Вопросы прочности ВС при грубых посадках и выкатываниях

Реклама
Термин гидроудар весьма расплывчат, его по разному можно трактовать. Но то что наличие большого количества топлива в баках при посадке самолет дополнительно нагружает есть факт.
 
гидроудар в ДВС, например - это заполненная емкость (объем ограниченный камерой сгорания и поршнем) + жидкость, которая как известно плохо сжимается (вода например) = кулак дружбы и капиталка..
 
В детстве не кидали с балкона наполненный водой презерватив?
Некорректное сравнение - баки самолета совсем не похожи на средства контрацепции, не растягиваются в таких пропорциях, да и попробуйте пересчитать перегрузки, с какого этажа Вы там кидали?
 
Перегрузка -- это ускорение (Приращение скорости) тела, выраженное через ускорение силы тяжести на планете Земля. Это вторая производная. (Первая -- скорость.)
А ещё есть третья производная -- Jerk / "Рывок". Приращение ускорения. (Собственно, он и делает существование дискомфортным, и вызывает основные разрушения, так как постоянное ускорение вещь не очень страшная, мы в нём и живём, вообще.)

Не совсем так.
1) Разрушения это последствия искажения геометрической формы. Т.е., когда точки тела имеют разницу в скорости(векторную).
2) Третья производная не нулевая при падении тела на планету(сближение двух масс), но разрушений не будет. Если только не будем учитывать градиент потенциального поля.
3) Гипотетически - если на тело будет действовать только гравитационное поле и вдруг возникнет еще гравполе, то разрушений не будет. Все производные в разных точках тела будут одинаковы.
4) В случае приложения к точкам тела разных сил -> разные скорости -> разрушения. Частный случай это гравитационные(инерционные) силы, приложенные по всему объему одинаково (выкинем градиент) и силы, приложенные не по объему(точечные, по поверхности и тд).

То есть разница(производная) ускорений не по времени, а по пространству(координатам?).
 
В детстве не кидали с балкона наполненный водой презерватив?
Можно рассмотреть пример с бочкой (стальной), наполненной водой. При сбросе с достаточной высоты (высота - синоним потенциальной энергии) металл стенок бочки разрывает.
Почему? Ответ прост: бочка при ударе о землю ОСТАНАВЛИВАЕТСЯ, а вода в бочке продолжает движение по инерции (энергия запасенная в воде при падении - велика) и разрывает металл, ну это если сбросить с высоты 100 метров. Теперь переходим к крылу ВС с керосином внутри:
1-й случай: крыло плашмя ударяется о ВПП - возможен разрыв кессонов при достаточной скорости крыла при ударе. (аналогия с падающей бочкой)
2-й случай: крыло не касается ВПП при ударе самолета о ВПП, при этом кинетическая энергия крыла + топлива гасится работой упругих сил в узлах крепления крыльев к центроплану. Разрушения кессонов не происходит. НО если кинетическая энергия крыла + топлива будет выше некоторого предела, то демпфирующих свойств узлов крепления крыльев к центроплану не хватит и произойдет отрыв крыла по линии его крепления к центроплану, возможно с изливом топлива. Но гидроудара как такового здесь не будет.
1-й случай как мы понимаем почти фантастичен, остается 2-й, при котором ГИДРОУДАРА нет. гидроудар - это когда движущаяся жидкость резко останавливается каким либо препятствием, будь то стенки сосуда или быстро закрытая задвижка или кран, скорость и масса жидкости при этом играют главную роль.
 
