Велосипедное шасси

Справочник На все случаи жизни

Вариант 2а Антонов Ан-140, фото с сайта vesvladivostok.ruИльюшин Ил-76, фото с сайта gallery.ykt.ruИльюшин Ил-76, хорошо видны обтекатели
конструкций, на которых стойки
отнесены от фюзеляжа (боковые обтекатели), а также обтекатели колес
шасси в убраном положении (нижние обтекатели). Фото с сайта
aviaros.narod.ruИльюшин Ил-76МД-90 (Ил-476) со снятыми
обтекателями шасси. Хорошо видны
конструкции, на которых основные опоры отнесены от фюзеляжа. Фото
с сайта takie.org/news McDonnell Douglas C-17: шасси полностью
размещены в боковых гондолах,
не затрагивая “основного” фюзеляжа. Размеры гондол шасси при этом
получаются значительными

• малый вес шасси, хотя и больший чем в варианте 1,
• простота конструкции,
• приемлемая ширина колеи

• наличие элементов, ухудшающих аэродинамику ЛА при убранном
  положении шасси,
• необходимость размещения стоек шасси позади бомбоотсека,
• шасси не разгружают крыло, а нагружают

Вариант 2б Антонов Ан-12, фрагмент чертежа из журнала
“Авиация и время”, взято с
сайта www.airwar.ru. Видно, что ширина колеи шасси больше ширины
обтекателей.Основная стойка шасси Ан-12

• по прежнему малый вес шасси, хотя, возможно, и немного больший
  чем в варианте 2а,
• простота конструкции,
• приемлемая ширина колеи,
• малые размеры или даже полное отсутствие элементов, ухудшающих
  аэродинамику ЛА при убранном положении шасси

• необходимость размещения стоек шасси позади бомбоотсека,
• шасси не разгружают крыло, а нагружают

Вариант 2в British Aerospace BAe-146. Чертеж с сайта
http://www.3dcenter.ru/blueprints, фото с сайта www.airliners.net. На
чертеже видно насколько широка колея шасси при том, что в убранном
положении выступающих обтекателей почти нетBAe-146 и Антонов Ан-148: на фотографиях видно
какой малый размер имеют
обтекатели шасси (фото с сайтов www.airliners.net и spotters.net.ua)

• относительно малый вес шасси, сравнимый с вариантом 2б, возможно,
  несколько больший, так как схема с вынесенным амортизатором в весовом
  отношении обычно менее выгодна
• простота конструкции,
• приемлемая ширина колеи,
• малые размеры или даже полное отсутствие элементов, ухудшающих
  аэродинамику ЛА при убранном положении шасси

• необходимость размещения стоек шасси позади бомбоотсека,
• шасси не разгружают крыло, а нагружают

Системы управления

Рулевые поверхности – важные части самолета, предназначенные для управления К ним относятся элероны, рули направления и высоты. Управление обеспечивается относительно тех же трех осей в тех же трех плоскостях.

Руль высоты – это подвижная задняя часть стабилизатора. Если стабилизатор состоит из двух консолей, то соответственно есть и два руля высоты, которые отклоняются вниз или вверх, оба синхронно. С его помощью пилот может менять высоту полета летательного аппарата.

Руль направления – это подвижная задняя часть киля. При его отклонены в ту или иную сторону на нем возникает аэродинамическая сила, которая вращает самолет относительно вертикальной оси, проходящей через центр масс, в противоположную сторону от направления отклонения руля. Вращение происходит до тех пор, пока пилот не вернет руль в нейтральное (не отклоненное положение), и ЛА будет осуществлять движение уже в новом направлении.

Элероны (от франц. Aile, крыло) – основные части самолета, представляющие собой подвижные части консолей крыла. Служат для управления самолетом относительно продольной оси (в поперечной плоскости). Так как консолей крыла две, то и элеронов также два. Они работают синхронно, но, в отличие от рулей высоты, отклоняются не в одну сторону, а в разные. Если один элерон отклоняется вверх, то другой вниз. На консоли крыла, где элерон отклонен вверх, подъемная сила уменьшается, а где вниз – увеличивается. И фюзеляж ЛА вращается в сторону поднятого элерона.

Тормозная система самолетов

Легкие летательные аппараты имеют пневматические системы торможения, аппараты с большой массой оснащают гидравлическими тормозами. Управление данной системы осуществляется пилотом из кабины. Стоит сказать, что каждый конструктор разрабатывал собственные системы торможения. В итоге используюся два типа, а именно:

Курковый рычаг, который устанавливается на ручке управления. Нажатие пилотом на курок приводит к торможению всех колес аппарата.

Тормозные педали. В кабине пилота устанавливают две педали торможения. Нажатие на левую педаль осуществляет торможение колес левой части, соответственно, правая педаль управляет правой частью.

Стойки самолетов имеют антиюзовые системы. Это уберегает колеса самолета от разрывов и возгорания при посадке. Отечественные машины оснащались растормаживающим оборудованием с датчиками инерции. Это позволяет постепенно снижать скорость за счет плавного усиления торможения.

Современная электрическая автоматика торможения позволяет анализировать параметры вращения, скорости и выбирать оптимальный вариант торможения. Аварийное торможение летательных аппаратов осуществляется более агрессивно, невзирая на антиюзовую систему.

Выбор варианта

принимаем решение сделать выбор в пользу 9-го
варианта цельисходным
данным и ограничениям проектаУвеличение плеча горизонтального оперения при
размещении его на стреловидном килеисходных
данных и ограничениях проекта
Vickers Valiant – пример высокоплана с крестообразным оперением. Фото с
сайта www.airwar.ru

• по возможности уменьшить вынос двигателей назад,
• перенести вперёд часть грузов, не расходуемых в полёте,
• сдвинуть крыло с двигателями вперёд, при этом ГО будет
  участвовать в создании подъёмной силы.

Схема размещения основной стойки шасси в
гондоле двигателяВнешний вид полустойки шассиПроцесс уборки основной стойки шассиВоздухозаборник Boeing 737-436. Хорошо заметно некруглое входное сечение. Фото взято со страницы avia-simply.ru/dvigatel-cfm56Сравнение миделевых сечений гондол двигателя с
круглым и прямоугольным внутренними каналами. Площади сечения каналов в
обоих случаях одинаковы.Компоновка шасси вокруг двигателя с задним
расположением вентилятора. Вынос двигателя назад минимален при том, что
мидель гондолы увеличивается не сильно.CF700 – пример двигателя с задним
расположением вентилятора. Лопатки вентилятора “надеты снаружи” на
колесо свободной турбины. Рисунок взят со страницы:
http://forums.finalgear.com/off-topic/the-aviation-thread-contains-lots-of-awesome-pictures-38005/page-347/Размещение двигателя CJ805-23C в хвостовой
части Caravelle. Фото из архива аэрокосмического музея Сан-Диего (San
Diego Air & Space Museum Archieve).Размещение двигателей CJ805-23C на самолёте
Convair 990. Хорошо виден воздушный канал вентилятора, опоясывающий
контур газогенератора. Форму канала вентилятора вполне можно изменить
для удобства размещения колёсных ниш. Рисунок и фото взяты со страницы:
http://forums.finalgear.com/off-topic/the-aviation-thread-contains-lots-of-awesome-pictures-38005/page-347/из
архива аэрокосмического музея Сан-Диего (San
Diego Air & Space Museum Archieve).Размещение по два колеса на одной балке в 4-ёх колёсной стойке.Сравнение вариантов 4-ёх колёсных стоек шасси
с размещением по два колеса на одной балке (верхнее изображение) и
индивидуальной подвеской колёс (нижнее изображение).Момент на аммортизаторе от действия боковой силы.Увеличение сил реакции при уменьшении расстояния между манжетами.Увеличение момента и сил реакции при необжатом амортизаторе. l S h Линейные размеры амортизатора. l l = S – 2h – d l S h d l h d S h d S S Hст R Hст R Линейные размеры элементов стойки шасси. Hст Увеличение длины амортизаторов за счёт искривления балки. Видно насколько увеличилось расстояние между манжетами l Стойка шасси с перевернутыми амортизаторами. В этой конструкции расстояние между манжетами l увеличено и сохранена прямая форма балкиСравнение стоек шасси с нормальным и перевёрнутым положениями амортизаторов dH R Alfa W Расчётная схема для определения возможной величины удлинения амортизатора. dH W Alfa D W W k*R
Зависимость dH от R при различных значениях параметров k и α. W R

• попытаться сдвинуть двигатель вперёд,
• установить противофлаттерные грузы,
• усилить крыло, увеличив его жёсткость на изгиб и кручение,
• применить другие меры.

4-ёх двигательная компоновка с двумя двигателями перед крылом и двумя позади (можно кликнуть на
изображение для увеличения).Активное гашение флаттера. Зелёным цветом показаны гипотетические демпферы, сдвигающие фазу колебаний двигателя.Основные элементы силового набора гондолы при совместном размещении шасси и двигателя.Изгибающие моменты, возникающие в силовых элементах гондолы от действия продольных и вертикальных сил. Центральная продольная перегородка в канале воздухозаборника.Изгибающий момент на пилоне от действия поперечных сил.Примерный вид сдвоенного пилона.Примерный внешний вид самолёта, соответствующий выбранной компоновке.

