Вопросы прочности ВС при грубых посадках и выкатываниях

[Black Semargl]

Тут я подумал ещё раз...
С одной стороны - за ГЦ дёрнуло так что вырвало кусок силового лонжерона, который всё крыло держит.
С другой - согнутый шток так и остался согнутым. Т.е. рывок не особо то и сильным был.
Какое-то тут противоречие, однако....
Притом разрушение листа лонжерона скорей на хрупкое похоже, как стекло треснул, а не как пластичный люминь.

 

[Н И А]

Я посчитал вертикальную скорость по графику.По линиям высоты и времени. Снижение перед первым и вторым касанием произошло с 1,5 метров за 0,75сек =2м/с . Снижение с высоты 18футов(5,48 метров) произошло за 1,2 сек= 4,58м/с. Это конечно же неточные цифры, но по отношению друг к другу в пределах одного графика вполне подходят для сравнения. При прочих равных условиях вертикальное ускорение торможения в момент касания будет выше там, где была выше вертикальная скорость и соответственно будет выше перегрузка. Получается , что самолёт первый и второй раз ударился с одной скоростью а третий - в 2,5 раза быстрее.

Самолёт это не футбольный мячик, хотя и тот, если правильно подкрутить летит не по строго баллистической траектории.

"Приземление на переднюю опору шасси с большой вертикальной скоростью, а также
отклонение БРУ полностью «на себя» непосредственно перед приземлением, привело к
возникновению интенсивного вращения самолета в направлении «на кабрирование».
Зафиксированная максимальная угловая скорость тангажа составила ≈ 25 град/с, а вертикальная
перегрузка – не менее 5.85 g. В результате произошло увеличение углов тангажа и атаки, что
при сохранении значительной приборной скорости привело к повторному отделению
самолета от ВПП (явление «прогрессирующее козление»), несмотря на полное отклонение
БРУ в положение «от себя» после отскока."

Угловая скорость на кабрирование ≈ 25 град/с вокруг ПОШ соответствует более 5м/с линейной, а значит и вертикальной, для ООШ.

Но и это ещё не всё: одно дело, когда идёт касание на ООШ с положительным тангажом и УА, когда часть "нагрузки" забирает на себя аэродинамическая сила крыла, и совсем другое - когда тангаж нулевой, или того хуже отрицательный, когда это же крыло может создать дополнительную нагрузку на ООШ.

 

[Иван Предпосыльный]

Самолёт это не футбольный мячик, хотя и тот, если правильно подкрутить летит не по строго баллистической траектории.

"Приземление на переднюю опору шасси с большой вертикальной скоростью, а также
отклонение БРУ полностью «на себя» непосредственно перед приземлением, привело к
возникновению интенсивного вращения самолета в направлении «на кабрирование».
Зафиксированная максимальная угловая скорость тангажа составила ≈ 25 град/с, а вертикальная
перегрузка – не менее 5.85 g. В результате произошло увеличение углов тангажа и атаки, что
при сохранении значительной приборной скорости привело к повторному отделению
самолета от ВПП (явление «прогрессирующее козление»), несмотря на полное отклонение
БРУ в положение «от себя» после отскока."

Угловая скорость на кабрирование ≈ 25 град/с вокруг ПОШ соответствует более 5м/с линейной, а значит и вертикальной, для ООШ.

Но и это ещё не всё: одно дело, когда идёт касание на ООШ с положительным тангажом и УА, когда часть "нагрузки" забирает на себя аэродинамическая сила крыла, и совсем другое - когда тангаж нулевой, или того хуже отрицательный, когда это же крыло может создать дополнительную нагрузку на ООШ.

Я согласен с тем, что не всё так просто, как кажется на первый взгляд, поэтому и оговорился сразу - "при прочих равных условиях". Конечно же я не свожу всё только к вертикальной скорости. Я задумался о том, что перегрузка касания ПОШ и ООШ при приземлении с отрицательным тангажем не может быть абсолютно одинаковая, поскольку между касанием передней и основных опор тангаж меняется. Соответственно и расклад сил меняется. Мне нравится зелёный график в контексте таких мыслей. Посмотрите сами. Я не делаю заявлений, просто пытаюсь понять, какой удар был для ООШ самый сильный. Сейчас пересчитал с учётом угловой для ООШ получилось вертикальная по приземлениям на ООШ- 2,5 - 4,36 - 4,58м/с.

