Вопросы прочности ВС при грубых посадках и выкатываниях

[Прочнист]

объясните, как "20% работы возвращенной назад в виде упругой отдачи" пневматики ПРЕВРАТЯТ в 30%?

Хорошо, объясняю.

Для уточнения повторяю свои слова, а не их искажение дилетантами.

"Эффективность современных амортизаторов - порядка 80%, т.е. амортизатор рассеивает 80% энергии при совершении работы. Т.е. 20% работы возвращется назад в виде упругой отдачи. С учетом пневматиков - до 30% энергии посадочного удара возвращется самолету назад."

Эффективность амортизаторов (это такой коэффициент) измеряется и определяется для изолированного амортизатора (что логично). Амортизатор рассеивает 80% от совершенной им работы, т.е. возвращает назад 20% работы.

Кроме амортизатора в систему шасси входит пневматик, который практически энергию не рассеивает и возвращает почти 100% совершенной им работы.

Энергия посадочного удара поглощается совместной работой амортизатора и пневматика (упругими деформациями планера пренебрегаем). Основную работу совершает амортизатор, скажем, он поглощает 90% энергии посадочного удара. Тогда 10% работы приходится на пневматик.

Обозначим энергию посадочного удара Е, работу амортизатора Аа, работу пневматика Ап.

По определению Е = Аа + Ап.

А какая энергия вернется в виде упругой реакции шасси Ерш?

Ерш = Е - Е расcеянная = Е - 0.8Аа - 0*Ап = Е -0.8*0.9Е - 0*0.1Е = 0.28Е.



Что не так?

 

[Kuriru]

Маленькие поправки.

О срезании штифтов в отчете все-таки сказано "наиболее вероятно".

Перечитал, но так и увидел в отчете "наиболее вероятно". Напротив, там сказано вполне однозначно: "соответственно при перегрузке 5.85 g произошло срезание штифтов узлов крепления левой и правой стоек ООШ к заднему лонжерону крыла." Это дословная цитата из предварительного отчета, который я сохранил, как только он был опубликован. Если "наиболее вероятно" позднее добавили, то значит я этого уточнения просто не видел.
З.Ы. Мною сказанное исключительно к предварительному отчету МАК по ШРМ относилось, разд. 1.18.13. Там еще примечание замечательное было дано:
"Настоящий раздел приведен в соответствии с материалами, представленными разработчиком самолета. Комиссия продолжает работы по анализу данного вопроса." Иными словами, комиссии все понятно, но так и быть, у вас (ГСС) есть еще некоторое время на то, чтобы попытаться самим себя вытянуть за волосы из болота, в которое вы попали.

 

[Н И А]

...Что не так?

ВСЁ не так!
...если КПДам=20%, а КПДпн=90%, то КПДшасси=КПДам*КПДпн=18%.

 

[Kit.]

ВСЁ не так!
...если КПДам=20%, а КПДпн=90%, то КПДшасси=КПДам*КПДпн=18%.

Путаете "последовательно" и "параллельно".

 

[Н И А]

Путаете "последовательно" и "параллельно".

Это Вы путаете.

 

[Прочнист]

ВСЁ не так!
...если КПДам=20%, а КПДпн=90%, то КПДшасси=КПДам*КПДпн=18%.

Глупость написана.

В ваших терминах у пневматика КПД = 0 (рассеивания энергии нет по определению). Тогда у вас должно получиться что КПД = 0 - это очевидный абсурд. Добавка любого упругого элемента аннулирует упругую реакцию.

Как же так можно, товарищи...

 

[Н И А]

Глупость написана.

В ваших терминах у пневматика КПД = 0 (рассеивания энергии нет по определению). Тогда у вас должно получиться что КПД = 0 - это очевидный абсурд. Добавка любого упругого элемента аннулирует упругую реакцию.

Как же так можно, товарищи...

Так Вы шулерок, причём меленький, ...да к тому же и флудер.
Поздравляю!