На подавляющем большинстве самолётов ГА такая максимальная эксплуа иационная перегрузка в полете. Откройте РЛЭ Ту154 или Б737, чтобы подивиться.
Зачем смотреть эти РЛЭ? Обсуждался пост:
"Вспоминаю A-310 в 1994 году, когда дали "порулить" постороннему. Помню что когда выводили, то получили 4,6g перегрузки. А что было бы, если вместо А-310 был бы SSJ ?"
Я ответил : "Наверное бы развалился".
Основания:
Максимальная эксплуатационная перегрузка ..... + 2.5
Коэффициент безопасности 1.5,
Итого = 3,75, округляем = 4.
А обсуждался Ny=4.6
 
1-й случай как мы понимаем почти фантастичен, остается 2-й, при котором ГИДРОУДАРА нет. гидроудар - это когда движущаяся жидкость резко останавливается каким либо препятствием, будь то стенки сосуда или быстро закрытая задвижка или кран, скорость и масса жидкости при этом играют главную роль.

Топливо при тех скачках вполне себе стало бултыхаться вперед - назад по кессонам, и при приземлении в очередной раз, если это бултыхание неудачно совпало с касанием, эффект от перегрузки мог резко усилиться.
 
Реклама
Зачем смотреть эти РЛЭ? Обсуждался пост:
"Вспоминаю A-310 в 1994 году, когда дали "порулить" постороннему. Помню что когда выводили, то получили 4,6g перегрузки. А что было бы, если вместо А-310 был бы SSJ ?"
Я ответил : "Наверное бы развалился".
Основания:
Максимальная эксплуатационная перегрузка ..... + 2.5
Коэффициент безопасности 1.5,
Итого = 3,75, округляем = 4.
А обсуждался Ny=4.6
Вы думаете, что на А310 другие цифры максимальной эксплуатационной перегрузки? Сомневаюсь.
 
Зачем смотреть эти РЛЭ? Обсуждался пост:
"Вспоминаю A-310 в 1994 году, когда дали "порулить" постороннему. Помню что когда выводили, то получили 4,6g перегрузки. А что было бы, если вместо А-310 был бы SSJ ?"
Я ответил : "Наверное бы развалился".
Основания:
Максимальная эксплуатационная перегрузка ..... + 2.5
Коэффициент безопасности 1.5,
Итого = 3,75, округляем = 4.
А обсуждался Ny=4.6
По итогам шереметьевских 2х ударов с 6g / 5g - ссж там точно бы не развалился. К тому же он меньше по размерам и массе.
Вот 737 после одиночного 5g
Adam_Air_crash.jpg
 
Нашёл свою картинку для студентов, чтобы было понятно где находятся те или полётные перегрузки. Как говорят на Боинге - одна картинка вместо тысячи слов.
667524


На графике скорость-перегрузка:
Буквы A, A', B, C, D и D' - обозначения полётных расчётных случаев, которые берутся за критические при расчётах.

Область ограниченная голубым прямоугольником с графиком внутри него - это величины нагрузок, которые испытывает самолёт в типовом полёте.
Английский термин - Operational loads. Эти нагрузки используются при расчёте на усталость. Не тема беседы, но так, для понимания.

Чёрная линия - максимальные эксплуатационные нагрузки (перегрузка и скоростной напор), которые прописаны в РЛЭ (FCOM) самолёта в разделе ограничения.
Английский термин - Limit Loads.
В этой области самолёт, подвергаясь этим нагрузкам не испытывает пластических деформаций или каких-либо других необратимых последствий для планера.

Коричневая пунктирная линия - разрушающие нагрузки. Они же в авиации принимаются за расчётные. Английский термин - Ultimate Loads.
По оси перегрузки соотношение между разрушающими и максимальными эксплуатационными перегрузками равно Кбез f = 1.5 - коэффициент безопасности
Самолёт обязан выдержать расчётные нагрузки в течении 3 с. без разрушения.

В области графика между чёрной и коричневой пунктирной линией, если самолёт превысит эксплуатационные ограничения гарантируется отсутствие разрушения планера, но не гарантируется, что самолёт не получит необратимых деформаций. Но, останется целым.