Основные геометрические характеристики винта твд.

Лопасти
при вращении создают такие же
аэродинамические силы, что и крыло.
Геометрические характеристики винта
влияют на его аэродинамику.

Рассмотрим
геометрические характеристики винта.

Форма
лопасти в плане
– наиболее распространенная симметричная
и саблевидная.

Рис.3.
Формы воздушного винта: а – профиль
лопасти, б – формы лопастей в плане

Рис.
4 Диаметр, радиус, геометрический шаг
воздушного винта

Сечения
рабочей части лопасти имеют крыльевые
профили. Профиль лопасти характеризуется
хордой, относительной толщиной и
относительной кривизной.

Для
большей прочности применяют лопасти с
переменной толщиной – постепенным
утолщением к корню. Хорды сечений лежат
не в одной плоскости, так как лопасть
выполнена закрученной. Ребро лопасти,
рассекающее воздух, называется передней
кромкой, а заднее – задней кромкой.
Плоскость, перпендикулярная оси вращения
винта, называется плоскостью вращения
винта (Рис.3).

Диаметром
винта
называется диаметр окружности, описываемой
концами лопастей при вращении винта.
Диаметр современных винтов колеблется
от 2 до 5 м. Диаметр винта В530ТА-Д35 равен
2,4 м.

Геометрический
шаг винта
– это
расстояние, которое движущийся
поступательно винт должен пройти за
один свой полный оборот, если бы он
двигался в воздухе как в твердой среде
(Рис. 4).

Угол
установки лопасти винта

– это угол наклона сечения лопасти к
плоскости вращения винта (Error: Reference source not found).

Поступь
воздушного винта
– это действительное расстояние, на
которое движущийся поступательно винт
продвигается в воздухе вместе с самолетом
за один свой полный оборот.

Разность
между значением геометрического шага
и поступью воздушного винта называетсяскольжением
винта

Основные части шасси.

Главная
нога с консольным креплением тормозного
колеса состоит из телескопического
амортизатора, колеса, складывающегося
подкоса, подъемника, замка убранного
положения и механического указателя
положения ноги.

Передняя
нога шасси состоит из телескопического
амортизатора, колеса, складывающегося
подкоса, подъемника, замка убранного
положения и механического указателя
положения ноги.

13.
Виды тормозных устройств колес шасси
самолета.

Пневматическими
камерными тормозами.

Сжатый
воздух попадает в камеры тормоза.
Резиновые камеры тормоза, расширяясь,
прижимают фрикционные колодки к тормозной
рубашке колеса, создавая необходимый
тормозной момент. После снятия давления
тормозные колодки отжимаются от рубашки
колеса возвратными пружинами.

Взлётно-посадочные системы 2280

Взлёт и посадку считают ответственными периодами при эксплуатации самолёта. В этот период возникают максимальные нагрузки на всю конструкцию. Гарантировать приемлемый разгон для поднятия в небо и мягкое касание поверхности посадочной полосы могут только надёжно сконструированные стойки шасси. В полете они служат дополнительным элементом придания жесткости крыльям.

Конструкция наиболее распространённых моделей шасси представлена следующими элементами:

• подкос складной, компенсирующий лотовые нагрузки;
• амортизатор (группа), обеспечивает плавность хода самолёта при движении по взлетно-посадочной полосе, компенсирует удары во время контакта с землёй, может устанавливаться в комплекте с демпферами-стабилизаторами;
• раскосы, выполняющие роль усилителя жесткости конструкции, могут называться стержнями, располагаются диагонально по отношению к стойке;
• траверсы, крепящиеся к конструкции фюзеляжа и крыльям стойки шасси;
• механизм ориентирования – для управления направлением движения на полосе;
• замочные системы, обеспечивающие крепление стойки в необходимом положении;
• цилиндры, предназначенные для выпуска и убирания шасси.

Стойка шасси самолёта

Сколько колес размещено у самолета? Количество колёс определяется в зависимости от модели, веса и назначения воздушного судна. Наиболее распространённым считают размещение двух основных стоек с двумя колёсами. Более тяжёлые модели – трёх стоечные (размещены под носовой частью и крыльях), четырёх стоечные – две основные и две дополнительные опорные.

Фюзеляж самолёта

Основной частью самолета является фюзеляж. На нем закрепляются остальные конструктивные элементы: крылья, хвост с оперением, шасси, а внутри размещается кабина управления, технические коммуникации, пассажиры, грузы и экипаж воздушного судна. Корпус самолёта собирается из продольных и поперечных силовых элементов, с последующей обшивкой металлом (в легкомоторных версиях – фанерой или пластиком).

Требования при проектировании фюзеляжа самолёта предъявляется к весу конструкции и максимальным характеристикам прочности. Добиться этого позволяет использование следующих принципов:

1. Корпус фюзеляжа самолёта выполняется в форме, снижающей лобовое сопротивление воздушным массам и способствующей возникновению подъемной силы. Объем, габариты самолёта должны быть пропорционально взвешены;
2. При проектировании предусматривают максимально плотную компоновку обшивки и силовых элементов корпуса для увеличения полезного объема фюзеляжа;
3. Сосредотачивают внимание на простоте и надежности крепления крыловых сегментов, взлётно-посадочного оборудования, силовой установки;
4. Места крепления грузов, размещения пассажиров, расходных материалов должны обеспечивать надёжное крепление и баланс самолёта при различных условиях эксплуатации;

Фюзеляж пассажирского самолёта

1. Место размещения экипажа должно предоставлять условия комфортного управления самолётом, доступ к основным приборам навигации и управления при экстремальных ситуациях;
2. В период обслуживания самолёта предусмотрена возможность беспрепятственно провести диагностику и ремонт вышедших из строя узлов и агрегатов.

Прочность корпуса самолёта обязана обеспечивать противодействие нагрузкам при различных полётных условиях, в том числе:

• нагрузки в местах крепления основных элементов (крылья, хвост, шасси) в режимах взлёта и приземления;
• в полётный период выдерживать аэродинамическую нагрузку, с учётом инерционных сил веса самолёта, работы агрегатов, функционирования оборудования;
• перепады давления в герметически ограниченных отделах самолёта, постоянно возникающие при лётных перегрузках.

К основным типам конструкции корпуса самолёта относят плоский, одно,- и двухэтажный, широкий и узкий фюзеляж. Положительно зарекомендовали себя и используются фюзеляжи балочного типа, включающие варианты компоновки, которые носят название:

1. Обшивочные – конструкция исключает продольно расположенные сегменты, усиление происходит за счёт шпангоутов;
2. Лонжеронные – элемент имеет значительные габариты, и непосредственная нагрузка ложится именно на него;
3. Стрингерные – имеют оригинальную форму, площадь и сечение меньше, чем в лонжеронном варианте.

Важно! Равномерное распределение нагрузки на все части самолёта осуществляется за счёт внутреннего каркаса фюзеляжа, который представлен соединением различных силовых элементов по всей длине конструкции. .

Стойки шасси в ферменном фюзеляже

Ферменная конструкция фюзеляжа сконструирована таким образом, что все нагрузки принимает на себя ферма, которая состоит из четырех или трех ферм плоской формы

В такой конструкции, кроме стойки, важной частью являются и расчалки, и подкосы. В ферменном фюзеляже стойка шасси работает на сжатие и растяжение

В современном авиастроении ферменный тип корпуса практически не используется, поскольку более эффективным является балочный фюзеляж. Преимуществом балочного фюзеляжа является то, что нагрузка и силы крутящего момента от стойки шасси передаются на весь корпус за счет силового каркаса, состоящего из стрингеров, лонжеронов и шпангоутов.

Стойка выступает самым главным силовым элементом конструкции шасси летательного аппарата. Данная деталь принимает и передает общей конструкции самолета все динамические и статические нагрузки, возникающие в момент разбега.

Составляющие части стойки шасси

Складывающий подкос – обеспечивает восприятие нагрузок лотовых сил.

Амортизатор шасси – обеспечивает плавность движения летательного аппарата по ВПП. Основной задачей является гашение колебаний и ударов, которые возникают в момент касания машиной взлетной полосы при посадке. В большинстве случаев для гашения используют длинноходные азото-масляные амортизаторы с несколькими камерами. При необходимости устанавливаются стабилизирующие демпферы.

Раскосы – это стержни, которые имеют диагональное расположение относительно шарнирного многоугольника, который образовывается подкосом и стойкой. В свою очередь раскос обеспечивает неуязвимость всей конструкции многоугольника.

Траверсы – элементы шасси, которые обеспечивают крепление стойки к фюзеляжу или крылу.

Ориентационный механизм стойки – позволяет производить разворот при выпуске или уборке стойки.

На стойке имеется нижний узел, расположенный в основании конструкции, он позволяет проводить крепление колес.

Замки – механизмы, которые позволяют фиксировать стойку в определенном положении.

Цилиндры – обеспечивают уборку и выпуск системы шасси.