 

[Н И А]

Посмотрите сами. Я не делаю заявлений, просто пытаюсь понять, какой удар был для ООШ самый сильный.

Что значит: "самый сильный"?
И какая после второго касания разница "какой"?

 

[Lobzik]

Притом разрушение листа лонжерона скорей на хрупкое похоже, как стекло треснул, а не как пластичный люминь.

Да там под кроштейном то ничего и нету, судя по фото, лишь тонкая стенка.
В направлении работы цилиндра, то есть вдоль нее - прочнисти с запасом, а вот на выдирание, чтобы поддержать явно переразмеренный супержесткий кронштейн, ничего нету..

 

[Kuriru]

И какая после второго касания разница "какой"?

После действительно уже без разницы - "Усё пропало!". Товарищ имел в виду, как я поннял, что условно говоря, график перегрузки - это пила, зубчатая. Касание ПОШ - это один "зуб", а касание ООШ - другой, поскольку события близки по времени, но с точностью до долей секунды они не совпадают (с опережением на ПОШ). Соответственно, и высота этих "зубьев" на графике немного отличается. Для выводов комиссии такой точности не требуется, поэтому они пишут о максимально достигнутой перегрузки 5,85, не уточняя, откуда она "пришла" на датчик, а вот для подгруппы комиссии, которая разбирается в причинах и последствиях разрушения ООШ, этот момент может быть интересен. А может быть и не очень, поскольку как не крути, и от ООШ перегрузка была намного больше всяких-разных расчетных и тем более - допустимых. В этом плане тогда и правда - уже без разницы, достаточно изучить механизм и последовательность разрушения, в деталях.. Бах! Хрусь1, хрусь2... а хрусь7 - не хрусь! Хрясь, и пожар...

 

[altmann]

Тут я подумал ещё раз...
С одной стороны - за ГЦ дёрнуло так что вырвало кусок силового лонжерона, который всё крыло держит.
С другой - согнутый шток так и остался согнутым. Т.е. рывок не особо то и сильным был.
Какое-то тут противоречие, однако....
Притом разрушение листа лонжерона скорей на хрупкое похоже, как стекло треснул, а не как пластичный люминь.

Удар "укоротил" шток на 70-100 мм (см. Дельта). Тут уж никакая "пластика" не поможет -"хрясь!" (С). А о силе удара свидетельствует разрушение самого кронштейна- отрыв подошвы от цельнолитых косынок с двойной проушиной, оставшихся на ГЦ.

слом оголовка штока гидроцилиндра найболее частая причина выхода со строя. это самое слабое место штока, там концентрация усилий. именно это место и обозначено циферькой 7. ничего там инженеры гсс не планировали. это просто слабое место. на несильно нагруженных штоках, оголовок может быть вкручен на резьбе. при сломе оголовка штока, его восстанавливают методом изготовления оголовка-ввертыша.
и ежели в нашем случае оголовок цел, а сам шток согнут, то до максимальных расчетных нагрузок, там было далеко.

шток "разгрузил" оголовок, сев на траверсу. Вертикальный удар, за счет изгиба штока, трансформировался в усилие на отрыв ГЦ от лонжерона..

 

[neemestniii]

это в вопросу о том, что так шасси назад дернуло, что их аж на крыло забросило...

По моему их могло развернуть боком к ходу движения.

 

[игорь ом]

шток "разгрузил" оголовок, сев на траверсу. Вертикальный удар, за счет изгиба штока, трансформировался в усилие на отрыв ГЦ от лонжерона..

так то оно так. но глядя на фото цилиндра напрашивается вывод, что усилие было приложено не на прогиб, а на сжатие. не выдержав шток согнулся и оголовок остался цел. если бы усилие было приложено перпендикулярно оси штока цилиндра, он бы гнулся по всей выдвинутой части и в первую очередь у корпуса цилиндра. а как там было на самом деле, кто его знает.
одно понятно, просто рассчитать такую конструкцию на слом та еще задача.