 

[Прочнист]

Перечитал, но так и увидел в отчете "наиболее вероятно". Напротив, там сказано вполне однозначно: "соответственно при перегрузке 5.85 g произошло срезание штифтов узлов крепления левой и правой стоек ООШ к заднему лонжерону крыла." Это дословная цитата из предварительного отчета, который я сохранил, как только он был опубликован. Если "наиболее вероятно" позднее добавили, то значит я этого уточнения просто не видел.
З.Ы. Мною сказанное исключительно к предварительному отчету МАК по ШРМ относилось, разд. 1.18.13. Там еще примечание замечательное было дано:
"Настоящий раздел приведен в соответствии с материалами, представленными разработчиком самолета. Комиссия продолжает работы по анализу данного вопроса." Иными словами, комиссии все понятно, но так и быть, у вас (ГСС) есть еще некоторое время на то, чтобы попытаться самим себя вытянуть за волосы из болота, в которое вы попали.

Это на стр. 81 отчета:

Во время касания произошло складывание ООШ (наиболее вероятно, во время
второго касания произошел срез предохранительных штифтов (пинов) «слабых звеньев»
левой и правой основных стоек шасси по узлам «А») с дальнейшим касанием ВПП правой
мотогондолой, далее – хвостовой частью фюзеляжа и левой мотогондолой.

А раздел 1.18.13 - это 100% творчество ГСС.

 

[Kit.]

Это Вы путаете.

Расскажите, пожалуйста, как вы себе представляете процесс гашения в амортизаторе потенциальной энергии, запасённой в пневматике (и наоборот).

 

[Прочнист]

Так Вы шулерок, причём меленький, ...да к тому же и флудер.
Поздравляю!

Без расчета в терминах энергии и работы (мы же энергию упругой отдачи определяем) ваши слова ничего не стоят.

 

[eton]

Обозначим энергию посадочного удара Е, работу амортизатора Аа, работу пневматика Ап.
По определению Е = Аа + Ап.
А какая энергия вернется в виде упругой реакции шасси Ерш?
Ерш = Е - Е расеянная = Е - 0.8Аа - 0*Ап = Е -0.8*0.9Е - 0*0.1Е = 0.28Е.

Что не так?

Оно конечно если вы считаете что ваше непонимание протекания процесса есть вещь которую стоит выставлять напоказ и объявлять фундаментальной основой физики, то кто ж вам помешает то при нынешней свободе слова.
Вы с чего-то взяли что пневматик это что-то типа оружейного курка, который "взведется" вначале посадочного удара отняв десятую часть энергии посадочного удара у амортизатора и "выстрелит" ее обратно в поверхность когда амортизатор будет полностью сжат и не сможет ее поглотить.
Другими словами в вашей (по старой традиции не имеющей никакого отношения к реальности формуле) пневматик почему-то отдает всю накопленную энергию поверхности на которую он опирается (т.е. его работа целиком записывается в реакцию шасси, что возможно только если амортизатор полностью сжат), хотя даже пятилетнему должно быть понятно, что большая часть энергии скорее будет отдана амортизатору во время его отбоя по второму разу ... потом по третьему образуя таким образом систему быстрозатухающих колебаний в которых избыточная энергия пневматика и будет потеряна.
А кроме того следует учитывать что и накопление энергии в системе пневматик-амортизатор и отдача ее есть наложение как минимум двух нелинейных функций зависящих от вертикальной скорости, поэтому даже утверждение что пневматик накопит 10% отобрав ее у амортизатора - есть дилетантство.

 

[Иван Предпосыльный]

Ну вот серьезно, поясните ход вашей мысли -
С одной стороны- не разрушился пин? (а ведь тоже слабое звено) - подумаешь чистая случайность на фоне ТАКОЙ конструкции.
С другой стороны - неправильно деформировался ГЦ? (в результате нерасчетного случая кстати) - очевидная конструкторская ошибка.

Да очень просто пояснить - В отчёте по Боингу показано, как должна была отделиться Drag brace при посадке на бетон. Но она не разрушилась из-за эффекта от мягкого грунта. Видно всем - да , должна вот так работать система, и не сработала по стечению обстоятельств. Всё подтверждается тестами по результатам инцидента. У сухого - представлены 4 срезных пина в передней части( и как там должна ООШ вывихиваться по фарватеру непонятному дальше?) и специально заострено внимание на том, что слабые звенья сработали нормально. Ну нормально и нормально, с пожаром только. То есть ничего там не застряло, не отказало, ничего там больше и не должно было срезаться, видимо. Или должно? А зачем тогда говорить, что всё нормально разрушилось? Так всё разрушилось, что нужно, или не всё? Ответа нет. И у Вас его нет. Это и есть - "тень". Задайте любому вопрос - должен или не должен отделиться от лонжерона ГЦ у SSJ при перегрузке. Вам в ответ будет - "три удара", "планету нельзя ударять" или ещё что-нибудь похожее. А возможные близкие к ГСС вообще сразу из ветки исчезают молча, уже не раз проверено.

