Вопросы прочности ВС при грубых посадках и выкатываниях

[Kit.]

Если продолжить логическую цепочку рассуждений об амортизирующих свойствах амортизатора и пневматика, то можно прийти к абсурдному выводу, что пневматик не нужен, и лучше садится прямо на металлические диски. Они, по крайней мере, не отскакивают.
#autodelete

Ну прямо на лыжи ведь садятся.

 

[Н И А]

Путаете "последовательно" и "параллельно".

с этого места можно поподробнее?

 

[Иван Предпосыльный]

Ага, когда уровень безопасности конструкции при разрушении оценивают по количеству срезных элементов - это до охренения аргументированно и логично.

И по количеству срезных элементов тоже. Это ведь не единственный аргумент. Хотите сказать, что конструкция Боинга хуже? Конструкция Боинга при наличии бетона и достаточной для разрушения пинов перегрузки дала бы превосходный результат. Нелогично поступают те, кто из 10 аргументов выделяют один, к которому можно прицепиться и начинают просто по мелочам спорить , обходя главную тему. Ну допустим моя фраза про количество срезных элементов неубедительная. Ясно, можно брать из контекста наиболее слабые аргументы и этим опровергать главную мысль. Но при этом как была конструкция у Боинга лучше, так и остаётся. Предусмотрено разрушение всех креплений ООШ.

 

[scraper]

В реальной жизни "эффективные" амортизационные свойства пневматиков проявляются так:



И если вернуться к самолетам, то, например, система со стойкой на лыже (без колеса) будет меньше склона к отскокам по сравнению с той же стойкой на колесе..

 

[Kit.]

с этого места можно поподробнее?

Банальный sanity test:

Возьмите резиновый стержень, в силу внутреннего трения рассеивающий 20% энергии, затраченной на его сжатие. Мысленно разделите его на два равных фрагмента. Каждый из фрагментов рассеивает 20% энергии, затраченной на его сжатие. Сколько всего энергии, затраченной на сжатие всего стержня, будет рассеяно при таком рассмотрении, и почему?

Учитывая, что масса (и, соответственно, кин.энергия) всего самолёта много больше массы стоек, вертикальная скорость самолёта много меньше скорости звука, а с автоколебаниями в стойках (помимо системы антиюза) любой разумный инженер будет бороться, я не вижу причин не использовать квазистатическое приближение для оценки рассеивания энергии упруго деформируемыми стойками.

 

[Н И А]

Банальный sanity test:

Возьмите резиновый стержень, в силу внутреннего трения рассеивающий 20% энергии, затраченной на его сжатие. Мысленно разделите его на два равных фрагмента. Каждый из фрагментов рассеивает 20% энергии, затраченной на его сжатие. Сколько всего энергии, затраченной на сжатие всего стержня, будет рассеяно при таком рассмотрении, и почему?

Учитывая, что масса (и, соответственно, кин.энергия) всего самолёта много больше массы стоек, вертикальная скорость самолёта много меньше скорости звука, а с автоколебаниями в стойках (помимо системы антиюза) любой разумный инженер будет бороться, я не вижу причин не использовать квазистатическое приближение для оценки рассеивания энергии упруго деформируемыми стойками.

какое отношение это имеет к:

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

Путаете "последовательно" и "параллельно".

???

 

[Kit.]

какое отношение это имеет к:

???

Если КПД половины стержня - 80%, а КПД второй половины - 80%, какой будет КПД всего стержня? 64%?

 

[scraper]

Заместители "ушедших с ветки инженеров" конечно впечатляют.. Что же сложного в том, что как и было справедливо замечено ранее - работу на отдачу совершает сжатый газ, коего в пневматиках при жесткой посадке в избытке. И если мы рассматриваем системы с пневматиками и без - то, конечно же, в 1-м случае компонент способных совершать работу на отдачу больше и да, пневматики вклад в эту работу увеличивают.

