Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Цессна 150 преобразуется в конфигурации taildragger путем установки комплекта для послепродажного модификации

Обычное шасси , или шасси с хвостовым колесом , представляет собой шасси самолета, состоящее из двух основных колес впереди центра тяжести и небольшого колеса или салазок для поддержки хвостового оперения. [1] [2] Термин « хвостовой тягач» также используется, хотя некоторые утверждают, что он должен применяться только к тем самолетам с хвостовым оперением, а не колесом. [2] [3]

Термин «обычный» сохранился по историческим причинам, но все современные реактивные самолеты и большинство современных винтовых самолетов используют трехопорную передачу .

История [ править ]

Деталь хвостового колеса биплана Tiger Moth
Как и многие боевые вертолеты, AgustaWestland Apache имеет хвостовое колесо, позволяющее беспрепятственно вести огонь из орудия.

В ранних самолетах хвостовой оперение из металла или дерева использовалось для поддержки оперения на земле. В большинстве современных самолетов с обычным шасси небольшое шарнирно-сочлененное колесо в сборе прикреплено к самой задней части планера вместо салазок. Пилот может управлять этим колесом через соединение с педалями руля, позволяя рулю и хвостовику двигаться вместе. [2] [3]

До того, как в самолетах широко использовались хвостовые колеса, многие самолеты (например, ряд самолетов Sopwith времен Первой мировой войны , такие как истребитель Camel ) были оснащены управляемыми хвостовыми опорами, которые работают аналогично хвостовику. Когда пилот нажимал правую педаль руля направления - или правую подножку «руля направления» в Первой мировой войне - занос поворачивался вправо, создавая большее сопротивление с этой стороны самолета и заставляя его повернуться вправо. Хотя он менее эффективен, чем управляемое колесо, он дает пилоту некоторый контроль над направлением движения аппарата во время руления или начала разбега до того, как поток воздуха через руль направления будет достаточным для его эффективного использования.

Другая форма управления, которая сейчас менее распространена, чем когда-то, - это управление с использованием " дифференциального торможения ", при котором хвостовое колесо представляет собой простой механизм свободного вращения , а самолет управляется путем торможения одного из главных колес в чтобы повернуть в этом направлении. Это также используется на некоторых самолетах с трехопорным шасси, при этом переднее колесо вместо этого является колесом свободного литья. Как и управляемое хвостовое колесо / занос, он обычно интегрирован с педалями руля направления на судне, чтобы обеспечить легкий переход между колесным и аэродинамическим управлением. [ необходима цитата ]

Преимущества [ править ]

Дуглас DC-3 , авиалайнер- тягач

Конфигурация с хвостовым колесом имеет несколько преимуществ по сравнению с трехопорным шасси , что снижает стоимость производства и обслуживания самолетов с хвостовым колесом. [2]

  • Благодаря своему расположению намного дальше от центра тяжести , хвостовое колесо поддерживает меньшую часть веса самолета, что позволяет сделать его намного меньше и легче, чем носовое колесо. [2] В результате меньшее колесо меньше весит и вызывает меньшее паразитное сопротивление . [2]
  • Из-за того, как нагрузки на планер распределяются при работе на неровной поверхности, летательные аппараты с хвостовым колесом лучше способны выдерживать этот тип использования в течение длительного периода времени без возникновения кумулятивного повреждения планера. [2]
  • Если при посадке выйдет из строя хвостовое колесо, повреждение самолета будет минимальным. Это не так в случае выхода из строя носового колеса, которое обычно приводит к удару винта . [2]
  • Из-за увеличенного зазора гребного винта на самолетах с хвостовым колесом меньше повреждений камнями будет в результате эксплуатации обычного самолета с редуктором на взлетно-посадочных полосах с неровной или гравийной дорожкой, что делает их хорошо подходящими для полетов в кустах . [2]
  • Самолеты с хвостовым колесом больше подходят для работы на лыжах. [2]
  • Самолет с хвостовым колесом легче помещается и маневрирует внутри некоторых ангаров. [2] [4]

Недостатки [ править ]

Реплика истребителя Первой мировой войны FE2 . Этот самолет использует хвостовой оперение. Маленькое колесо спереди - это предохранительное устройство, предназначенное для предотвращения несчастных случаев, когда автомобиль перевернулся

Обычное расположение шасси имеет недостатки по сравнению с самолетами с носовым колесом. [2]