 

[altmann]

Оно конечно если вы считаете что ваше непонимание протекания процесса есть вещь которую стоит выставлять напоказ и объявлять фундаментальной основой физики, то кто ж вам помешает то при нынешней свободе слова.
Вы с чего-то взяли что пневматик это что-то типа оружейного курка, который "взведется" вначале посадочного удара отняв десятую часть энергии посадочного удара у амортизатора и "выстрелит" ее обратно в поверхность когда амортизатор будет полностью сжат и не сможет ее поглотить.
Другими словами в вашей (по старой традиции не имеющей никакого отношения к реальности формуле) пневматик почему-то отдает всю накопленную энергию поверхности на которую он опирается (т.е. его работа целиком записывается в реакцию шасси, что возможно только если мортизатор полностью сжат), хотя даже пятилетнему должно быть понятно, что большая часть энергии скорее будет отдана амортизатору во время отбоя по второму разу ... потом по третьму образуя таким образом систему быстрозатухающих колебаний в которых избыточная энергия пневматика и будет потеряна.
А кроме того следует учитывать что и накопление энергии в системе пневматик-амортизатор и отдача ее есть наложение как минимум двух нелинейных функций зависящих от вертикальной скорости, поэтому даже утверждение что пневматик накопит 10% отобрав ее у амортизатора - есть дилетантство.

13.2. Амортизационная система самолета​

Вертикальная составляющая кинетической энергии самолета в момент касания земли при посадкеEy = mVy2/2 определяет работу Ay амортизационной системы самолета.
По закону сохранения энергии при ударе самолета о землю производится работа

Ay = Ey = P s η,

​

где	P	-	максимальная сила удара самолета при посадке;
	s	-	путь этой силы;
	η	-	КПД системы, учитывающий то обстоятельство, что сила P изменяется при уменьшении (гашении) вертикальной скорости самолета (Vy в момент касания земли) до нуля.

Если не принять специальных мер, кинетическая энергия самолета трансформируется в работу деформации ВПП и конструкции самолета, но поскольку эти деформации s (т.е. путь силы удара самолета при посадке) весьма малы, то сила P будет непомерно велика и разрушит


При ударе колес о поверхность ВПП происходит обжатие пневматика (рис. 13.3) и совершается работа на упругую деформацию покрышки колеса (резины и корда) и незначительное сжатие воздуха в пневматике. Температура пневматика и воздуха в нем повышается, и за счет этого происходит рассеивание части энергии в окружающем пространстве в виде тепла.
Превращение части механической (кинетической) энергии в тепловую и рассеивание ее в пространстве называется гистерезисом (от греч. hysteresis- отставание, запаздывание).
Однако гистерезис пневматика очень мал. Основная часть энергии, накопленная пневматиком в виде потенциальной энергии сжатого воздуха и энергии упругой деформации покрышки, возвращается самолету, который после удара о землю может подпрыгивать ( "козлить").
Следовательно, помимо колеса с пневматиком, необходимо дополнительное устройство, обладающее большим, чем колесо, гистерезисом. Большим гистерезисом обладает, например, гидравлическое демпфирующее устройство - демпфер...

index.html

 

[eton]

13.2. Амортизационная система самолета​

Вертикальная составляющая кинетической энергии самолета в момент касания земли при посадкеEy = mVy2/2 определяет работу Ay амортизационной системы самолета.
По закону сохранения энергии при ударе самолета о землю производится работа

Ay = Ey = P s η,

​

где	P	-	максимальная сила удара самолета при посадке;
	s	-	путь этой силы;
	η	-	КПД системы, учитывающий то обстоятельство, что сила P изменяется при уменьшении (гашении) вертикальной скорости самолета (Vy в момент касания земли) до нуля.

