Вопросы прочности ВС при грубых посадках и выкатываниях

[Н И А]

Наиболее иллюстративно это просматривается в широко известном явлении "отскока" при посадке с опережением на ПОШ. Кстати, именно после отскока появляется кабрирующий момент, частенько приводящий к козлению Тут уже АД-силы "не спят" и подхватывают лопушка.

кстати, "кабрирующий момент, частенько приводящий к козлению" "в широко известном явлении "отскока" при посадке с опережением на ПОШ" появляется не "именно после отскока", а задолго ДО: начиная с появления его от воздействия РВ до касания ПОШ, и многократно увеличиваясь в момент между реакциями ПОШ и ООШ.
[automerge]1563437682[/automerge]

это сообщение относится к Вашему посту:
и рассуждениям о физической сущности работы амортстоек в процессе жесткой посадки ВС.

а как я мог об этом догадаться, и почему сразу не отвечали на конкретный вопрос в первом посте?
[automerge]1563437842[/automerge]

При посадке на ПОШ вообще не играет роли работа амортизаторов,

я бы добавил после слов "работа амортизаторов" - ООШ.

 

[Антон К.]

За время ТОЛЬКО прямого хода амортизатора пневматик успеет "сто раз сдуться".
Как думаете, на какую высоту отскочит самолёт, если его отпустить с 10-ти метровой высоты в безвоздушном пространстве?

Давайте попроще, на теннисный мячик, лежащий на бетоне, с высоты одного метра падает кирпич, и отскакивает почти на ту же высоту. На какую примерно высоту подпрыгнет мяч?

 

[altmann]

При посадке на ПОШ вообще не играет роли работа амортизаторов, козел развивается в основном на основе аэродинамических сил. Там пусть даже амортизатор поглотит 100% энергии удара, козел прогрессивный выйдет вполне приличным.

Слово Василию Ершову:
Потеря видимости земли, а значит, неизбежная ошибка в определении высоты начала выравнивания, может привести к приземлению с повышенной вертикальной скоростью. Заметив в последний момент приближение земли, пилот может рефлекторно взять штурвал на себя, создав в момент касания угол атаки, на котором подъемная сила значительно превысит посадочный вес. Если при этом добавится еще и резкое разжатие амортстоек после грубого приземления, самолет отойдет от земли очень энергично.
Если в приведенной ситуации пилот не успеет выровнять самолет, поздно увидев землю, то произойдет приземление с большой вертикальной скоростью на переднюю ногу. Самолет при этом получает импульс к увеличению угла тангажа за счет резкого разжатия передней амортстойки, а затем машина, уже увеличившая тангаж, получает дополнительное его увеличение за счет запоздалого взятия штурвала на себя, а также толчок вверх от разжатия основных амортстоек. Это – самый опасный вариант.


И от себя: поглощение кинетической энергии системой путем её трансформации в другие виды энергии , никогда не достигает 100%. Если стойка поглотила- она просто трансформировала избыточную энергию своим разрушением. Много Вы видели "козлов" после удара НЧФ о бетон из-за поломанной ПОШ?

 

[Kuriru]

Давайте попроще

А давайте! Вот не было у меня в детстве своего самоката, но мне давали покататься на самодельных самокатах, мастерили когда-то такие штуковины на шарикоподшипниках заместо колес. И я до сих пор помню то ощущение парящего полета, которое испытал, когда мне впервые дали прокатиться на самокате на дутиках. Поэтому я лично до сего дня абсолютно убежден в том, что пневматики нужны для того, чтобы во время движения у передвигающихся на транспортных средствах, оборудованных колесами с пневматиками не тряслись головы и мозги не перемешивались в кашу. И это мое мнение изменить невозможно, потому что оно основано не на теории, а испытано и подтверждено собственным опытом. На самокате, на велосипеде, мотоцикле, автомобиле и даже на самолете!

