вопросы конструкция ла. Краткие сведения по истории развития самолетостроения Конструктивные схемы самолетов и примеры их реализации
 Скачать 126.38 Kb.
|
|
Требования к амортизаторам шасси. Наряду с общими для любой части самолёта требованиями, к амортизации шасси предъявляются следующие специфические требования: -должны воспринимать всю энергию удара, возникающего в момент приземления. Нагрузки на опоры самолёта при этом должны нарастать плавно, достигая наибольшей величины в конце хода штока. Перегрузки не должны превышать нормированных значений; -должны рассеивать энергию удара путём перевода её в тепло; -возможно бόльший гистерезис для смягчения удара при возвращении амортизатора в исходное положение; 51Устройство, принцип действия и диаграмма работы жидкостно-газового амортизатора 51Устройство и принцип действия жидкостно-газового амортизатора. В жидкостно-газовом амортизаторе упругим элементом, накапливающим энергию для совершения обратного хода штока, является газ – азот. Начальное давление азота (при полном обратном ходе штока) до 10МПа. Например, на самолёте Ту-134А в амортизаторах основных опор начальное давление азота ≈9МПа [(92+1)кгс/см2], а в передней опоре ≈1,5МПа [(15+1)кгс/см2]. Преобразование механической энергии удара в тепловую происходит при перетекании жидкости из одной полости в другую через калиброванные отверстия и за счёт сил трения между подвижными и неподвижными элементами амортизатора. В общем случае ЖГА состоит из цилиндра 2 (внутренняя полость стойки), штока 8, плунжера 1, верхней 3 и нижней (5,6,7) букс, клапана торможения при обратном ходе 4 и зарядного клапана (см. рис. на стр. 60). Буксы являются опорами штока. Конструктивно амортизатор разделён на три полости: полость «А»,заполненную азотом, полость «В» и кольцевую полость «С», заполненные жидкостью АМГ-10. 52Последствия неправильной зарядки амортизатора 52 Рассмотрим работу амортизатора при его неправильной зарядке. 1. Количество жидкости нормальное, а начальное давление газа ниже нормы. Амортизатор будет мягким (при тех же обжатиях усилия на шток будут меньше). Поэтому при ударах с малой энергией амортизатор будет работать лучше, чем амортизатор с нормальной зарядкой. При грубой посадке, с энергией близкой к нормированной, при полном обжатии амортизатора часть энергии окажется непоглащённой. Это приведёт к жёсткому удару и поломке шасси. 2. Количество жидкости нормальное, а начальное давление газа выше нормы. Амортизатор будет жёстким. При грубой посадке энергия удара будет воспринята на ходе, меньшем, чем Smax, поэтому ускорения будут больше, чем при работе амортизатора с нормальной зарядкой. Это вызовет большие перегрузки и может привести к поломке шасси. При посадке с малыми вертикальными скоростями амортизатор может не работать вообще. 3. Количество жидкости в амортизаторе меньше потребного, а начальное давление газа нормальное. В этом случае начальный объём газа больше расчётного. Нарастание давления в процессе обжатия амортизатора будет происходить медленнее, чем при нормальной зарядке. Амортизатор становится мягче. Характер работы амортизатора такой же, как и в первом случае. 4. Количество жидкости в амортизаторе больше потребного, а начальное давление нормальное. В этом случае начальный объём газа меньше расчётного, поэтому усилия Рг при обжатии растут более энергично, чем при нормальной зарядке. 53Назначение силовых установок самолета и требования, предъявляемые к ним 53 Назначение силовой установки самолёта Силовая установка самолёта служит для создания силы тяги, потребной для преодоления лобового сопротивления самолёта в полёте. На самолётах вертикального взлёта и посадки (ВВП) и на самолётах укороченного взлёта и посадки (УВП) силовая установка обеспечивает создание вертикальной составляющей силы тяги, потребной для преодоления силы тяжести (на ВВП) или части силы тяжести (на УВП) самолёта. В общем случае СУ включает в себя: -авиационные двигатели; -воздушные винты; -воздухозаборники; -выхлопные устройства; -топливную систему; -масляную систему; -систему управления двигателями и контроля за работой двигателей и его систем; -устройства для крепления двигателей; -гондолы двигателей; -систему