Изначально при создании первых машин в авиации они имели неубирающееся шасси. Это был один из основных источников нарушения аэродинамики в полете. Чтобы снизить степень сопротивления, на шасси летательных аппаратов устанавливали щитки – обтекатели, которые прикрывали стойки и шасси. Системы шасси, которые убирались в фюзеляж, начали использовать с появлением и развитием скоростных самолетов. Конечно, это усложняло конструкцию и добавляло лишний вес, но при этом машины обретали необходимую обтекаемость. В современных моделях пассажирских самолетов стойки системы шасси убираются вдоль размаха крыла к фюзеляжу.

Разновидности систем шасси

1) Колесное шасси

Колесное шасси может иметь разные схемы компоновки. В зависимости от назначения, конструкции и массы самолета конструкторы прибегают к использованию разных типов стоек и расположения колес.

Расположение колес шасси. Основные схемы

Шасси с хвостовым колесом, часто называют такую схему двухстоечной. Впереди центра тяжести расположены две главные опоры, а вспомогательная опора находится позади. Центр тяжести летательного аппарата расположен в районе передних стоек. Данная схема была применена на самолетах времен Второй мировой войны. Иногда хвостовая опора не имела колеса, а была представлена костылем, который скользил при посадке и служил в роли тормоза на грунтовых аэродромах. Ярким примером данной схемы шасси являются такие самолеты, как Ан-2 и DC-3.

Шасси с передним колесом, такая схема имеет также название трехстоечное. За данной схемой было установлено три стойки. Одна носовая и две позади, на которые и припадал центр тяжести. Схему начали применять более широко в послевоенный период. Примером самолетов можно назвать Ту-154 и Boeing 747.

Система шасси велосипедного типа. Данная схема предусматривает размещение двух главных опор в корпусе фюзеляжа самолета, одна впереди, а вторая позади центра тяжести самолета. Также имеются две опоры по бокам, возле законцовок крыльев. Подобная схема позволяет достичь высоких показателей аэродинамики крыла. В ту же очередь возникают сложности с техникой приземления и расположения оружия. Примерами таких самолетов являются Як-25, Boeing B-47, Lockheed U-2.

Многоопорное шасси применяется на самолетах с большой взлетной массой. Данный тип шасси позволяет равномерно распределить вес самолета на ВПП, что позволяет снизить степень урона полосе. В этой схеме спереди могут стоять две и более стойки, но это снижает маневренность машины на земле. Для повышения маневренности в многоопорных аппаратах основные опоры также могут управляться, как и носовые. Примерами многостоечных самолетов является Ил-76, «Боинг-747».

2) Лыжное шасси

Лыжное шасси служит для посадки летательных аппаратов на снег. Данный тип используется на самолетах специального назначения, как правило, это машины с небольшой массой. Параллельно с данным типом могут использоваться и колеса.

Составляющие части шасси самолета

Амортизационные стойки обеспечивают плавность хода самолета при побеге и разгоне. Основной задачей является гашение ударов в момент приземления. В основе системе используется азото-масляный тип амортизаторов, функцию пружины выполняет азот под давлением. Для стабилизации используются демпферы.

Колеса, установленные на самолеты, могут отличаться по типу и размеру. Колесные барабаны изготовляются из качественных сплавов магния. В отечественных аппаратах их окрашивали в зеленый цвет. Современные самолеты оснащены колесами пневматического типа без камер. Они заполняются азотом или воздухом. Шины колес не имеют рисунка протектора, кроме продольных водоотводящих канавок. С помощью их также фиксируется степень износа резины. Разрез шины имеет округлую форму, что позволяет достичь максимального контакта с полотном.

Пневматики самолетов оснащаются колодочными или дисковыми тормозами. Привод тормозов может быть электрическим, пневматическим или гидравлическим. С помощью данной системы сокращается длина пробега после посадки. Летательные аппараты с большой массой оснащаются многодисковыми системами, для повышения их эффективности устанавливается система охлаждения принудительного типа.

Шасси имеет набор тяг, шарниров и раскосов, которые позволяют осуществлять крепление, уборку и выпуск.

Шасси убирается в больших пассажирских и грузовых самолетах и боевых машинах. Как правило, неубирающееся шасси имеют самолеты с низкими показателями скорости и малой массой.

Фюзеляж

А теперь рассмотрим основные конструктивные части лайнера. Начнем с фюзеляжа.

Фюзеляж – это корпус, который состоит из разных частей. В нем размещаются пассажиры, экипаж, здесь есть багажный отсек, куда складываются вещи. Фюзеляж – это достаточно сложная система, которая должна быть прочной и герметичной. Если его обшивка в полете разрушается, то это может привести к человеческим жертвам, поэтому обеспечению герметичности фюзеляжа уделяют много внимания при конструировании судна. Если сильно обобщить, то это герметичная “коробка”, где находятся пассажиры, оборудование, груз. Именно эту ее и нужно из точки “А” перегнать в точку “Б”.

Что такое переднее шасси самолёта

Переднее шасси самолёта – это механизм для посадки воздушного судна, расположенный в его носовой части. В любом самолёте, оснащенном трёхколесным типом шасси, находящиеся в носовой части колесо и прикрепленные к нему детали называются передним шасси самолёта. Первые самолёты проектировались так, что их буксировка по аэродрому осуществлялась за хвостовую часть, и поэтому их посадочные шасси располагались под центральной частью фюзеляжа или под крыльями самолёта, а также под хвостовой частью. У большинства современных самолётов посадочные шасси располагаются в носовой части и под крыльями, формируя трёхколесный тип шасси.

В конструкции большинства самолётов переднее шасси используется для управления воздушным судном во время его нахождения на земле. При маневрировании самолётом с шасси, расположенными под его хвостом и крыльями, пилот направляет машину в нужном направлении притормаживая тем расположенным под крылом шасси, в сторону которого он хочет направить самолёт. В случае же с передним расположением шасси, для направления самолёта в нужную сторону пилоту достаточно лишь повернуть находящийся у него в кабине штурвал. Несмотря на то, что переднее шасси самолета хоть и оснащено тормозами, основное торможение воздушного судна осуществляется его центральными шасси.

В большинстве самолетов к расположенному впереди шасси прикрепляется взлётно-посадочная фара. Благодаря фаре пилот лучше видит направление движения самолёта, т.к. падающий от неё свет направлен в туже сторону что и шасси. При маневрировании на земле в самолётах с задним шасси, пилот имеет очень ограниченную зону видимости вокруг самолёта. Во время буксировки таких воздушных судов, пилоту ничего не остаётся кроме как полагаться на своё боковое зрение, т.к. задранный вверх нос самолёта не позволяет ему что-либо видеть впереди.

При нахождении на аэродроме, переднее шасси самолёта является очень удобным местом для присоединения буксировочного устройства. Такое устройство используется для перемещения воздушного судна по территории аэродрома специальными тягачами. Напоминающее своим видом штангу для жёсткой сцепки при буксировке тяжёлых автотранспортных средств, буксировочное устройство прикрепляется к переднему шасси самолёта и позволяет бригаде наземного обслуживания довольно ловко и легко перемещать судно в нужную часть аэродрома.

Расположив шасси в передней части, конструкторы обеспечили пилотам хороший обзор и помогли авиации предотвратить большое количество аварий.

Что такое красное дизельное топливо?

У каждого типа дизельного топлива есть своё назначение. Например, для отопления разного рода зданий и помещений используется дизельное топливо красного цвета,…

Что такое асфальт?

Асфальт – это вязкая субстанция коричневато-бурого или чёрного цвета, получаемая из той же сырой нефти, что и керосин, бензин и мазут. После выделения и…

Что такое биодизель?

Биодизель – это натуральное и возобновляемое бытовое альтернативное топливо для дизельных двигателей, изготавливаемое из жидких жиров растительного…

Что такое переднее шасси самолёта?

Переднее шасси самолёта – это механизм для посадки воздушного судна, расположенный в его носовой части. В любом самолёте, оснащенном трёхколесным типом шасси,…

Рабочий тормоз в автомобиле – это его основная тормозная система. Как правило, этот тормоз имеет ножное управление и механически не связан ни с парковочным, ни…

Схемы расположения амортизаторов стоек

В зависимости от того, каким образом расположены амортизаторы относительно опоры, выделяют такие типы схемы стоек:

Телескопическая схема строения объединяет в себе стойку трубчатого типа с амортизатором. Сама трубка выступает в роли цилиндра, в середине которого расположен поршень и шток, данное соединение элементов формирует телескопическую пару. В нижней части штока крепятся колеса. Во избежание возможности поворота штока в середине цилиндра используют шарнир, обеспечивающий поступательное движение штока под воздействием массы аппарата.

Данная схема имеет и недостатки, среди которых можно назвать отсутствие боковых амортизационных нагрузок и нагрузок от переднего удара. Частично передний удар амортизируется за счет наклона стойки шасси в плоскости, параллельной симметрии корпуса. Более эффективной считается качающийся вариант телескопических стоек. В этом варианте стойка фиксируется сверху. Жесткость выпущенного положения обеспечивается за счет подкоса.