  • Самолеты с хвостовым колесом более подвержены авариям с опрокидыванием носа из-за неосторожного торможения пилотом. [2]
  • Обычные самолеты с редуктором гораздо более подвержены возникновению контура заземления . Контур заземления возникает, когда на земле теряется управление направлением, и хвост самолета проходит над носом, меняя концы, а в некоторых случаях завершает полный круг. Это событие может привести к повреждению шасси, шин, законцовок крыла , пропеллера и двигателя самолета. Заземление происходит потому, что, в то время как самолет с передним колесом управляется впереди центра тяжести, хвостовой тягач управляется сзади (так же, как движение автомобиля назад на высокой скорости), так что на земле хвостовой тягач по своей природе нестабилен, тогда как самолет с носовым колесом самоцентрируется, если он отклоняется при посадке. Кроме того, некоторые самолеты с хвостовым колесом должны переходить от использования руля направления для управления к использованию хвостового колеса при прохождении диапазона скоростей, когда ни одно из них не является полностью эффективным из-за большого угла носа самолета и отсутствия воздушного потока над рулем направления. Избегание контуров заземления требует большей подготовки и навыков пилотов. [1] [2]
Припаркованный Vought F4U Corsair . Если бы этот самолет рулил, пилот не мог бы видеть фотографа.
  • Самолеты с хвостовым колесом обычно страдают от более плохой видимости на земле по сравнению с самолетами с носовым колесом. Часто для этого требуются непрерывные S-образные повороты на земле, чтобы пилот мог видеть, где он рулит. [2]
  • Самолетом с хвостовым колесом труднее рулить в условиях сильного ветра из-за более высокого угла атаки крыльев, которые затем могут развивать большую подъемную силу с одной стороны, что затрудняет или делает управление невозможным. Они также страдают от более низкой устойчивости к боковому ветру и при некоторых ветровых условиях могут быть не в состоянии использовать взлетно-посадочные полосы с боковым ветром или аэропорты с одной взлетно-посадочной полосой. [2]
  • Из-за высокого положения носа на земле на хвостовые тягачи с винтом в большей степени влияет P-фактор - асимметричная тяга, вызванная наклоном диска гребного винта к направлению движения, что приводит к увеличению подъемной силы лопастей при спуске. чем при подъеме из-за разницы в углахлезвие испытывает при прохождении по воздуху. После этого дрон потянет в сторону выступающей вверх лопасти. Некоторым самолетам не хватает достаточного управления рулем в некоторых режимах полета (особенно при более высоких настройках мощности на взлете), и пилот должен компенсировать это до того, как самолет начнет рыскать. Некоторые самолеты, особенно старые, более мощные, такие как P-51 Mustang, не могут использовать полную мощность при взлете и при этом безопасно контролировать направление своего движения. При посадке это менее важный фактор, однако открытие дроссельной заслонки для прерывания посадки может вызвать серьезное неконтролируемое рыскание, если пилот не подготовлен к этому. [ необходима цитата ]

Самолет с реактивным двигателем с хвостовым колесом [ править ]

Атакующий суперкар Королевского флота высадился в RNAS Stretton , Англия, 1956 год.

Реактивные самолеты, как правило, не могут использовать обычное шасси, поскольку это приводит к ориентации двигателей под большим углом, в результате чего их струя отскакивает от земли и обратно в воздух, что мешает правильной работе лифтов . Эта проблема возникла с третьим, или "V3", прототипом немецкого реактивного истребителя Messerschmitt Me 262 . [5] После того, как первые четыре прототипа Me планеров 262 V-серий были построены с ретрагирующим хвостовым колесом передач, пятый прототип был оснащен фиксированными трехколесным шасси для испытаний, с шестым прототипом года становится полностью втягиванией трехколесного велосипеда передач. Ряд других экспериментальных и опытных реактивных самолетов имел обычное шасси, в том числе первый успешный реактивный самолет Heinkel He 178., исследовательский самолет Ball-Bartoe Jetwing и один Vickers VC.1 Viking , который был модифицирован двигателями Rolls Royce Nene и стал первым в мире реактивным авиалайнером.

Единственный уцелевший Як-15. Технический музей Вадима Задорожного, Москва, 2012

Редкими примерами реактивных самолетов с хвостовым колесом, которые пошли в производство и пошли на вооружение, можно назвать британский военный истребитель Supermarine Attacker и советский Яковлев Як-15 . Оба они впервые взлетели в 1946 году и обязаны своей конфигурацией разработкам более ранних винтовых самолетов. Конфигурация хвостового колеса Attacker была результатом того, что он использовал крыло Supermarine Spiteful , избегая дорогостоящих изменений конструкции или переоборудования. Выхлоп двигателя находился за рулем высоты и хвостовым колесом, что уменьшало проблемы. Як-15 был основан на Яковлеве Як-3.пропеллерный истребитель. Его двигатель располагался под носовой частью фюзеляжа. Несмотря на необычную конфигурацию, Як-15 легко управлялся. Хотя он был истребителем, он в основном использовался для подготовки советских пилотов к полетам на более совершенных реактивных истребителях.