Вполне возможно, что самолёт может выдержать и нагрузки, превышающие расчётные на некоторые величины. Почему так происходит? Потому что появляется запас прочности. Этот коэффициент появляется в результате расчёта, после сравнения действующих напряжений с допускаемыми напряжениями материала. Ну просто потому что например если по расчёту площадь стрингера должна быть не мене 15 см2, а сортамент предоставляет либо 11 см2, либо 17 см2. Понятное дело, что 11 см2 не подходит - не обеспечивается прочность, а 17 см2 - появляется некоторая избыточность прочности и массы. И так по всем деталям, узлам и агрегатам.

Видеоиллюстрация:

Статические испытания крыла 777. Редкое видео, когда видны числа. Отсчёт ведётся в процентах от максимальной эксплуатационной нагрузки (design limit load - такая фраза звучит у комментатора). При достижении 150% от Limit Loadи истечении 3 секунд. все бурно радуются - это значит что крыло держит заданную расчётную нагрузку. Вот он этот коэффициент безопасности. 1.5 = 150%.

Крыло нагружается дальше и доводится до разрушения, которое происходит при 154% от максимальной эксплуатационной нагрузки. Вот эти 4% - это и есть запас прочности. То что накинули прочнисты при расчётах.
 
По итогам шереметьевских 2х ударов с 6g / 5g - ссж там точно бы не развалился.
Вы тоже путаете перегрузку от подъёмной силы в воздухе (статичеcкая нагрузка на крыло) и перегрузку от удара стойками на земле (динамическая нагрузка на стойки/фюзеляж/крыло).

Тут как раз перегрузка от удара стойками на земле. Обратите внимание, обошлось без пожара.

Это я, собственно, к чему: может, оно было бы и лучше, если бы фюзеляж у SSJ был более склонен к пластическим деформациям в контролируемых местах. Может, тогда не потекли бы баки.
 
Вы тоже путаете перегрузку от подъёмной силы в воздухе (статичеcкая нагрузка на крыло) и перегрузку от удара стойками на земле (динамическая нагрузка на стойки/фюзеляж/крыло).
Подмечено верно, тем не менее на основании поведения ссж при посадке в шрм (а вернее прочности которую он там показал) есть какие то основания полагать, что он в воздухе повел бы себя хуже чем а310? Тем паче, что он банально меньше в размерах/массе..
[automerge]1558182740[/automerge]
Тут как раз перегрузка от удара стойками на земле. Обратите внимание, обошлось без пожара.
Обращаю внимание у Боинга был один удар 5g, у ссж три: 2g+6g+5g..и при этом у ссж после 2g+6g пожара так же не было..
 
Последнее редактирование:
Обращаю внимание у Боинга был один удар 5g, у ссж три: 2g+6g+5g..и при этом у ссж после 2g+6g пожара так же не было..
Обращаю внимание, что 2g - не "удар", и что если бы у SSJ после 6g расчётно деформировался фюзеляж, то следующего прыжка и, скорее всего, пожара бы не было.
 
Обращаю внимание, что 2g - не "удар", и что если бы у SSJ после 6g расчётно деформировался фюзеляж, то следующего прыжка и, скорее всего, пожара бы не было.
Верное замечание, и зачетное! Боинг "запилил" MCAS для соответствия сертификационным требованиям, после АП - допиливает. Почему бы Сухому не последовать примеру? Надо внести изменения в конструкцию: искуственно ослабить определенное место в силовом наборе фюзеляжа (определить расчетом), так чтобы при перегрузке-5, фюзеляж "складывался". Можно "подпилить" несколько шпангоутов, и вуаля..
 
...если бы у SSJ после 6g расчётно деформировался фюзеляж,..
Абсурдная фраза.
Никакой "расчётной деформации" при шести "же" быть не может. На такую перегрузку конструкцию транспортных самолётов никто не считает.
 
Реклама
Абсурдная фраза.
Никакой "расчётной деформации" при шести "же" быть не может. На такую перегрузку конструкцию транспортных самолётов никто не считает.
См. контекст. Речь про конкретный удар (который был "6g" - на самом деле 5.8, насколько помнится), а не про зафиксированную при нём перегрузку в отсутствие пластических деформаций фюзеляжа.
 
Назад