 

[altmann]

Шток проходит в паре см. поверх траверсы. При ударе, контактируя, он согнулся по огибающей. На "сжатие" работы не наблюдаю.

 

[Прочнист]

После действительно уже без разницы - "Усё пропало!". Товарищ имел в виду, как я поннял, что условно говоря, график перегрузки - это пила, зубчатая. Касание ПОШ - это один "зуб", а касание ООШ - другой, поскольку события близки по времени, но с точностью до долей секунды они не совпадают (с опережением на ПОШ). Соответственно, и высота этих "зубьев" на графике немного отличается. Для выводов комиссии такой точности не требуется, поэтому они пишут о максимально достигнутой перегрузки 5,85, не уточняя, откуда она "пришла" на датчик, а вот для подгруппы комиссии, которая разбирается в причинах и последствиях разрушения ООШ, этот момент может быть интересен. А может быть и не очень, поскольку как не крути, и от ООШ перегрузка была намного больше всяких-разных расчетных и тем более - допустимых. В этом плане тогда и правда - уже без разницы, достаточно изучить механизм и последовательность разрушения, в деталях.. Бах! Хрусь1, хрусь2... а хрусь7 - не хрусь! Хрясь, и пожар...

На самом деле пила на графике перегрузки появляется после основного обжатия основных стоек. Первый пик показывает самую большую величину перегрузки при ударе, следовательно, это перегрузка от основных стоек. Работу носовой стойки на графике перегрузки не видно совсем. Можно только увидеть момент касания носовой стойкой земли.

 

[Иван Предпосыльный]

На самом деле пила на графике перегрузки появляется после основного обжатия основных стоек. Первый пик показывает самую большую величину перегрузки при ударе, следовательно, это перегрузка от основных стоек. Работу носовой стойки на графике на видно совсем. Можно только увидеть момент касания носовой стойкой земли.

Может и так. Было интересно разобрать физику процесса. Хочется понять , как происходило разрушение ООШ, в чём же там непрогонозируемость и хаотичность поведения ООШ. Так и не понял. Глядя на конструкцию и факты, вообще не возникает никакого другого сценария в голове, кроме того, который произошёл.

 

[Black Semargl]

Шток проходит в паре см. поверх траверсы. При ударе, контактируя, он согнулся по огибающей. На "сжатие" работы не наблюдаю.

Да не может он контактировать - ухо поднимается вместе с траверсой. Пока не упрётся в преграду - а там уже совсем другие повреждения будут.
Так намотаться на траверсу он может только если она отклонится в противоположную уборке сторону.
Т.е. её вероятно сначала повернуло на 90 на оставшихся узлах и только потом вырвало ГЦ. Так и удерживая ГЦ изогнутым штоком, вне ослабленной зоны.

В общем, на вертикальный удар стойку может и рассчитали, а вот на наезд на препятствие на полосе - нет.

 

[Прочнист]

Сейчас пересчитал с учётом угловой для ООШ получилось вертикальная по приземлениям на ООШ- 2,5 - 4,36 - 4,58м/с.

Числа выглядят вполне реалистично. Только при третьем ударе интуитивно вертикальная скорость должна быть меньше, чем при втором, потому что записанная перегрузка при третьем ударе меньше, а подъемная сила крыла больше, т.е., стойки воспринимали меньшую силу.

Есть, правда, еще один момент. Угловая скорость тангажа на записи - это относительно ц.т., а не угловая скорость относительно передней стойки. Я не силен в пересчете угловой скорости из одной системы координат в другую, в прочности угловая скорость вращения самолета вокруг носовой стойки (точки контакта) рассчитывается напрямую (а мы не знаем нагрузки на переднюю стойку и момента инерции самолета). Возможно, что показанная угловая скорость тангажа совпадает с угловой скоростью самолета вокруг носовой стойки (я опуская некоторые уточняющие слова), но это надо бы проверить.