охлаждения двигателей; -противообледенительную систему; -пожарную систему. Требования к силовым установкам: -обеспечение безопасности полётов воздушному судну; -обеспечение лётных, технических и экономических характеристик воздушному судну; -надёжность работы на всех режимах и высотах полёта; -простота конструкции; -удобство в эксплуатации; -небольшие масса и габариты; -малые аэродинамические сопротивления; -малые гидравлические сопротивления 54Составные части самолетных силовых установок 54Составные части самолётных силовых установок Самолётная силовая установка (СУ) включает в себя авиационные двигатели, а также системы и устройства, обеспечивающие работу двигателей и безопасность полёта. В общем случае СУ включает в себя: -авиационные двигатели; -воздушные винты; -воздухозаборники; -выхлопные устройства; -топливную систему; -масляную систему; -систему управления двигателями и контроля за работой двигателей и его систем; -устройства для крепления двигателей; -гондолы двигателей; -систему охлаждения двигателей; -противообледенительную систему; -пожарную систему. Назначение топливных систем и требования, предъявляемые к ним. Составные части топливных систем, их значение 55 Общие сведения о топливных системах Назначение топливной системы самолёта Топливная система самолёта служит для размещения топлива на самолёте, выработки его в определённом порядке, подачи топлива в потребители, а также выполнения вспомогательных функций. ГОСТ 22945 – 78. Вспомогательными функциями топливной системы являются: -охлаждение бортовых систем; -балансировка самолёта и другие. Требования к топливным системам: -обеспечение надёжного питания двигателей топливом на всех высотах полёта, на всех режимах работы двигателя, при любых эволюциях самолёта; -обеспечение безопасности полетов, в том числе живучести и пожарной безопасности; -вместимость баков на летательном аппарате должна обеспечивать размещение необходимого количества топлива для полёта с заданной максимальной дальностью и резервного запаса на 45 мин. полёта; -выработка топлива (и дозаправка самолёта топливом в полёте) не должна вызывать изменение центровки самолёта за допустимые пределы; -при вместимости топливных баков более 5м3 должна быть централизованная заправка топливом самолёта; -должен быть обеспечен полный слив топлива на земле из баков, трубопроводов и агрегатов топливной системы; -обеспечение полной выработки топлива из баков без подсоса воздуха в систему (допускается невырабатываемый остаток топлива (0,8÷3)% в зависимости от места расположения баков); -должна быть обеспечена возможность надёжного, удобного и непрерывного контроля за работой топливной системы; -должна быть обеспечена защита топливной системы от коррозии, обмерзания, разрядов статического электричества, перегрева; -минимальная масса конструкции топливной системы при достаточной прочности и вибростойкости; -простота и удобство технического обслуживания. Составные части топливной системы В общем случае топливная система самолёта является комплексом систем: -система питания двигателей топливом; -система дренажа и наддува топливных баков; -автоматика управления расходом и измерения количества топлива; -система перекачки топлива; -система перекачки балансировочного топлива; -система централизованной заправки топливом самолёта; -система аварийного слива топлива самолёта; -система активного топлива самолёта; -система дозаправки топливом самолёта в полёте Способы выработки топлива из баков 56Выработка топлива из баков самотёком Топливо до двигательного подкачивающего насоса движется под действием гидростатического давления и атмосферного давления. Преимущества: -простота конструкции; -сравнительно небольшая масса топливной системы. Недостатки: -требуется превышение топливного бака над двигательным топливным насосом; -небольшая высотность; -имеются потери топлива при его испарении. Выработка топлива из баков насосом подкачки Топливо до двигательного подкачивающего насоса движется под действием давления, создаваемого баковым подкачивающим насосом. Выработка топлива из баков вытеснением Топливо из баков вытесняется под действием давления газа (воздуха или нейтральных газов). Воздух в бак может подаваться из воздушной системы самолёта, или от компрессора двигателя. Для предупреждения повышения давления в баке выше допустимого, имеется предохранительный клапан. На малой высоте полёта топливо вытесняется из баков давлением скоростного напора. 