Рычажная схема отличается тем, что колеса системы шасси крепятся на рычаге, соединенном с фюзеляжем или стойкой шарниром. За счет того, что шток амортизатора стойки соединен с рычагом шарниром, на саму опору не передается изгибающий момент. Это обеспечивает отличные условия для уплотнителя амортизатора.

Выделяют три основных подвида рычажных стоек:

Рычажная стойка, в середине которой установлен амортизатор.

Рычажная стойка с амортизатором выносного типа, который крепится с наружной стороны опоры.

Рычажный тип без стойки.

Все эти варианты строения стоек позволяют обеспечить отличную амортизацию при переднем ударе самолета. При этом осуществляется поворот рычага и дальнейшее обжатие амортизатора.

Полурычажная схема имеет в своей конструкции элементы как рычажной, так и телескопической стойки. Основным отличием является то, что колеса шасси крепятся шарнирами к самой стойке, а не к штоку. Амортизаторы стоек начинают свою работу при вертикальной нагрузке. Смягчение переднего удара отличное, но оно передается на шток с дальнейшим его изгибом.

Как делают шасси самолета? (видео)

Посадка при сильном боковом ветре, смотрим на шасси

Вариант 8

Самолет Туполев “82” (Ту-82) – пример
компоновки по варианту №8а.
Фото из журнала Авиация и Космонавтика 2002-04
и журнала Мировая авиация № 191Самолет Ильюшин Ил-46 – еще один пример
компоновки по варианту №8а.
Фото с сайта www.airwar.ru
Самолет Baade “152” (VEB-152) с велосипедным шасси (первое фото) и с
шасси, скомпонованным по варианту 8б (второе фото). Фото с сайта
avia-museum.narod.ru
Проекции самолета Baade “152” (VEB-152),
модификация с трёхстоечным шасси, скомпонованным по варианту 8б.
Рисунок взят с http://yosikava.livejournal.com/4710.html
Общий вид вариантов компоновки 8а и 8б
Зависимость необходимой длины гондолы двигателя от расположения её
вдоль размаха на стреловидном крыле для варианта №8
Сравнение гондол двигателей Ил-46 и Ил-46С
Компоновка по варианту 8 для крыла обратной стреловидности
Сравнение 4-ёх двигательных самолётов с
большей (Boeing 707-300, первый чертеж) и меньшей (Douglas DC-8-63,
второй чертёж) стреловидностью. В первом случае отчётливо видно, что
гондолы внешних двигателей переходят за линию центра тяжести и
находятся на одной линии с основными опорами шасси. Во втором случае
это не так – гондолы почти целиком находятся впереди опор шасси.
Чертежи взяты с сайта http:\\www.the-blueprints.com
Пример самолёта с шасси, скомпонованным по варианту 8в

• большую ширину колеи (в варианте 8в даже слишком большую, что уже
  является недостатком),
• малый размер и вес основных стоек шасси,
• отсутствуют и другие недостатки предыдущего варианта – усилия
  от шасси передаются без изменения направления, не утяжеляя
  конструкцию, в связи с малыми размерами стоек не требуется больших ниш
  в гондолах двигателей, а также, нет изменения центровки при
  выпуске/уборке шасси,
• отсутствие проблем взаимной компоновки шасси и бомбоотсека,
• разгрузка крыла весом основных стоек шасси (особенно хорошо это
  получается в варианте 8в)

• увеличения веса гондолы двигателя,
• удлинение гондолы вызывает ухудшение аэродинамики (из-за
  увеличения площади омываемой поверхности,
  нарушения правила площадей),
• удлинение сопла может ухудшить
  газодинамические характеристики двигателя, увеличивает площадь,
  требующую жаростойкого покрытия. В варианте 8б потребуется
  термозащитная облицовка междвигательной перегородки,
• возможные затруднения с обслуживанием двигателя и сложность
  ремоторизации.

Выпуск и уборка шасси самолета

Большинство современных самолетов оборудованы гидроприводами для уборки и выпуска шасси. До этого использовались пневматические и электрические системы. Основной деталью системы выступают гидроцилиндры, которые крепятся к стойке и корпусу самолета. Для фиксации положения используются специальные замки и распоры.

Конструкторы самолетов стараются создавать максимально простые системы шасси, что позволяет снизить степень поломок. Все же существуют модели со сложными системами, ярким примером могут послужить самолеты ОКБ Туполева. При уборке шасси в машинах Туполева оно поворачивается на 90 градусов, это делается для лучшей укладки в ниши гондол.

Для фиксации стойки в убранном положении используют замок крюкового типа, который защелкивает серьгу, размещенную на стойке самолета. Каждый самолет имеет систему сигнализации положения шасси, при выпущенном положении горит лампа зеленого цвета. Нужно отметить, что лампы имеются для каждой из опор. При уборке стоек загорается красная лампа или просто гаснет зеленая.

Процесс выпуска является одним из главных, поэтому самолеты оснащаются дополнительными и аварийными системами выпуска. В случае отказа выпуска стоек основной системы используют аварийные, которые заполняют гидроцилиндры азотом под высоким давлением, что обеспечивает выпуск. На крайний случай некоторые летательные аппараты имеют механическую систему открытия. Выпуск стойки поперек потока воздуха позволяет им открываться за счет собственного веса.

Самолеты, выполненные по схеме бесхвостка

В моделях данного типа нет важной, привычной части самолета. Фото летательных аппаратов «бесхвосток» («Конкорд», «Мираж», «Вулкан») показывает, что у них отсутствует горизонтальное оперение

Основными преимуществами такой схемы являются:

• Уменьшение лобового аэродинамического сопротивления, что особенно важно для самолетов с большой скоростью, в частности, крейсерской. При этом уменьшаются затраты топлива.
• Большая жесткость крыла на кручение, что улучшает его характеристики аэроупругости, достигаются высокие характеристики маневренности.

• Для балансировки на некоторых режимах полета часть средств механизации задней кромки и рулевых поверхностей надо отклонять вверх, что уменьшает общую подъемную силу самолета.
• Совмещение органов управления ЛА относительно горизонтальной и продольной осей (вследствие отсутствия руля высоты) ухудшает характеристики его управляемости. Отсутствие специализированного оперения заставляет рулевые поверхности находятся на задней кромке крыла, выполнять (при необходимости) обязанности и элеронов, и рулей высоты. Эти рулевые поверхности называются элевоны.
• Использование части средств механизации для балансировки самолета ухудшает его взлетно-посадочные характеристики.

Конструктивные особенности

Устройство авиалайнера может быть различны в зависимости от конкретного типа и предназначения. Самолеты, сконструированные по аэродинамической схеме, могут иметь разную геометрию крыльев. Чаще всего для пассажирских полетов используют воздушные судна, которые выполнены по классической схеме. Вышеописанная компоновка основных частей относится именно к таким авиалайнерам. У моделей этого типа укорочена носовая часть. Благодаря этому обеспечивается улучшенный обзор передней полусферы. Главным недостатком таких самолетов является относительно невысокое КПД, что объясняется необходимостью применения оперения большой площади и, соответственно, массы.

Еще одна разновидность самолетов носит наименование «утка» из-за специфической формы и расположения крыла. Основные части в этих моделях размещены не так, как в классических. Оперение горизонтальное (устанавливающееся в верхней части киля) расположено перед крылом. Это способствует увеличению подъемной силы. А также благодаря такому расположению удается уменьшить массу и площадь оперения. При этом оперение вертикальное (стабилизатор высоты) функционирует в невозмущенном потоке, что значительно повышает его эффективность. Самолеты этого типа более просты в управлении, чем модели классического типа. Из недостатков следует выделить уменьшение обзора нижней полусферы из-за наличия оперения перед крылом.

Шасси летательного аппарата

Шасси́ летательного аппарата — система опор летательного аппарата (ЛА), обеспечивающая его стоянку, передвижение по аэродрому или воде при взлёте, посадке и рулении.

Обычно представляет собой несколько стоек, оборудованных колёсами, иногда используются лыжи или поплавки. В некоторых случаях используются гусеницы или поплавки, совмещённые с колесами. «Шасси» — общий термин, оно состоит из опор (называемых также стойками или ногами). Например, говорят: «правая основная стойка шасси» или «носовая опора шасси», употребление слова «шасси» применительно к одной опоре неправильно.