 

[Н И А]

Давайте попроще, на теннисный мячик, лежащий на бетоне, с высоты одного метра падает кирпич, и отскакивает почти на ту же высоту. На какую примерно высоту подпрыгнет мяч?

почти примерно 25 см, ...что дальше: к чему всё это?

 

[Kit.]

За время ТОЛЬКО прямого хода амортизатора пневматик успеет "сто раз сдуться".

С какой стати?

 

[Н И А]

С какой стати?

"в кавычках", утрированно:

.... успеет "сто раз сдуться".

в противовес:

На обратном ходе амортизатор уже ничего не поглощает

 

[Прочнист]

может мы говорим о РАЗНОМ?

Стойка телескопического типа, имеет двухкамерный пневмогидравлический амортизатор с демпфированием на прямом и обратном ходе штока. Максимальный ход штока – 400 мм (15.75 in).

Шасси, спецификация - Sukhoi Superjet 100

superjet.wikidot.com

Демпфирование колебаний, искусственное подавление колебаний механических, электрических и др. систем. Д. может осуществляться за счёт увеличения затухания, для чего на системе устанавливаются демпферы (например, поршни, движущиеся в вязкой среде). Д. уменьшает амплитуду колебаний в системе, а если Добротность колебательной системы понижается до величины 0,5, то колебательное движение превращается в апериодическое.

Демпфирование | это... Что такое Демпфирование?

колебаний, искусственное подавление колебаний механических, электрических и др. систем. Д. может осуществляться за счёт увеличения затухания, для чего на системе устанавливаются демпферы (например, поршни, движущиеся в вязкой среде). Д.…

dic.academic.ru

а каким таким ИНЫМ загадочным образом, как не ЧРЕЗ ПНЕВМАТИК, осуществляется действие силы РЕАКЦИИ ОПОРЫ, то бишь ВПП на АМОРТИЗАТОР?

Возможно мы говорим о разных вещах. Вы объяснения своей собственной терминологии не приводите.
На обратном ходе, когда шток амортизатора выдвигается, поглощения энергии не происходит (не может происходить). Рассеяние энергии и демпфирование колебаний происходят как на прямом, так и на обратном ходу амортизатора. Что у однокамерных, что у двухкамерных амортизаторов. Двухкамерный амортизатор - это не то, что вы подумали. Ничем принципиально в плане поглощения энергии он не отличается от однокамерного. Эффективность двухкамерных амортизаторов ниже, чем однокамерных.

Кстати как мне запомнилось из тех описания, амортизаторы у Суперджета однокамерные, что естественно. Надо будет уточнить.

Воздействие ВПП на амортизатор идет, конечно, через пневматик. Оба эти устройства деформируются в соответствии со своими диаграммами обжатия (верхняя ветвь графика), поглощая при этом свою долю энергии посадочного удара. При расжатии они возвращают энергию опять же в соответствии с теми же диаграммами обжатия (но по нижней ветви). Каждый сам по себе.



P.S. В учебнике МАИ употреблен термин КПД по отношению к амортизации шасси. По физическоме смыслу - это эффективность амортизатора. Я должен поправить себя - был не прав (а никто и не заметил) - эффективность амортизатора характеризует его способность поглощать энергию, а не рассеивать. В типовых амортизаторах рассеивается меньше 80% поглощенной работы, но я не нашел (быстро) исследований по этому вопросу, это чисто визуально с диаграмм обжатия.

 

[Kit.]

"в кавычках", утрированно:

в противовес:

Что значит "в противовес"? Вы просто пишете слова "в противовес"? Или вы способны описать физику процесса, который приводил бы к рассеиванию в амортизаторе энергии, накопленной в пневматике? Если способны, опишите, пожалуйста, третий раз прошу.