 

[Avex]

Если продолжить логическую цепочку рассуждений об амортизирующих свойствах амортизатора и пневматика, то можно прийти к абсурдному выводу, что пневматик не нужен, и лучше садится прямо на металлические диски. Они, по крайней мере, не отскакивают.
#autodelete

Пневматик нужен, но не для рассеивания энергии посадочного удара. Его вклад в это минимален. Главная его задача, как составной части колеса, это перевод трения скольжения в трение качения. А вторая, именно для того чтобы не садится на металлические диски смягчая касание колеса с бетоном, то есть для создания части упругой реакции в момент касания и дальнейшей передаче нагрузок на амортстойку которая также создает упругую реакцию в момент касания и гасит как энергию посадочного удара так и возникающие при этом колебания.

 

[Прочнист]

Если продолжить логическую цепочку рассуждений об амортизирующих свойствах амортизатора и пневматика, то можно прийти к абсурдному выводу, что пневматик не нужен, и лучше садится прямо на металлические диски. Они, по крайней мере, не отскакивают.
#autodelete

Глупость несусветная.
Пневматик отлично поглощает энергию слабых ударов и имеет малое время восстановления. Металлическое колесо в силу гораздо большей жесткости будет поглощать пренебрежимо малую энергию, и в паре с масляно-воздушным амортизатором, имеющим относительно большое время расжатия, создаст жуткие вибрации планера при движении самолета по земле.
Не говоря уже о том, что понадобится более тяжелый амортизатор для поглощения энергии посадочного удара.
А насчет неотскакивания металлических дисков - закон сохранения энергии уже отменили? Это было бы новое слово в физике.

 

[altmann]

Н И А, Вы рассматриваете КПД системы последовательно включенных механизмов (преобразователей энергии). Это не тот случай.

 

[ViperNN]

Глупость несусветная.
Пневматик отлично поглощает энергию слабых ударов и имеет малое время восстановления. Металлическое колесо в силу гораздо большей жесткости будет поглощать пренебрежимо малую энергию, и в паре с масляно-воздушным амортизатором, имеющим относительно большое время расжатия, создаст жуткие вибрации планера при движении самолета по земле.
Не говоря уже о том, что понадобится более тяжелый амортизатор для поглощения энергии посадочного удара.
А насчет неотскакивания металлических дисков - закон сохранения энергии уже отменили? Это было бы новое слово в физике.

Естественно глупость. Именно, что несусветная. Но это же Ваша логика, из которой в предельном случае следует, что пневматик не нужен.

 

[Н И А]

Если КПД половины стержня - 80%, а КПД второй половины - 80%, какой будет КПД всего стержня? 64%?

- какой будет КПДшасси, если КПДам=20%, а КПДпн=90%?
- как с помощью пневматика КПДам=20% может увеличится в полтора раза?
[automerge]1563364928[/automerge]

Н И А, Вы рассматриваете КПД системы последовательно включенных механизмов (преобразователей энергии). Это не тот случай.

а какой ТОТ?

 

[Прочнист]

пневматик, как и амортизатор, тоже "гасит" энергию колебания, хотя у по его законам физики наоборот - увеличивает в полтора раза.
Однако у пневматика основная задача - торможение.

Вы не понимаете работу амортизации шасси.

Пневматик отлично поглощает энергию удара (потому что он податливый, но и потому, что он податливый, он поглощает небольшую энергию). Поглощение - это перевод кинетической энергии в потенциальную.

Но поглотить энергию - довести вертикальную скорость самолета до нуля - это только полдела. Вторая задача амортизации не дать самолету отпрыгнуть от полосы. Ибо после полного обжатия стойки потенциальная энергия амортизаторов будет переходить в кинетическую энергию самолета.
Для этого поглощенную энергию надо рассеять. И если вязкий амортизатор неплохо с этим справляется (я уточнил, эффективность современных амортизаторов приближается к 90%, цифры 85% - типовые), то у пневматика с этим делом плохо. В запас прочности принимают, что пневматики энергию не рассеивают (если там есть 1 - 2% рассеяния, то это совершенно ни на что не влияет).

Поэтому, таки да, добавка упругого пневматика к вязкому амортизатору ухудшает показатель диссипации энергии, т.е. делает самолет более склонным к отскоку. Но с этим мирятся, поскольку пневматик увеличивает общее поглощение энергии, а это более важная задача.