Содержание

Разновидности

Колёсное шасси

• С хвостовым колесом (двухстоечное шасси). Главные опоры или опора расположены впереди центра тяжести самолёта, а вспомогательная (хвостовая) — позади (Douglas DC-3, Ан-2). В качестве хвостовой опоры ранее часто применяли «костыль» — конструкцию без колеса, работающую на скольжение по грунту (аэродромы были грунтовые). Позже в конструкцию костыля ввели маленькое цельнометаллическое колёсико (для эксплуатации с аэродромов с твёрдым покрытием), затем стали использоваться хвостовые опоры с небольшим пневматическим колесом — т.н. «дутиком».
• С передним колесом (трёхстоечное шасси). Переднее (носовое) колесо расположено впереди центра тяжести, а главные опоры позади центра тяжести. На стойку в носовой части фюзеляжа обычно приходится 10—15 % массы. Получили распространение в период Второй мировой войны и в послевоенные годы. (см., например, Boeing 747, Ту-154). Иногда на некоторых ЛА (Ил-62, Ту-114) дополняется выдвижной дополнительной стойкой в хвосте для предотвращения опрокидывания ЛА на хвост на аэродроме при неправильном перемещении пассажиров по салону (смещении центровки). Многие тяжёлые ЛА с трёхстоечным шасси в хвостовой части фюзеляжа имеют убираемую в полёте конструкцию для предотвращения касания фюзеляжем покрытия ВПП при взлёте и посадке, так называемая предохранительная хвостовая пята (напр., Ту-144).
• Велосипедного типа. Две главные опоры расположены в фюзеляже, впереди и позади центра тяжести аппарата. Две боковые поддерживающие опоры крепятся по бокам (обычно на законцовках крыла). Применяется для удаления гондол для шасси и двигателей на крыле, то есть создания «аэродинамически чистого» крыла (см. М-4 и Мясищев 3М, Boeing B-47 Stratojet, Boeing B-52 Stratofortress, Lockheed U-2, Як-25, -27, -28). Следствием такого расположения является усложнённая техника посадки самолёта и затруднение модернизации бомбоотсеков, а также использования внешней подвески вооружения.

Разновидностью велосипедного шасси является шасси планёра с единственным подфюзеляжным полуутопленным колесом.

У тяжёлых летательных аппаратов иногда число колёс шасси составляет несколько десятков, объединяемых в тележки. Тележки шасси обычно бывают одноосные, двух- или реже трёхосные. На каждой оси установлена обычно пара колёс. Их так и называют: передняя пара, средняя или задняя пара. Парные колёса снижают давление на покрытие аэродрома, а также дублируют друг друга в случае прокола пневматика. Иногда на одной оси ставят не два, а четыре колеса.

Также на тяжёлых самолётах часто могут быть не две, а несколько основных стоек. Например, на Боинге-747, помимо левой и правой основных стоек, имеются две средние подфюзеляжные стойки. На Ил-76 с каждого борта установлены продольно по две основные стойки. А на вертолётах Ми-14, Ка-32 имеются две передние и две основные стойки шасси.

Лыжное шасси

Разновидность лыж. Служат для посадки на снег. Могут использоваться совместно с колёсами.

Также широко применяется у вертолётов.

Конструкция

Основными элементами шасси летательного аппарата являются:

 — для обеспечения максимальной плавности хода при движении по аэродрому, на разбеге и пробеге, а также гашения ударов, возникающих в момент приземления (часто используются многокамерные азото-масляные длинноходные амортизаторы, в которых функцию пружинного элемента выполняет закачанный под строго определённым давлением технический азот). На многоколёсных тележках шасси могут быть установлены также дополнительные амортизаторы — стабилизирующие демпферы.
• колёса (пневматики) различных типоразмеров. Барабаны колёс часто изготавливаются из сплавов на основе магния (в отечественной авиатехнике такие колёса окрашены в зелёный цвет). На современных самолётах пневматики, как правило, бескамерные, и накачиваются воздухом или техническим азотом[1] (использование последнего обусловлено предотвращением конденсации газа, с последующим замёрзанием его на высоте, с образованием опасного льда; азот дешёв, не горит). Резина самолётов, эксплуатируемых только с ИВПП, как правило не имеет никакого рисунка, кроме нескольких продольных кольцевых водоотводящих канавок для уменьшения эффекта аквапланирования, а также контрольных углублений для простоты определения степени износа. Форма резины в поперечном сечении близка к круглой (как на мотоциклах), для обеспечения максимального контактного пятна колеса при посадке с креном.
  • пневматики снабжены дисковыми или колодочными тормозами с гидравлическим, пневматическим или электрическим приводом, для движения по аэродрому и уменьшения длины послепосадочного пробега. На пассажирских и тяжёлых машинах широкое распространение получили многодисковые тормоза с гидравлическим приводом, часто имеющие принудительное охлаждение барабанов.

  У многих летательных аппаратов после взлёта шасси убирается в фюзеляж (Як-42, МиГ-31, Ан-12, Ту-22М, Boeing 737 и мн. др.); гондолы шасси на крыле — например, (Ту-16, Ту-154) или гондолы шасси, выполненные заодно с мотогондолами двигателей (Douglas DC-3, Ил-18, Ан-24, Ту-95). После уборки отсеки (гондолы) шасси обычно закрываются створками, что улучшает обтекаемость: например, наличие створок — одно из отличий Ил-14 от Ил-12, наряду с другими изменениями сделавшее возможным продолжать нормальный полёт при отказе одного двигателя. Однако на некоторых машинах с поперечной уборкой основных опор, когда боковина колеса убирается заподлицо с фюзеляжем и практически не нарушает обтекания (Ан-148, Boeing 737), створки закрывают отсек шасси не полностью.

  У небольших и относительно тихоходных летательных аппаратов (и почти на всех вертолётах) шасси, как правило, не убирается и имеет конструкцию, допускающую замену колёс лыжами (полозьями) или поплавками. Некоторые из таких неубирающихся шасси закрываются обтекателями, снижающими аэродинамическое сопротивление (Ju 87). На многих вертолётах зарубежного производства широко применяются полозья, имеющие очень лёгкую и простую конструкцию. Для перемещения такого вертолёта по аэродрому приходится устанавливать транспортировочные колёса или применять специальные транспортировочные тележки.

  Система уборки-выпуска

  

  

  Шасси выполняется убирающимся для уменьшения лобового сопротивления, то есть повышения скорости и дальности полёта, уменьшения расхода топлива. Неубирающимся шасси оборудованы тихоходные самолёты (пример — Ан-2) и большинство вертолётов (одно из исключений — Ми-24).

  В качестве механизма уборки шасси сейчас в основном используется гидропривод, ранее широко применялся пневматический (например, все самолёты МиГ, вплоть до первых серий МиГ-23 имели пневматический привод шасси), или электропривод — к примеру, на Ту-95, где каждая основная стойка убирается электромеханизмом МПШ-18 с двумя моторами постоянного тока мощностью 2600 ватт. [2] В качестве механизмов гидропривода почти всегда используются гидроцилиндры, одним концом закреплённые на самолёте, вторым — на опоре шасси. Для надёжной фиксации опор в убранном (чтобы исключить затраты энергии на удержание опор) и выпущенном (для исключения самоуборки на земле) положениях используются замки или иные фиксирующие устройства, например, механизм распора. На первых самолётах с убирающимся шасси ((Пе-2, Ли-2. ) замков убранного положения не было — при отказе пневмо- или гидросистемы шасси «вываливалось».. [3] . [4]

  Конструкцию шасси разработчики стараются не усложнять, но некоторые модели самолётов имеют порою довольно сложную кинематику. Например, на многих самолётах Туполева применялся механизм переворота тележки — в процессе уборки тележка шасси поворачивалась вдоль на 90 градусов, для оптимальной укладки в гондолу шасси (Ту-16, Ту-22, Ту-95, Ту-104, Ту-134, Ту-144 Ту-154) — а на Ту-160 стойки ещё и укорачиваются и смещаются ближе к фюзеляжу. Похожая система переворота установлена на перехватчике МиГ-31 (но в другую сторону). Также для уменьшения внутреннего объёма отсека шасси применяется разворот оси колеса (или колёс) на 90 градусов (МиГ-29, Су-27, Ил-76 и др.). На самолётах МиГ-23/27 конструкция механизма уборки шасси совершенно оригинальная — колесо, по сути, втягивается в фюзеляж по сложной траектории.

  Конструкция с уборкой вперёд по полёту (например, все опоры Ил-18, передняя опора Боинга 737, 777) позволяет при отказе гидросистемы опорам выпускаться под собственным весом и давлением скоростного напора, достаточно лишь открыть аварийным тросовым приводом замки убранного положения. [5] На Боинге 777 полость выпуска в цилиндре вовсе отсутствует и выпуск идёт за счёт веса и давления скоростного напора даже в нормальной эксплуатации. Если же опоры выполнены с уборкой назад по полёту (Ту-134, Ту-154), то при выпуске приходится преодолевать сопротивление от скоростного напора и при полном отказе гидросистем выпуск невозможен, для обеспечения аварийного выпуска на некоторых типах ЛА имеется ручной насос. [6] Также в ряде случаев аварийный выпуск за счёт скоростного напора обеспечивает конструкция с уборкой вбок (Як-42, Ан-140 и другие типы). [7]

  В качестве замка убранного положения чаще всего используется крюковый замок — на опоре установлена серьга, после входа в ловитель замка запираемая там крюком. В качестве замков выпущенного положения в конструкцию подкосов-цилиндров уборки-выпуска (цилиндров, входящих в силовую схему шасси, точка крепления которых лежит ближе к оси колёс, чем к точке подвески стойки к самолёту, что позволяет цилиндру воспринимать значительные боковые усилия, воздействующие на шасси) включаются цанговые замки — в цилиндре установлена цанговая пружина, перья которой входят в проточку на штоке либо загоняют в проточку шарики, фиксируя тем самым шток.