 

[Н И А]

Возможно мы говорим о разных вещах. Вы объяснения своей собственной терминологии не приводите.
На обратном ходе, когда шток амортизатора выдвигается, поглощения энергии не происходит (не может происходить). Рассеяние энергии и демпфирование колебаний происходят как на прямом, так и на обратном ходу амортизатора. Что у однокамерных, что у двухкамерных амортизаторов. Двухкамерный амортизатор - это не то, что вы подумали. Ничем принципиально в плане поглощения энергии он не отличается от однокамерного. Эффективность двухкамерных амортизаторов ниже, чем однокамерных.

ни о чём таком, что вы подумали, я не подумал..

Меня интересует конечный результат, а именно: какая часть энергии (пусть будет по-вашему) РАССЕИВАЕТСЯ АМОРТИЗАТОРОМ за один период колебания при полном ходе штока.
И если связка ПНЕВМАТИК - АМОРТИЗАТОР (условно) РАССЕИВАЕТ (пусть даже по-вашему) 72%, то только 28% от первоначальной механической Е мы будем иметь на выходе, - то есть в момент отскока, или по-другому прекращения действия силы реакции ВПП.

А это означает, что при падении с высоты "не более ≈ 5 – 6 ft (2 м)" после первого касания, за счёт только реакции шасси, самолёт бы отделился всего навсего на высоту не более ≈ 1,4 – 1,7 ft (0,56 м), а это по сравнению с фактическим вторым на "высоту ≈ 15 – 18 ft (5 – 6 м)" отделением от ВПП в 10,7!!! раз меньше.
Поэтому говорить о какой-то "серьёзной роли" ООШ в создании процесса "козления" это ВЕСЬМА и ВЕСЬМА ОПРОМЕТЧИВО.

 

[Н И А]

Или вы способны описать физику процесса, который приводил бы к рассеиванию в амортизаторе энергии, накопленной в пневматике? Если способны, опишите, пожалуйста, третий раз прошу.

а каким таким ИНЫМ загадочным образом, как не ЧРЕЗ ПНЕВМАТИК, осуществляется действие силы РЕАКЦИИ ОПОРЫ, то бишь ВПП на АМОРТИЗАТОР?

Воздействие ВПП на амортизатор идет, конечно, через пневматик. Оба эти устройства деформируются в соответствии со своими диаграммами обжатия (верхняя ветвь графика), поглощая при этом свою долю энергии посадочного удара. При расжатии они возвращают энергию опять же в соответствии с теми же диаграммами обжатия (но по нижней ветви). Каждый сам по себе.

 

[scraper]

Мы считали, мы считали, наши пальчики устали..



Это к слову о "скромной" роли стоек в козлах/подскоках - с них все начинается, и на них же все и заканчивается (когда они разрушаются/повреждаются)..

 

[Отто Кац]

Мы считали, мы считали, наши пальчики устали..



Это к слову о "скромной" роли стоек в козлах/подскоках - с них все начинается, и на них же все и заканчивается (когда они разрушаются/повреждаются)..

Ну, как тягу убрал так и прыгать перестал...

 

[scraper]

Ну, как тягу убрал так и прыгать перестал...

Ааа... Так он из-за тяги вверх подпрыгнул? А как же он при ровно такой же тяге снижался до удара? Тяга одна и та же, а он то вниз летит то вверх, чудеса..

 

[Sholom]

Ааа... Так он из-за тяги вверх подпрыгнул? А как же он при ровно такой же тяге снижался до удара? Тяга одна и та же, а он то вниз летит то вверх, чудеса..

Ну, тяга противодействует силе тяжести. Их сумма равна нулю или плюс/минус немного. От этого завивит - взлетаем или снижаемся (в данном случае). Т.е. весом самолета можно пренебречь. Поэтому упругая реакция стоек здесь единственная сила, которая может быть принята во внимание. Так никто не отрицал того, что она есть. Но ее величину мы тут тоже видим. Как-то не хватит этой реакции на то, чтобы подбросить 40 тонн на 6 метров, а?
Больше тут интересно поведение пневматиков, которое тоже очень хорошо видно.