 

[Black Semargl]

"Противоположная уборке сторона" на фотографии это куда - вправо, влево, вверх, вниз, по часовой или против часовой относительно оси траверсы?

В сторону ОТ фюзеляжа и в сторону ГЦ.
Т.е. сверху траверса упирается одним концом в лонжерон, снизу стойка упирается в (движущуюся назад) полосу, и за середину её держат стоящие на замках подкосы и тянут в ХЗ каком направлении.
Дальше сложно, но скорей всего её поворачивает траверсой параллельно лонжерону, наматывая шток на траверсу, а потом выдирает ГЦ из лонжерона.

 

[Kuriru]

за середину её держат стоящие на замках подкосы

Не держат, они раньше разрушились. ГЦ уборки стойки шасси - последнее звено, связывающее стойку с самолетом (через кронштейн на заднем лонжероне крыла) при ее "аварийном покидании" ВС. Так суперкомпУтер посчитал. (см. картинки на стр.24)

 

[Аллекс]

Ерунду не надо писать. Разницу в массе/размерах будем сопоставлять? Там при ударе пош один рычаг от пош до центра масс чего стоит. Ссж - коротыш/легковес, бобик - дылда/бегемот..
Ну и насчёт с "честью выдержал", если в целом оценивать с точки зрения главного - безопасности, результат итоговый напомнить?

согласен, ерунду писать не надо- вам, поучая других. я привел свое мнение, и если оно отличается от вашего, то не значит, что оно не верное.
1.прочность шасси и корпуса рассчитывается в зависимости от массы ВС. выше масса- выше прочность.
2. три конкретных прыжка у SSJ и один на видео. - продолжаю считать, что выдержал с честью!
Итоговый результат помню. В ваших напоминаниях не нуждаюсь.

 

[altmann]

Да не может он контактировать - ухо поднимается вместе с траверсой.

Вы забываете (и в этом не одиноки), что ГЦ удерживается от верт. перемещений своим прочным кронштейном. После срабатывания СЗ, траверса уходит вверх вместе с подшипником, который направляющими кронштейна удерживается от бокового перемещения, - необходимое условие для создания "плеча" отрыва.

 

[theoristos]

Интересно, как можно в такой ситуации заставить тело вращаться не вокруг центра масс? Что бы по этому поводу сказал специалист по термеху?

На самом деле, это скорее вопрос соглашений и системы координат.
Просто уравнения с центром в центре масс проще. Но если тело прочно закреплено на поворотном шарнире - зачастую проще считать не вокруг ц.м., а вокруг центра шарнира.
[automerge]1561351797[/automerge]

Прошу меня извинить. Эксперты МАК просто глупые, раз считают что самолёт снижаясь с высоты 2 метра за 1 секунду способен создать перегрузку 5,85g.

Тут вопрос величины гасимой верт. скорости и пути этого торможения. Если спрыгнуть с 40 см на пятки, тоже можно 5g торможения заполучить

 

[theoristos]

Интересно, что на Рис. 8 показания "зеленого" датчика (IRS 333) названы просто "Нормальная перегрузка", а конце отчета показания "красного" датчика (IRS 370) названы "Несмещенная нормальная перегрузка". Что такое "Несмещенная перегрузка" я не знаю. Намек на какую-то статистическую обработку? Трудно представить какую.

Может это пересчёт по датчикам линейного и углового ускорения верт. перегрузки на какую-то другую точку? [ось шасси?]
[automerge]1561352566[/automerge]

откуда взялись 2 м/с и почему они должны определять величину перегрузки?

В принципе должна. Перегрузка зависит от гасимой скорости и хода амортизации.
[automerge]1561352746[/automerge]

Удар "укоротил" шток на 70-100 мм (см. Дельта). Тут уж никакая "пластика" не поможет -"хрясь!" (С). А о силе удара свидетельствует разрушение самого кронштейна- отрыв подошвы от цельнолитых косынок с двойной проушиной, оставшихся на ГЦ.
Посмотреть вложение 672846

Кстати, усилие требуемое для потери устойчивости штока вычисляется достаточно точно.
Только надо ещё прояснить направления приложения деформирующих сил.