Движение самолета по земле

Динамика движения самолета по земле (ВПП) на режимах взлета и посадки имеет ряд принципиальных отличий, от его динамики на основных режимах полета. Эти отличия обусловлены:

—относительно невысокими скоростями 0-Г300км/ час, —нестационарностью процессов и значительными диапазонами изменения параметров движения(скорости, угла атаки, угла скольжения рри движении с боковым ветром),

—быстрым и непрерывным переходом от одного этапа к другому (разбег, подъем носового колеса, отрыв самолета, первоначальный набор высоты иди снижение по глиссаде, выравнивание, пробег), на каждом из которых самолет имеет свои динамические характеристики, *—значительным влиянием близости экранирующей поверхности ВПП на работу двигателей и их струи (особенно при реверсе), меняющих аэродинамические характеристики самолета,

—наличием при движении по ВПП дополнительных сил взаимодействия колес шасси с поверхностью ВПП.

Учитывать все эти обстоятельства, необходимые при расчете динамики движения современного магистрального самолета по земле, можно только с помощью сложного математического и стендового моделирования. В настояшее время в ЦАГИ разработаны такие программы.

Движение самолета по земле с поднятым носовым колесом неустойчиво в определенном диапазоне скоростей. На рис. 6.43 приведена схема сил, действующих на самолет при движении его по земле на задних колесах с поднятым носовым колесом, которая показывает, что случайное увеличение угла атаки приводит к увеличению подъемной силы и к уменьшению опорной реакции самолета на задние колеса. Прирост подъемной силы создает дополнительное положительное вращение самолета, так как в этот момент времени (до отрыва) самолет вращается относительно задних колес шасси. Следовательно, во время движения самолета по земле (с поднятым носовым колесом) на задних колесах, расположенных сзади фокуса (xf), самолет будет неустойчив по перегрузке, причем неустойчивость будет тем больше, чем дальше назад от фокуса самолета располжены задние колеса шасси.

Степень статической неустойчивости самолета при движении его по земле с поднятым колесом можно определить по формуле:

где: Хш —относительный вынос задних колес шасси в долях САХ; й —относительная высота расположения центра масс самолета в

долях САХ;

Тг№ —относительное плечо тяги двигателей в долях САХ;

&ф — <Р вал—<Р МОД

/ —коэффициент трения качения шасси.

Величину минимальной скорости самолета, при которой возможен подъем носового колеса, можно определить по формуле:

mtdpe.+nizo+• араз+wfA + Дтгзем +

Pдв./* h дв,

■ * Дії»/ V/ * v ДР»_____________________________________________________

"h(Cyo"t" СуС1раъ~^~ Су А ф 4“ А Сузем) (3C]ш If)

Боковой ветер, действующий на самолет во время движения по земле (разбег или пробег), стремится накренить, развернуть и снести самолет с ВПП. Для парирования сноса и обеспечения прямолинейного движения самолета по ВПП необходимо, чтобы ось его была повернута в наветренную сторону на угол, равный по абсолютной величине углу бокового увода задних колес шасси. Известно, что если бы самолет имел шасси с недеформируемыми пневматиками, то движение его было бы прямолинейным и при положении оси самолета, совпадающей с направлением движения до тех пор, пока боковая сила сноса не превысила силы сцепления колес шасси с поверхностью

( fiW

ВПП, а разворачивающий момент от бокового ветра ( гпуу57,3*

момент от сил сцепления колес шасси и

отклоненного руля направления. Однако из-за упругой деформации пневматиков задние колеса шасси будут смещаться в сторону действия ветра, а передние в сторону, зависящую от знака суммарного разворачивающего момента. Следовательно, если ось самолета направлена по оси ВПП, то траектория движения самолета при боковом ветре будет криволинейной. Для прямолинейного движения самолета по ВПП при боковом ветре необходимо, чтобы сила сноса уравновешивалась бы боковой силой, возникающей при качении колес шасси по поверхности ВПП, а разворачивающий момент-моментом от руля направления и моментом от силы, возникающей на передних колесах шасси.

На рис. 6.44 приведена примерная схема положения самолета для прямолинейного движения его по земле при боковом ветре.

Сила сцепления колес шасси с поверхностью ВПП в основном зависит от нагрузки на колеса (G—У), т. е от угла атаки и скорости, от упругости пневматиков и от угла <р, образованного задними колесами шасси с направлением движения. Для обеспечения возможности прямолинейного движения самолета по ВПП необходимо стояночный угол атаки выбирать так, чтобы во всем диапазоне скоростей сила сцепления колес шасси была бы болыше силы сноса.

Угол бокового упреждения самолета <р и значение

www. vokb-la. spb. ru — Самолёт своими руками?!

a* ■ al) зк-Av

балансироточного угла отклонения руля направления S н для

(6.39)

где Ryx —нагрузка на задние колеса шасси;

/убс —производная от коэффициента боковой силы по углу бокового увода <р;

h —высота расположения центра масс самолета;

Хш —вынос задних колес шасси относительно центра масс.

Изменение всех приведенных выше параметров анализируется по скорости движения. Из анализа можно выявить особенно опасные зоны движения. Особенно трудный вопрос оценки устойвости и управляемости при движении по земле связан с влиянием струй двигателей при реверсе тяги. Этот анализ можно сделать лишь на основе детальных испытаний моделей в аэродинамических трубах с работающими двигателями. Известно, что в некоторых случаях при

реверсе тяги значителыно изменяется эффективность управления.

6.5. Устойчивость и управляемость в особых условиях полета