  Если в конструкции опоры нет подкоса-цилиндра, то чаще для фиксации опоры в выпущенном положении применяется крюковый замок, фиксирующий один из подкосов, либо механизм распора — двухзвенник, установленный между стойкой и складывающимся подкосом. При выпуске опоры двухзвенник раскладывается, а после прохода нейтрали (положения, когда оба звена образуют прямую) незначительно складываются в направлении обратного прогиба. Такая конструкция предотвращает случайное складывание механизма распора — сжимающие нагрузки, которые возникают при горизонтальных силах на шасси, стремящихся сложить подкос, будут действовать лишь на увеличение обратного прогиба механизма распора, а обратный прогиб ограничен упорами.

  В системе уборки-выпуска шасси выстроены зависимости, обеспечивающие правильную последовательность работы. Например, замок убранного положения открывается только после открытия створок, а давление в цилиндр выпуска опоры подаётся только после открытия замка, чтобы обеспечить открытие замка с меньшей нагрузкой. Зависимости могут быть обеспечены как конструкцией гидроагрегатов (окнами перепуска в цилиндрах, гидропереключателями), так и электрически — концевыми выключателями или иными датчиками, от которых управляются гидроагрегаты.

  Так как выпуск шасси, в отличие от уборки, является одним из главных факторов безопасного завершения полёта, то ЛА оснащается несколькими раздельными системами выпуска. Например, на Ту-154 уборка шасси возможна только от первой гидросистемы, выпуск — от любой из трёх гидросистем, причём для выпуска от второй и третьей гидросистем некоторая часть агрегатов дублирована (на замках убранного положения установлены цилиндры аварийного открытия, цепь открытия замков проложена в обход цилиндров створок, что делает полное открытие створок необязательным для начала выпуска опор). На Ту-95 один двигатель МПШ и пара соленоидов открытия замка убранного положения питаются от левой сети 27 В, второй двигатель и пара соленоидов — от правой, при нормальной работе системы они работают одновременно. На некоторых машинах (напр., Ан-12) как выпуск, так и уборка шасси возможны от любой из двух гидросистем, с чем связан случай посадки Ан-12 с незамкнутыми в выпущенном положении шасси — при уборке после взлёта кран одной гидросистемы был забыт в положении «Уборка», перед посадкой кран второй гидросистемы был поставлен в положение «Выпуск» и пилот также забыл поставить его в нейтраль, в результате опоры из-за противодействия двух гидросистем не удерживались в выпущенном положении. На летательных аппаратах с одной основной гидросистемой для резерва выпуска шасси может использоваться система, подающая в гидроцилиндр(-ы) воздух или азот под высоким давлением из пневмосистемы самолёта или из аварийного баллона. После такого аварийного выпуска на земле выполняется специальная процедура по удалению газа из гидросистемы шасси (т. н. «прокачка»).

  На самолётах Ан-72, Ан-74 вообще нет замков убранного положения основных опор — они в полёте лежат на створках, а створки удерживаются своими замками закрытого положения, надёжно защищёнными створками от попадания грязи на рулении и разбеге. При ручном открытии замков после выпуска опор створки закрываются специальной лебёдкой, так как в открытом положении они висят ниже опор.

  «Стойка шасси, как правило, человека приканчивает»

  Шасси самолета – это система, состоящая из опор, которые позволяют летательному аппарату осуществлять стоянку, перемещение машины по аэродрому или воде. С помощью данной системы осуществляется посадка и взлет самолетов. Система шасси состоит из стоек, на которые установлены колеса, поплавки или лыжи. Нужно отметить, что понятие «шасси» довольно обширно, поскольку составляющих стоек несколько, и они могут иметь различное строение.

  Шасси обязано отвечать таким специальным требованиям:

  • Управляемость и устойчивость аппарата при перемещении по земле.
  • Иметь необходимую проходимость и не наносить урон взлетной полосе.
  • Должно позволять летательному средству осуществлять развороты на 180 градусов при рулежке.
  • Исключать возможность опрокидывания самолета или касания другими частями аппарата, кроме шасси, при посадке.
  • Поглощение силы удара при посадке и передвижении по неровной поверхности. Быстрое гашение колебаний.
  • Низкие показатели сопротивления при разбеге и высокая эффективность торможения при пробеге.
  • Относительно быстрая уборка и выпуск системы шасси.
  • Наличие аварийной системы выпуска.
  • Исключение автоколебаний стоек и колес шасси.
  • Наличие системы сигнализации о положении шасси.

  

  Кроме этих показателей, шасси самолета должно отвечать требованиям ко всей конструкции летательного аппарата. Такими требованиями являются:

  • Прочность, долговечность, жесткость конструкции при минимальных показателях веса.
  • Минимальное аэродинамическое сопротивление системы в убранном и выпущенном положении.
  • Высокие показатели технологичности конструкции.
  • Долговечность, удобство и экономность при эксплуатации.

  Фюзеляж самолёта

  Основной частью самолета является фюзеляж. На нем закрепляются остальные конструктивные элементы: крылья, хвост с оперением, шасси, а внутри размещается кабина управления, технические коммуникации, пассажиры, грузы и экипаж воздушного судна. Корпус самолёта собирается из продольных и поперечных силовых элементов, с последующей обшивкой металлом (в легкомоторных версиях – фанерой или пластиком).

  Требования при проектировании фюзеляжа самолёта предъявляется к весу конструкции и максимальным характеристикам прочности. Добиться этого позволяет использование следующих принципов:

  1. Корпус фюзеляжа самолёта выполняется в форме, снижающей лобовое сопротивление воздушным массам и способствующей возникновению подъемной силы. Объем, габариты самолёта должны быть пропорционально взвешены;
  2. При проектировании предусматривают максимально плотную компоновку обшивки и силовых элементов корпуса для увеличения полезного объема фюзеляжа;
  3. Сосредотачивают внимание на простоте и надежности крепления крыловых сегментов, взлётно-посадочного оборудования, силовой установки;
  4. Места крепления грузов, размещения пассажиров, расходных материалов должны обеспечивать надёжное крепление и баланс самолёта при различных условиях эксплуатации;

  

  Фюзеляж пассажирского самолёта

  1. Место размещения экипажа должно предоставлять условия комфортного управления самолётом, доступ к основным приборам навигации и управления при экстремальных ситуациях;
  2. В период обслуживания самолёта предусмотрена возможность беспрепятственно провести диагностику и ремонт вышедших из строя узлов и агрегатов.

  Прочность корпуса самолёта обязана обеспечивать противодействие нагрузкам при различных полётных условиях, в том числе:

  • нагрузки в местах крепления основных элементов (крылья, хвост, шасси) в режимах взлёта и приземления;
  • в полётный период выдерживать аэродинамическую нагрузку, с учётом инерционных сил веса самолёта, работы агрегатов, функционирования оборудования;
  • перепады давления в герметически ограниченных отделах самолёта, постоянно возникающие при лётных перегрузках.

  К основным типам конструкции корпуса самолёта относят плоский, одно,- и двухэтажный, широкий и узкий фюзеляж. Положительно зарекомендовали себя и используются фюзеляжи балочного типа, включающие варианты компоновки, которые носят название:

  1. Обшивочные – конструкция исключает продольно расположенные сегменты, усиление происходит за счёт шпангоутов;
  2. Лонжеронные – элемент имеет значительные габариты, и непосредственная нагрузка ложится именно на него;
  3. Стрингерные – имеют оригинальную форму, площадь и сечение меньше, чем в лонжеронном варианте.

  Важно! Равномерное распределение нагрузки на все части самолёта осуществляется за счёт внутреннего каркаса фюзеляжа, который представлен соединением различных силовых элементов по всей длине конструкции.

  

  Принцип действия

  Самолет – летательный аппарат (ЛА) тяжелее воздуха, оборудованный силовой установкой. При помощи этой важнейшей части самолета создается необходимая для осуществления полета тяга – действующая (движущая) сила, которую развивает на земле или в полете мотор (воздушный винт или реактивный двигатель). Если винт расположен перед двигателем, он называется тянущим, а если сзади – толкающим. Таким образом, двигатель создает поступательное движение самолета относительно окружающей среды (воздуха). Соответственно, относительно воздуха движется и крыло, которое создает подъемную силу в результате этого поступательного движения. Поэтому аппарат может держаться в воздухе только при наличии определенной скорости полета.

  
  
  

  Конструкция крыла

  Крыло – один из основных конструктивных элементов самолёта, обеспечивающий создание подъёмной силы для полёта и маневрирования в воздушных массах. Крылья используют для размещения взлётно-посадочных устройств, силового агрегата, топлива и навесного оборудования. От правильного сочетания веса, прочности, жёсткости конструкции, аэродинамики, качества изготовления зависят эксплуатационные и лётные характеристики самолёта.