Ходовая часть с моноколесным колесом [ править ]

Планер Schleicher ASG 29 демонстрирует моноколесное шасси

Вариантом компоновки хвостовика является моноколесное шасси .

Чтобы минимизировать лобовое сопротивление, многие современные планеры имеют одно колесо, убирающееся или фиксированное, с центром под фюзеляжем, которое называется моноколесным шасси или моноколесным шасси . Моноколесная передача также используется на некоторых самолетах с двигателем, где снижение лобового сопротивления является приоритетом, например, на Europa XS . И моноколесные планеры, и самолеты с моноколесными двигателями используют убирающиеся опоры законцовки крыла (с прикрепленными небольшими поворотными колесами) для предотвращения удара законцовок крыла о землю. Самолет с моноколесом может иметь хвостовое колесо (как у Europa) или носовое колесо (как иллюстрированный планер Schleicher).

Обучение [ править ]

Самолеты Taildragger требуют больше времени для обучения пилотам-студентам. Это стало важным фактором в 1950-х годах, когда большинство производителей перешли на учебно-тренировочные самолеты с носовым колесом, и в течение многих лет самолеты с носовым колесом были более популярны, чем хвостовые тягачи. В результате, большинство пилотов с лицензией частного пилота (PPL) теперь учатся летать на трехколесных самолетах (например, Cessna 172 или Piper Cherokee ) и только позже переходят на хвостовые тягачи. [2]

Методы [ править ]

Посадка самолета с обычным редуктором может быть осуществлена ​​двумя способами. [6]

Обычное приземление выполняется одновременным касанием всех трех колес вниз при трехточечном приземлении . Этот метод действительно обеспечивает минимальную посадочную дистанцию, но может быть трудно выполнить при боковом ветре [6], поскольку управление рулем направления может быть значительно снижено до того, как хвостовое колесо станет эффективным. [ необходима цитата ]

Альтернатива - колесная посадка . Для этого пилот должен посадить самолет на главные колеса, удерживая хвостовое колесо в воздухе с помощью руля высоты, чтобы сохранить низкий угол атаки . Как только летательный аппарат снизится до скорости, которая может гарантировать, что управление не будет потеряно, но выше скорости, при которой теряется эффективность руля направления , хвостовое колесо опускается на землю. [6]

Примеры [ править ]

Примеры самолетов с хвостовым колесом включают:

Самолеты [ править ]

  • de Havilland Canada DHC-2 Бивер
  • Дуглас DC-3
  • Мауле М-7
  • Мессершмитт Bf 109
  • Пайпер Дж-3 Детеныш
  • Супермарин Спитфайр

Вертолеты [ править ]

  • Boeing AH-64 Apache - Боевой вертолет
  • Sikorsky SH-3 Sea King - противолодочный вертолет

Модификации трехколесного шасси самолета [ править ]

Несколько компаний, занимающихся модификацией послепродажного обслуживания, предлагают комплекты для переоборудования многих популярных самолетов с передним колесом на обычные шасси. Самолеты, для которых доступны комплекты, включают:

  • Cessna 150
  • Cessna 152
  • Cessna 172
  • Cessna 175
  • Cessna 182
  • Пайпер PA-22 Tri-Pacer

Ссылки [ править ]

Цитаты [ править ]

  1. ^ a b Крейн, Дейл: Словарь авиационных терминов, третье издание , стр. 133. Авиационные материалы и академические науки, 1997. ISBN  1-56027-287-2
  2. ^ a b c d e f g h i j k l m n o p q С нуля, 27-е издание, стр. 11
  3. ^ а б Брэндон, Джон. "Рекреационная авиация Австралии - наземная школа" . Архивировано из оригинала на 2008-07-19 . Проверено 5 декабря 2008 .
  4. ^ Скотт, Джефф. «Аэрокосмическая паутина - Макеты шасси самолетов» . Проверено 19 февраля 2016 .
  5. Перейти ↑ Boyne 2008, p. 60.
  6. ^ a b c Transport Canada , Руководство по летной подготовке самолетов , стр. 111 (4-е пересмотренное издание) ISBN 0-7715-5115-0 

Библиография [ править ]

  • Бойн, Уолтер Дж. «Большая ошибка Геринга». Журнал ВВС, Vol. 91, № 11, ноябрь 2008 г.
  • Aviation Publishers Co. Limited, From the Ground Up , page 11 (27-е пересмотренное издание) ISBN 0-9690054-9-0