57Способы соединения топливных баков 57 Способы соединения топливных баков с магистралями питания двигателей Топливом Магистраль подачи топлива с параллельно объединёнными баками (группами баков) Топливные баки между собой не связаны. на каждом из них устанавливается баковый подкачивающий насос 1. Для предупреждения сообщения баков между собой установлены обратные клапаны 2. Магистраль подачи топлива с последовательно объединёнными баками Топливо вырабатывается из расходного бака. Из всех других баков топливо перекачивается в расходный бак насосами перекачки 5 или переливаются самотёком. Во избежание переполнения расходного бака в нём устанавливается поплавковый клапан перекачки топлива 6 58Средства повышения надежности питания двигателей топливом 58Средства повышения надёжности питания двигателей топливом. Под надёжностью системы понимают её способность выполнять заданные функции с сохранением эксплуатационных показателей в течение установленного срока службы. перекрёстное питание двигателей топливом. Применяют на самолётах с двумя и большим числом двигателей. Заборные магистрали соединены после обратных клапанов магистралью перекрёстного питания. В случае выхода из строя одного из двигателей, открывают кран кольцевания и топливо к работающему двигателю, будет подаваться не только от своей заборной магистрали, но и от заборной магистрали неработающего двигателя; -дублирование баковых покачивающих насосов выражается в установке двух параллельно работающих насосов, каждый из которых обладает подачей, достаточной для самостоятельного питания двигателей топливом; -резервирование баковых подкачивающих насосов состоит в том, что при выходе из строя одного насоса, включается в работу другой. Резервный насос обычно имеет привод, отличный от привода основного насоса; -все средства повышения высотности топливной системы являются средствами обеспечения надёжности питания двигателей топливом на большой высоте; -очистка топлива от механических примесей; -устройства, обеспечивающие бесперебойную подачу топлива в двигатель при эволюциях самолёта. К ним относятся сдвоенные заборные патрубки на баке и расходные карманы с обратным клапаном; -выполнением установленных режимов эксплуатации; -проведением периодических осмотров и регламентных работ. Особое внимание при этом необходимо уделять качеству топлива. Нельзя допускать наличия в топливе воды; -своевременным выполнением работ по текущему и капитальному ремонту 59Средства увеличения высотности топливной систем 59 Высотность топливной системы и меры её повышения Высотностью топливной системы называется наибольшая высота полёта, до которой обеспечивается бесперебойная потребная подача топлива к двигателям. Высотность топливной системы связана с физическими явлениями, возникающими в топливе при понижении давления. Понижение давления топлива в трубопроводах приводит к выделению воздуха из топлива и к вскипанию топлива. В топливе образуются паровоздушные полости. Это явление называется кавитацией. Кавитация очень опасное явление, т.к. приводит к разрыву струи топлива (может остановиться двигатель), вызывает вибрации трубопроводов, эрозию внутренних поверхностей топливных агрегатов. Для повышения высотности топливной системы применяют следующие средства: -устанавливают подкачивающие топливные насосы; -сокращают длину трубопроводов; -применяют топлива с небольшим давлением насыщенных паров; -производят наддув топливных баков; -применяют выработку топлива вытеснением; -применяют топливные насосы с хорошими кавитационными характеристиками; -уменьшают скорость движения топлива в трубопроводах путём увеличения их диаметра. 60Средства повышения живучести топливной системы 60 Средства повышения живучести топливной системы. Для повышения живучести топливной системы предусмотрено: -параллельное соединение групп топливных баков; -наличие обратных топливных клапанов, которые исключают сообщение повреждённых топливных с неповреждёнными; -автономная подача топлива к двигателям; -протектирование топливных баков. 