  Основными частями крыла называется следующий перечень элементов:

  1. Корпус, сформированный из лонжеронов, стрингеров, нервюров, обшивки;
  2. Предкрылки и закрылки, обеспечивающие плавный взлёт и посадку;
  3. Интерцепторы и элероны – посредством них осуществляется управление самолётом в воздушном пространстве;
  4. Щитки тормозные, предназначенные для уменьшения скорости движения во время посадки;
  5. Пилоны, необходимые для крепления силовых агрегатов.

  

  Крыло самолёта

  Конструктивно-силовая схема крыла (наличие и расположение деталей при нагрузочном воздействии) должна обеспечивать устойчивое противодействие силам кручения, сдвига и изгиба изделия. К ней относятся продольные, поперечные элементы, а также внешняя обшивка.

  1. К поперечным элементам относят нервюры;
  2. Продольный элемент представлен лонжеронами, которые могут быть в виде монолитной балки и представлять ферму. Располагаются по всему объёму внутренней части крыла. Участвуют в придании жёсткости конструкции, при воздействии сгибающей и поперечной силы на всех этапах полёта;
  3. Стрингер также относят к продольным элементам. Его размещение – вдоль крыла по всему размаху. Работает как компенсатор осевого напряжения нагрузок изгиба крыла;
  4. Нервюры – элемент поперечного размещения. В конструкции представлены фермами и тонкими балками. Придаёт профиль крылу. Обеспечивает жесткость поверхности при распределении равномерной нагрузки во время создания полётной воздушной подушки, а также крепления силового агрегата;
  5. Обшивка придаёт форму крылу, обеспечивая максимальную аэродинамическую подъёмную силу. Вместе с другими элементами конструкции увеличивает жёсткость крыла и компенсирует действие внешних нагрузок.

  Классификация крыльев самолёта осуществляется в зависимости от конструктивных особенностей и степени работы наружной обшивки, в том числе:

  1. Лонжеронного типа. Характеризуются незначительной толщиной обшивки, образующей замкнутый контур с поверхностью лонжеронов.
  2. Моноблочного типа. Основная внешняя нагрузка распределяется по поверхности толстой обшивки, закреплённой массивным набором стрингеров. Обшивка может быть монолитной или состоять из нескольких слоёв.

  

  Примыкание крыла к фюзеляжу

  Важно! Стыковка частей крыльев, последующее их крепление должны обеспечивать передачу, распределение изгибающего и крутящего моментов, возникающих при различных режимах эксплуатации.

  

  Классификация

  По назначению самолеты делятся на две большие группы: гражданские и военные. Основные части пассажирского самолета отличаются наличием оборудованного салона для пассажиров, занимающего большую часть фюзеляжа. Отличительной чертой являются иллюминаторы по бокам корпуса.

  Гражданские самолеты подразделяются на:

  • Пассажирские – местных авиалиний, магистральные ближние (дальность меньше 2000 км), средние (дальность меньше 4000 км), дальние (дальность меньше 9000 км) и межконтинентальные (дальность более 11 000 км).
  • Грузовые – легкие (масса груза до 10 т), средние (масса груза до 40 т) и тяжелые (масса груза более 40 т).
  • Специального назначения – санитарные, сельскохозяйственные, разведывательные (ледовая разведка, рыборазведка), противопожарные, для аэрофотосъемки.
  • Учебные.

  В отличие от гражданских моделей, части военного самолета не имеют комфортабельного салона с иллюминаторами. Основную часть фюзеляжа занимают системы вооружения, оборудование для разведки, связи, двигатели и другие агрегаты.

  По назначению современные военные самолеты (учитывая боевые задачи, которые они выполняют), можно разделить на следующие типы: истребители, штурмовики, бомбардировщики (ракетоносцы), разведчики, военно-транспортные, специальные и вспомогательного назначения.

  Авиадвигатели

  Благодаря постоянному совершенствованию авиационных силовых агрегатов продолжается развитие современного самолётостроения. Первые полёты не могли быть длительными и совершались исключительно с одним пилотом именно потому, что не существовало мощных двигателей, способных развить необходимую тяговую силу. За весь прошедший период авиацией использовались следующие типы двигателей самолёта:

  1. Паровые. Принцип работы заключался в преобразовании энергии пара в поступательное движение, передающееся на винт самолёта. Из-за низкого коэффициента полезного действия использовался непродолжительное время на первых авиамоделях;
  2. Поршневые – стандартные двигатели с внутренним сгоранием топлива и передачей крутящего момента на винты. Доступность изготовления из современных материалов позволяет их использование до настоящего времени на отдельных моделях самолётов. КПД представлен не более 55.0%, но высокая надежность и неприхотливость в обслуживании делают двигатель привлекательным;

  

  Поршневой авиадвигатель

  1. Реактивные. Принцип действия основан на преобразовании энергии интенсивного сгорания авиационного топлива в необходимую для полёта тягу. Сегодня такой тип двигателей наиболее востребован в авиастроительстве;
  2. Газотурбинные. Работают по принципу пограничного нагрева и сжатия газа сгорания топлива, направленного на вращение турбинного агрегата. Получили широкое распространение в авиации военного назначения. Используются в самолётах типа Су-27, МиГ-29, F-22, F-35;
  3. Турбовинтовые. Один из вариантов газотурбинных двигателей. Но полученная при работе энергия преобразовывается в приводную для винта самолёта. Небольшая её часть используется для образования реактивной толкающей струи. Применяют, в основном, в гражданской авиации;
  4. Турбовентиляторные. Характеризуются высоким КПД. Применяемая технология нагнетания дополнительного воздуха для полного сгорания топлива обеспечивает максимальную эффективность работы и высокую экологическую безопасность. Такие двигатели нашли своё применение при создании больших авиалайнеров.

  Важно! Перечень двигателей, разрабатываемых авиаконструкторами, вышеуказанным перечнем не ограничивается. В разное время неоднократно принимались попытки создавать различные вариации силовых агрегатов. В прошлом веке даже велись работы по конструированию атомных двигателей в интересах авиации. Опытные образцы были опробованы в СССР (ТУ-95, АН-22) и США (Convair NB-36H), но были сняты с испытания в связи с высокой экологической опасностью при авиационных катастрофах.

  Краткая история военной российской авиации

  Военно-воздушные силы Российской империи берут свое начало с 1910 года, когда правительство закупило первые французские самолеты и начало подготовку пилотов. Императорский военный флот был одним из лучших, однако был расформирован в 1917 году после Октябрьской революции. На смену флоту пришли воздушные войска Вооруженных сил СССР, основанные в 1918 году и получившее наиболее интенсивное развитие в 30-х годах XX века, когда начали производиться истребители И-15, И-16, а также бомбардировщики ТБ-1 и ТБ-3.

  За годы Великой Отечественной войны погибло большое количество летчиков, потери боевых самолетов были колоссальными, однако после победы СССР военно-воздушные силы стали активно модернизироваться, а в 1947-1950-х годах началось серийное производство реактивной авиации.

  К концу 1980-х годов в распоряжении ВВС было около 10 000 самолетов. В это же время начались разработки истребителя пятого поколения, были запущены программы МиГ 1.44 и С-37 (оба проекта закрыли).

  Распад СССР положил начало деградации ВВС России (быстрое снижение численности и подготовленности личного состава, авиатехники, аэродромов, малое финансирование), которая приостановилась в начале 2000-х годов. После 2009 года начался капитальный ремонт и интенсивная модернизация всего парка ВВС РФ.

  

  Органы управления и сигнализации

  Посадка самолета на воду

  Комплекс бортового оборудования, командные и исполнительные устройства самолёта называют органами управления. Команды подаются из пилотной кабины, а выполняются элементами плоскости крыла, оперением хвоста. На разных типах самолётов используются различные типы систем управления: ручная, полуавтоматическая и полностью автоматизированная.

  Органы управления, независимо от типа системы управления, разделяют следующим образом:

  1. Основное управление, включающее в себя действия, отвечающие за регулировку лётных режимов, восстановление продольного баланса самолёта в заранее заданных параметров, они включают:
  • рычаги, непосредственно управляемые пилотом (штурвал, рули высоты, горизонта, командные панели);
  • коммуникации для соединения управляющих рычагов с элементами исполнительных механизмов;
  • непосредственные исполняющие устройства (элероны, стабилизаторы, сполерные системы, закрылки, предкрылки).
  1. Дополнительное управление, используемое при взлётном или посадочном режимах.

  При применении ручного или полуавтоматического управления воздушным судном пилота можно считать неотъемлемой частью системы. Только он может проводить сбор и анализ информации о положении самолёта, нагрузочных показателях, соответствии направления полёта с плановыми данными, принимать соответствующее обстановке решение.