Кстати, интересно было бы подсчитать. Вес этого аппарата примерно известен (ну, сухого+ какое-то топливо, наверное не полный, но минимум с аварийным запасом). Вертикальную скорость тоже подсчитать можно. Т.е. можно определить, какую силу поглотили стойки и какую они развили, чтобы отработать на прыжок.

 

[Прочнист]

А это означает, что при падении с высоты "не более ≈ 5 – 6 ft (2 м)" после первого касания, за счёт только реакции шасси, самолёт бы отделился всего навсего на высоту не более ≈ 1,4 – 1,7 ft (0,56 м), а это по сравнению с фактическим вторым на "высоту ≈ 15 – 18 ft (5 – 6 м)" отделением от ВПП в 10,7!!! раз меньше.
Поэтому говорить о какой-то "серьёзной роли" ООШ в создании процесса "козления" это ВЕСЬМА и ВЕСЬМА ОПРОМЕТЧИВО.

Да, где-то так. Но и полметра это не мало. В шеремeтьевском случае доминируюшая роль аэродинамической подъемний силы никогда сомнению не подвергалась. Но это частный случай.
В общем случае самолеты вполне себе скачут "на пневматиках", о чем вы можете прочитать в уже приводившихся здесь выдержках из Ершова и в других источниках. Речь же о не рекордных подпрыгиваниях на 10 м.

 

[Н И А]

Да, где-то так. Но и полметра это не мало. В шеремeтьевском случае доминируюшая роль аэродинамической подъемний силы никогда сомнению не подвергалась. Но это частный случай.
В общем случае самолеты вполне себе скачут "на пневматиках", о чем вы можете прочитать в уже приводившихся здесь выдержках из Ершова и в других источниках. Речь же о не рекордных подпрыгиваниях на 10 м.

Понятно, тут каждый о своем.
Конкретно, касательной прогрессирующего козла: реакция ООШ никакого существенного влияния на скорость отделения от полосы не оказывает, ...чтобы не сказать наоборот: препятствует развитию козления за счёт создания дополнительного пикирующего момента от силы торможения пневматиков в момент контакта с ВПП.

 

[Прочнист]

Я не возражаю против такого вашего вывода.
Но мы про все эти дела с козлением заговорили по другой причине. Нас интересует (в общем-то из любопыства), были разрушены шасси после второго или третьего удара.

Ваш расчет показал, что штатная работа амортизации шасси - необходимое и достаточное условие для отскока самолета от полосы. Высота отскока, конечно же, определяется величиной и временем действия аэродинамической подъемной силы самолета в момент отскока и позже.

Ясно, что, если у находящегося в воздухе самолета подъемная сила превышает вес, самолет будет набирать высоту.

Остается открытым вопрос: "Является ли наличие подъемной силы, чуть превышающей вес самолета, достаточным условием для отскока при подломе шасси?" Тут нужны вычисления другого рода или документальные свидетельства типа: "Зашли на посадку с повышенной вертикальной скоростью, хрясь о полосу - шасси вдребезги, но самолет взмыл на 5 метров…"

 

[stranger267]

Слово Василию Ершову:
Потеря видимости земли, а значит, неизбежная ошибка в определении высоты начала выравнивания, может привести к приземлению с повышенной вертикальной скоростью. Заметив в последний момент приближение земли, пилот может рефлекторно взять штурвал на себя, создав в момент касания угол атаки, на котором подъемная сила значительно превысит посадочный вес. Если при этом добавится еще и резкое разжатие амортстоек после грубого приземления, самолет отойдет от земли очень энергично.
Если в приведенной ситуации пилот не успеет выровнять самолет, поздно увидев землю, то произойдет приземление с большой вертикальной скоростью на переднюю ногу. Самолет при этом получает импульс к увеличению угла тангажа за счет резкого разжатия передней амортстойки, а затем машина, уже увеличившая тангаж, получает дополнительное его увеличение за счет запоздалого взятия штурвала на себя, а также толчок вверх от разжатия основных амортстоек. Это – самый опасный вариант.