Если не принять специальных мер, кинетическая энергия самолета трансформируется в работу деформации ВПП и конструкции самолета, но поскольку эти деформации s (т.е. путь силы удара самолета при посадке) весьма малы, то сила P будет непомерно велика и разрушит


При ударе колес о поверхность ВПП происходит обжатие пневматика (рис. 13.3) и совершается работа на упругую деформацию покрышки колеса (резины и корда) и незначительное сжатие воздуха в пневматике. Температура пневматика и воздуха в нем повышается, и за счет этого происходит рассеивание части энергии в окружающем пространстве в виде тепла.
Превращение части механической (кинетической) энергии в тепловую и рассеивание ее в пространстве называется гистерезисом (от греч. hysteresis- отставание, запаздывание).
Однако гистерезис пневматика очень мал. Основная часть энергии, накопленная пневматиком в виде потенциальной энергии сжатого воздуха и энергии упругой деформации покрышки, возвращается самолету, который после удара о землю может подпрыгивать ( "козлить").
Следовательно, помимо колеса с пневматиком, необходимо дополнительное устройство, обладающее большим, чем колесо, гистерезисом. Большим гистерезисом обладает, например, гидравлическое демпфирующее устройство - демпфер

Прекрасно -следовательно, помимо колеса с пневматиком, необходимо дополнительное устройство, обладающее большим, чем колесо, гистерезисом. Большим гистерезисом обладает, например, гидравлическое демпфирующее устройство - демпфер - если прочитать чуть дальше то там будет написано что этим демпфером и является амортизатор (процесс демпфирования пневматика амортизатором я и описал в предыдущем своем посте).
Опять же если читать внимательно то можно заметить что гистерезис у пневматиков таки есть а следовательно они внезапно возвращают вовсе не 100% запасенной энергии.

 

[eton]

Вам в ответ будет - "три удара", "планету нельзя ударять" или ещё что-нибудь похожее. А возможные близкие к ГСС вообще сразу из ветки исчезают молча, уже не раз проверено.

Вот у меня не поверите - ровно та же ситуация - который раз спрашиваю - почему мягкий грунт это уважительная причина для нерасчетного срабатывания слабых звеньев, а тройной козел - почему-то нет, а в ответ получаю что мол отчет не такой, и все нормальные инженеры почему-то с ветки свалили, хотя причина такого состояния ветки ведь на поверхности. Вот у кого по-вашему на такое:

Ерш = Е - Е расcеянная = Е - 0.8Аа - 0*Ап = Е -0.8*0.9Е - 0*0.1Е = 0.28Е.
Что не так?

или такое:

Вы как уж на сковородке... Зачеты так же сдавали? Где было "100%"? Речь идет о преобразовании части энергии- "гистерезисе".

или такое:

Боинг признал проблему с максами после второго раза, а втихую начал исправлять уже после первого.
Тут же и после третьего происшествия отказываются её видеть - какие можно сделать выводы?

терпения надолго хватит? Оно как анекдот смешно конечно, но только в первый раз.

 

[Иван Предпосыльный]

Вот у меня не поверите - ровно та же ситуация - который раз спрашиваю - почему мягкий грунт это уважительная причина для нерасчетного срабатывания слабых звеньев, а тройной козел - почему-то нет

Потому, что у Боинга они (срезные элементы- пины в проблемной неотделившейся точке) хотя бы есть.

 

[stranger267]

Видимо все-таки ЕГЭ. И то не с первого раза.

Да кончайте вы обсуждать козление с теми кто козлов в натуре не ловил (речь не про рогатых). Несерьезно все это читать, имея вполне реальный опыт и плюхов с высоты на пресловутые амортизаторы и реальных козлов (в основном при wheel landings но механика та же) да и по видео там все очевидно, по крайней мере механизм развития козла.

А с шасси. Ну очевидно что (1) SSJ вполне удовлетворяет требованиям сертификации и (2) там есть что улучшать, как минимум вводить нужно срезные элементы в крепление к лонжерону пресловутого цилиндра, хуже не будет (хотя фиг знает, а что будет если срежет раньше времени... не выйдет ли что ломающееся шасси что нибудь еще разрушит...). И недостаток конструкции, если он есть, типичен для _потери квалификации при развале СССР, чтобы ЕБН икалось..._ - приходят новые неплохие инженеры но без практичеких навыков и каких то устаканившихся стандартных решений... а там любая мелочь может оказаться существенной. Хотя при _такой_ посадке даже и Б-737 скорее всего загорелся бы.