61Назначение, устройство, принцип действия, разновидности, преимущества и недостатки топливных баков, подкачивающих насосов, топливных фильтров, кранов, клапанов, трубопроводов 61 Мягкие топливные баки Изготавливают топливостойкой резины на основе полисульфидных (тиокольных) каучуков Преимущества: -легко монтировать при небольших размерах люков в крыле; -вибростойкие; -полнее используется предоставляемый объём в крыле для размещения топлива, чем при использовании жёстких баков; -имеют меньшую массу, чем жёсткие металлические баки того же объёма; -обладают хорошими теплоизоляционными свойствами, что уменьшает подогрев топлива при сверхзвуковых скоростях полёта. Недостатки: -при низких температурах теряют эластичность. Это затрудняет их монтаж в зимних условиях, ведёт к подтеканию топлива в местах соединения арматуры; -не исключена возможность растворения некоторого количества резины внутреннего слоя в топливе. Поэтому мягкие баки необходимо периодически промывать; -наружный слой разрушается от действия пролитого при заправке топлива Жёсткие баки Изготавливают из листов алюминиево-марганцевых сплавов АМц. Металлические листы допускают глубокую выколотку, хорошо свариваются, достаточно стойки против коррозии. Баки состоят из днищ, обечаек и внутреннего набора в виде перегородок для обеспечения жёсткости баков и успокоения движения топлива при эволюциях самолёта. Обычно днища и обечайки свариваются, а внутренний набор приклёпывается. Жёсткие баки крепят к силовым элементам самолёта при помощи лент и амортизирующих прокладок. Большая масса жёстких баков, трудность монтажа и демонтажа, низкая вибростойкость, трудоёмкость ремонта ограничивают их применение. В настоящее время применяются на Ан-2; Ил-14. Бак-кессон Бак-кессон – герметизированный отсек конструкции самолёта, предназначенный для размещения топлива Преимущества: -дают малый привес самолёту; -не требуют специальных монтажных и демонтажных работ; -наивыгоднейшее использование объёма крыла увеличивает вместимость топливных резервуаров. Недостатки: -не исключена возможность течи топлива из бака; -большая трудоёмкость устранения течи топлива из бака; -большая трудоёмкость при изготовлении крыла. Баковые насосы По назначению делятся на: -баковые насосы подкачки топлива -насосы перекачки топлива Центробежные насосы Шестеренчатые насосы Топливные краны Топливные краны являются элементами управления топливной системой. По назначению топливные краны делятся на: -краны кольцевания топлива самолёта; -краны объединения топливных баков самолёта; -краны слива топлива самолёта; -краны аварийного слива топлива; -краны слива отстоя топлива; -кран заправки топливом самолёта; -перекрывной кран топлива самолёта. Топливные клапаны в отличие от кранов срабатывают автоматически при достижении определённых параметров их настройки. По назначению топливные клапаны делятся на следующие: (термины и определения по ГОСТ 22945-78) Поплавковый клапан перекачки топлива – клапан, установленный в системе перекачки топлива из одного топливного бака в другой. Исключает переполнение бака. Поплавковый клапан заправки топливом самолёта – клапан, установленный в системе заправки топливных баков самолёта топливом. Клапан перепуска топлива – клапан, перепускающий в определённых условиях часть топлива из трубопровода подачи топлива в двигатель или из какого-либо агрегата топливной системы самолёта обратно в топливный бак самолёта Температурно-разгрузочный клапан – клапан, устанавливаемый в замкнутых участках топливной системы самолёта с целью предупреждения повышения давления в этих участках выше допустимого значения вследствие расширения топлива при повышении его температуры. Клапан перекачки топлива – клапан, прекращающий поступление топлива, перекачиваемого из одного топливного бака самолёта в другой при достижении в последнем определённого уровня. Кроме перечисленных, различают обратные, предохранительные, редукционные, сливные, разъёмные и другие клапаны 62Возможные неисправности топливной системы, их последствия и меры предупреждения 62Возможные неисправности топливной системы, их последствия и меры |