специализации шасси.