 

[Иван Предпосыльный]

Как я понял, спор про "козла" случился в контексте того, на каком ударе сломались ООШ на суперджете. Пилоты обычно различают скоростной и нескоростной козёл. В SVO произошёл скоростной козёл с прогрессированием. Составляющая подъёмной силы при таком козле преобладает, это никуда не деть, но и энергия от ООШ тоже участвует. Многих сбивает с толку то, что ООШ объявлены сломавшимися на втором ударе, но самолёт при этом остался "на ногах" и высоко подпрыгнул. Есть объяснения, что он вот уже почти лёг на полосу, но в последнее мгновение взмыл. Как бы чуть - чуть сломал, не доломал и сразу подскочил. Нескладность этой версии и заставляет спорить, о том, когда же сломались опоры? И что значит -"сломались". Причём в отчёте выглядит так, что сломалось всё что положено на втором ударе, а на третьем - "подломились" ООШ. В тексте есть такое, что на втором "ослабились ООШ" а на третьем - "подломились ООШ". От таких формулировок ( сломалось , ослабилось, подломилось )и возникают споры. Особенно если отсутствует комментарий по СЗ от производителя. Вернее, он есть, но не исчерпывающий.

 

[altmann]

Да кончайте вы обсуждать козление с теми кто козлов в натуре не ловил (речь не про рогатых). Несерьезно все это читать, имея вполне реальный опыт и плюхов с высоты на пресловутые амортизаторы и реальных козлов (в основном при wheel landings но механика та же) да и по видео там все очевидно, по крайней мере механизм развития козла.

А с шасси. Ну очевидно что (1) SSJ вполне удовлетворяет требованиям сертификации и (2) там есть что улучшать, как минимум вводить нужно срезные элементы в крепление к лонжерону пресловутого цилиндра, хуже не будет (хотя фиг знает, а что будет если срежет раньше времени... не выйдет ли что ломающееся шасси что нибудь еще разрушит...). И недостаток конструкции, если он есть, типичен для _потери квалификации при развале СССР, чтобы ЕБН икалось..._ - приходят новые неплохие инженеры но без практичеких навыков и каких то устаканившихся стандартных решений... а там любая мелочь может оказаться существенной. Хотя при _такой_ посадке даже и Б-737 скорее всего загорелся бы.

Видите-ли. Чисто с инженерной тчк зрения интересно изучить влияние систем landing gear на поведение ВС в нерасчетных ситуациях жестких посадок. Вы как эскплуатант возводите в абсолют своё понимание части механизма возникновения "козла"- это вполне естественно и оправдано- это Ваша и жизнь и профессия. Однако, мы принимая во внимание аэродинамический фактор, не исключаем и механический - неполное поглощение и преобразование кинетической энергии конструкцией шасси . В какой пропорции и как это влияет на картину, рассматриваемого механизма катастрофы- вот в чем вопрос. Кстати, роль амортизационных устройств в возникновении эффекта "отстскока" (козления) в момент первого удара давно известна и раличные методы борьбы с ним активно изучаются и апробируются, т.к. стандартный подход за счет увеличения энергоемкости камеры ведет к увеличению массы стоек шасси:
Известна амортизационная стойка шасси самолета, содержащая цилиндрический стакан, в котором установлен шток с неподвижной диафрагмой, клапаном торможения и плавающим поршнем, образующих гидравлическую и замкнутую штоковую газовую камеры (2).

Недостатком этой амортизационной стойки является малая доля рассеивания энергии посадки на обратном ходе амортизации первого посадочного удара при приземлении, что приводит к подскоку и козлению самолета, увеличивает динамические нагрузки на самолет, а при воздействии неровностей полосы в процессе пробега (разбега) к проявлению колебаний типа раскачка, нарушающая устойчивый контакт колес с землей для безопасного управления самолетом и эффективного торможения.
https://poleznayamodel.ru/model/9/99445.html

 

[Прочнист]

Особенно если отсутствует комментарий по СЗ от производителя. Вернее, он есть, но не исчерпывающий.

В вас спит замечательный дипломат.