И от себя: поглощение кинетической энергии системой путем её трансформации в другие виды энергии , никогда не достигает 100%. Если стойка поглотила- она просто трансформировала избыточную энергию своим разрушением. Много Вы видели "козлов" после удара НЧФ о бетон из-за поломанной ПОШ?

Это все верно - и то что передняя стойка _добавляет_ момент вращения, и то что отскок основных добавляют высоты. Но основа механизма именно в подъемной силе из за того что после касания ПОШ вырастет угол атаки и оная сила резко увеличится и утащит самолет вверх, причем с потерей скорости. А моменты вращения от амортизации ситуацию усугубят так как УА будет расти за счет инерции вращения и вполне вырастет до срыва, самолет опустит нос и снова полетит вниз на ПОШ, если это не компенсировать то процесс продолжится пока энергия не исчерпается. Без подъемной силы от угла атаки самолет просто попрыгал бы немного с затуханием прыжков и все.

При поломке ПОШ попросту угол атаки не вырастает, неоткуда ему вырастать - самолет носом вниз так и остается. Ну кроме случая когда основные шасси тоже сломаны. Но при этом оно разалится раньше.

Речь не про отскок. Скачки самолета который слишком резко опустили на землю, но на ОШ, или со скоростью ниже скорости срыва, будут быстро затухающими и самолет не сломают так как каждый следующий прыжек будет ниже. Опасна же прогрессия. а она создается исключительно и полностью подъемной силой, амортизаторы лишь помогают возникнуть моментам вращения которые тяжело компенсировать.

 

[altmann]

Это все верно - и то что передняя стойка _добавляет_ момент вращения, и то что отскок основных добавляют высоты. Но основа механизма именно в подъемной силе из за того что после касания ПОШ вырастет угол атаки и оная сила резко увеличится и утащит самолет вверх, причем с потерей скорости. А моменты вращения от амортизации ситуацию усугубят так как УА будет расти за счет инерции вращения и вполне вырастет до срыва, самолет опустит нос и снова полетит вниз на ПОШ, если это не компенсировать то процесс продолжится пока энергия не исчерпается. Без подъемной силы от угла атаки самолет просто попрыгал бы немного с затуханием прыжков и все.

При поломке ПОШ попросту угол атаки не вырастает, неоткуда ему вырастать - самолет носом вниз так и остается. Ну кроме случая когда основные шасси тоже сломаны. Но при этом оно разалится раньше.

Если Вы заметили- мы никогда не отрицали важнейшей роли АД-сил на процесс "козления". Вы совершенно справедливо отмечаете тот факт, что при поломке носовой стойки козление невозможно в силу отр. УА . Вся кинетическая энергия будет трансф. в силу трения и соотв. разрушение силовых элементов ПОШ, а часто и планера.

Речь не про отскок. Скачки самолета который слишком резко опустили на землю, но на ОШ, или со скоростью ниже скорости срыва, будут быстро затухающими и самолет не сломают так как каждый следующий прыжек будет ниже. Опасна же прогрессия. а она создается исключительно и полностью подъемной силой, амортизаторы лишь помогают возникнуть моментам вращения которые тяжело компенсировать.

в "НАШЕМ случае", речь как раз и идет об отскоке на СЛОМАННЫХ ООШ. В этом- цимус. МАК утверждает, что они на втором касании были сломаны. Тогда бы самолет бы просто рухнул на гондолы СУ. Но он отскочил! ДА в этом основную роль сыграла аэродинамика (ССЖ наследственно "летучий самолет"). НО в случае даже "подломленного шасси", энергия вертикальной составляющей ушла бы на доламывание ООШ с разрушением связей, внутренних конструкций колодцев шасси и наднишевых панелей крыла и т.п. Отскока бы не произошло.