Про торможение - это интересная мысль. Многим конструкторам самолетов вы открываете глаза.

 

[Kit.]

- какой будет КПДшасси, если КПДам=20%, а КПДпн=90%?

Больше 20%, но меньше 90%. Для более точной оценки недостаточно данных: ещё нужны коэффициенты жёсткости того и другого.

Общий КПД будет равен средневзвешенному КПД частей. Вес КПД каждой части будет определяться величиной её деформации (работа = сила * перемещение). Величина деформации при фикcированной силе (реакции опоры со стороны планеты) обратно пропорциональна коэффициенту жёсткости.

- как с помощью пневматика КПДам=20% может увеличится в полтора раза?

"С помощью" пневматика увеличивается не КПДам, а КПДшасси.

 

[Прочнист]

Учитывая, что масса (и, соответственно, кин.энергия) всего самолёта много больше массы стоек, вертикальная скорость самолёта много меньше скорости звука, а с автоколебаниями в стойках (помимо системы антиюза) любой разумный инженер будет бороться, я не вижу причин не использовать квазистатическое приближение для оценки рассеивания энергии упруго деформируемыми стойками.

Не могу удержаться. Как приятно читать человека с высокой инженерной эрудицией!

В данной теме это не является ведущим мотивом, но товарищ Kit продемонстрировал прекрасное понимание сути проблемы, которая недоступна нынешним образованцам.

Посадочный удар - это динамический процесс. Поэтому анализировать его надо методами динамики машин. Что значительно усложняет анализ и "отсекает" основную массу прочнистов от участия в конструировании и анализе шасси.

Поэтому в прочности самолетов идут на некий "трюк". Диаграмму обжатия амортизатора не рассчитывают, а получают экспериментально - в динамических испытаниях. Т.е. получают реальные "динамические" характеристики. А затем эту диаграмму используют в классическом анализе статической прочности. Такой подход прекрасно работает много десятков лет.

 

[Н И А]

Пневматик отлично поглощает энергию удара (потому что он податливый, но и потому, что он податливый, он поглощает небольшую энергию). Поглощение - это перевод кинетической энергии в потенциальную.
Но поглотить энергию - довести вертикальную скорость самолета до нуля - это только полдела.

Поглощение - это переход части полной механической энергии в тепловую. Если пневматик "поглощает" 10% Емех, то его КПД - 90%, а если амортизатор "поглощает" 80% то его КПД - 20%.
Каким образом пневматик может увеличить КПДам?

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.
Это неизбежно, это фундаментально.

Про торможение - это интересная мысль. Многим конструкторам самолетов вы открываете глаза.

вероятно тем, которые пытаются тормозить лыжами на асфальте.

 

[Прочнист]

Естественно глупость. Именно, что несусветная. Но это же Ваша логика, из которой в предельном случае следует, что пневматик не нужен.

Это не моя, а ваша логика.

Я провожу анализ ситуации как она есть. Я нигде не обсуждаю целесообразность данного конструктива. Подразумевая, что он приемлем. У меня нет никаких намеков на варианты конструктивных решений.

Это вы вдруг выскочили с каким-то предельным случаем. С грубыми инженерными ошибками.

 

[Н И А]

Больше 20%, но меньше 90%. Для более точной оценки недостаточно данных: ещё нужны коэффициенты жёсткости того и другого.
Общий КПД будет равен средневзвешенному КПД частей. Вес КПД каждой части будет определяться величиной её деформации (работа = сила * перемещение). Величина деформации при фикcированной силе (реакции опоры со стороны планеты) обратно пропорциональна коэффициенту жёсткости.
"С помощью" пневматика увеличивается не КПДам, а КПДшасси.

как пневматик вернёт назад уже поглощённую амортизатором энергию?

 

[Den_K]

С SSJ вопрос давно вышел за пределы чисто технического. Если до сих пор хотят продавать кому-то кроме госконтор, нужно делать нормальные натурные испытания, да еще и с грамотным медийным освещением, дескать, безопасность - наше всё, ничего не жалко для дорогих клиентов, и лучше перебдеть, чем недобдеть...