  Для получения объективной информации о лётной обстановке, состоянии узлов самолёта пилот использует группы приборов, назовем основные:

  1. Пилотажные и используемые для навигационных целей. Определяют координаты, горизонтальное и вертикальное положение, скорость, линейные отклонения. Контролируют угол атаки по отношению к встречному потоку воздуха, работу гироскопических устройств и многие не менее значимые параметры полёта. На современных моделях самолётов объединены в единый пилотажно-навигационный комплекс;
  2. Для контроля работы силового агрегата. Обеспечивают пилота информацией о температуре и давлении масла и авиационного топлива, расход рабочей смеси, количество оборотов коленчатых валов, вибрационный показатель (тахометры, датчики, термометры и подобное);
  3. Для наблюдения за функционированием дополнительного оборудования и авиационных систем. Включают в себя комплекс измерительных приборов, элементы которого размещены практически во всех конструктивных частях самолёта (манометры, указателя расходования воздуха, перепада давления в герметических закрытых кабинах, положения закрылков, стабилизирующих устройств и тому подобное);
  4. Для оценки состояния окружающей атмосферы. Основными измеряемыми параметрами являются температура наружного воздуха, состояние атмосферного давления, влажность, скоростные показатели перемещения воздушных масс. Используются специальные барометры и другие адаптированные измерительные приборы.

  Важно! Измерительные приборы, используемые для мониторинга состояния машины и внешней среды, специально разработаны и адаптированы для сложных условий эксплуатации.

  Новейшие разработки в области военной авиации

  В июне 2020 года главой дирекции программ военной авиации ОАК Владимиром Михайловым было сделано заявление о разработке перспективного истребителя 6 поколения, к числу характеристик которого относят:

  • гиперзвуковую скорость;
  • сверхманевренность;
  • многофункциональность;
  • стелс-технологию;
  • использование композитных материалов в строительстве.

  Радиофотонные РЛС для данных истребителей планируется создать к началу 2020-х годов, отдельные бортовые системы тестируются на самолете Су-57.

  Истребитель 6 поколения в базовом варианте – беспилотная машина и только опционально может быть пилотируемым.

  ВВС России прошли долгий путь, и в наше время продолжается восстановление и модернизация военной авиации. Достаточное финансирование позволяет заменять старые модели новыми и планировать продолжать производство машин новых поколений, как Су-57.

  Взлётно-посадочные системы 2280

  Взлёт и посадку считают ответственными периодами при эксплуатации самолёта. В этот период возникают максимальные нагрузки на всю конструкцию. Гарантировать приемлемый разгон для поднятия в небо и мягкое касание поверхности посадочной полосы могут только надёжно сконструированные стойки шасси. В полете они служат дополнительным элементом придания жесткости крыльям.

  Конструкция наиболее распространённых моделей шасси представлена следующими элементами:

  • подкос складной, компенсирующий лотовые нагрузки;
  • амортизатор (группа), обеспечивает плавность хода самолёта при движении по взлетно-посадочной полосе, компенсирует удары во время контакта с землёй, может устанавливаться в комплекте с демпферами-стабилизаторами;
  • раскосы, выполняющие роль усилителя жесткости конструкции, могут называться стержнями, располагаются диагонально по отношению к стойке;
  • траверсы, крепящиеся к конструкции фюзеляжа и крыльям стойки шасси;
  • механизм ориентирования – для управления направлением движения на полосе;
  • замочные системы, обеспечивающие крепление стойки в необходимом положении;
  • цилиндры, предназначенные для выпуска и убирания шасси.

  

  Стойка шасси самолёта

  Сколько колес размещено у самолета? Количество колёс определяется в зависимости от модели, веса и назначения воздушного судна. Наиболее распространённым считают размещение двух основных стоек с двумя колёсами. Более тяжёлые модели – трёх стоечные (размещены под носовой частью и крыльях), четырёх стоечные – две основные и две дополнительные опорные.

  Прочие военные самолеты России

  Су-25 «Грач» – бронированный дозвуковой военный самолет.

  Технические характеристики:

  1. Экипаж – 1 человек.
  2. Длина – 15,36 м.
  3. Размах крыла – 14,36 м.
  4. Высота – 4,8 м.
  5. Площадь крыла – 30,1 кв. м.
  6. Двигатель – 2xТРД Р95-Ш.
  7. Тяга – 2×4 100 кгс.
  8. Предельна скорость на высоте – 950 км/ч, крейсерская – 750 км/ч.
  9. Практический потолок – 7 000 м.
  10. Длина разбега/пробега – 550-600/600-700 м соответственно.

  

  Вооружение:

  1. Двуствольная 30-мм пушка ГШ-30-2.
  2. Управляемые ракеты воздух-воздух Р-60, воздух-земля Х-25МЛ или Х-25МЛП, С25-Л, Х-29Л.
  3. Неуправляемые ракеты С-5, С-8, С-13.
  4. Свободнопадающие бомбы, кассеты.

  Особенности:

  • трехопорное шасси для посадки и взлета на плохооборудованных аэродромах;
  • широкий комплекс вооружения;
  • на концах крыльев располагаются особые гондолы, на которых установлены тормозные щитки;
  • высокая защищенность самолета.

  Як-141

  Многоцелевой сверхзвуковой всепогодный палубный самолет вертикального/короткого взлета и посадки (СВ/КВП). Всего было выпущено 4 единицы техники. Проект был закрыт в связи с распадом СССР и кризисом.

  Это третий в мире СВВП, преодолевший скорость звука.

  Технические характеристики:

  1. Экипаж – 1 человек.
  2. Длина – 18,3 м.
  3. Размах крыла: в сложенном положении – 5,9 м, развернутом – 10,1 м.
  4. Высота – 5 м.
  5. Площадь крыла – 31,7 кв. м.
  6. Двигатель – Рx79В-300.
  7. Тяга: максимальная – 1×10 977 кгс, на форсаже – 1×15 500 кгс.
  8. Предельна скорость на высоте – 1 800 км/ч, у земли – 1 250 км/ч.
  9. Практический потолок – 15 000 м.
  10. Длина разбега – 120 м.

  

  Вооружение:

  1. 1×30-мм пушка ГШ-30-1.
  2. Управляемые ракеты воздух-воздух: Р-77/27/73/60.
  3. Управляемые ракеты воздух-земля: Х-25/31/35.
  4. Пусковые блоки НАР калибром от 80 до 240 мм.
  5. Бомбы массой до полутонны (не более 6 штук).

  Особенности:

  • турбореактивный двухконтурный двигатель с форсажной камерой и управляемым вектором тяги;
  • струйные рули для маневрирования при вертикальном полете.

  Видео

  Описанное устройство самолета даёт лишь общее представление об основных конструктивных составляющих, позволяет определить степень важности каждого элемента при эксплуатации воздушного судна. Дальнейшее изучение требует глубокой инженерной подготовки, наличия специальных знаний аэродинамики, сопротивления материалов, гидравлики и электрооборудования. На производственных предприятиях авиастроения этими вопросами занимаются люди, прошедшие обучение и специальную подготовку. Самостоятельно изучить все этапы создания самолёта можно, только для этого следует запастись терпением и быть готовым к получению новых знаний.

  «Тандем»

  Схема «тандем», когда два крыла располагаются один за другим, применяется нечасто. Такое решение используется для увеличения площади крыла при тех же значениях его размаха и длины фюзеляжа. Это уменьшает удельную нагрузку на крыло. Недостатками такой схемы является большое аэродинамическое сопротивление, увеличение момента инерции, особенно в отношении поперечной оси самолета. Кроме того, при увеличении скорости полета изменяются характеристики продольной балансировки самолета. Рулевые поверхности на таких самолетах могут располагаться как непосредственно на крыльях, так и на оперении.

  Геометрия велосипеда: на что влияют параметры?

  

  Наверное, каждый велосипедист, независимо от стажа катания, слышал фразы “эта рама слишком мягкая” или “эта рама очень быстрая”. Если еще не слышали подобное, то теперь начнете. Информация точная и проверенная.
  Вполне вероятно, что в начале своего велосипедного пути вы не будете ничего понимать в геометрии и ее влиянии на ездовые характеристики. Однако со временем, начнете что—то подозревать.
  Велосипед друга здесь не поможет. Потому, что он просто другой.
  Лучше всего ощущается разница между рамами и их геометриями , если всё (или почти всё) оборудование перекочевывает с одной рамы на другую. Вот тогда открывается возможность узнать между ними разницу, а потом сравнить свои ощущения с цифрами на бумаге. Будьте уверены, интуитивно вы все почувствуете правильно. Поменяется управляемость, набор скорости, проходимость, посадка, удобство агрессивного вкручивания педалей. Список ощущений невероятен по своим объемам.
  Если же вы можете оценить параметры рамы абсолютно любого велосипеда и не на своем оборудовании, то непонятно зачем вы читаете эту статью) тут для вас ничего нового не будет)

  Многие слышали, что раму подбирают по росту и параметру ЕТТ.
  Ростовка рамы (длина подседельной трубы) определяется длинной прямой, выходящей из центра кареточного узла и идущей до верхнего края подседельной трубы. Метод этот обладает большими погрешностями, так как некоторые велосипеды имеют встроенный подседельный штырь или разный угол наклона подседельной трубы. Подавляющее большинство производителей велосипедов, особенно в среднем и бюджетном сегментах, указывают размерность рамы исходя именно из длины подседельной трубы.
  Параметр ЕТТ чаще используется продвинутыми пользователями, он характеризует эффективную длину верхней трубы. Для вычисления параметра ЕТТ раму велосипеда необходимо установить в положение, в котором она и будет ездить. Далее, от диаметрального центра верхней части рулевого стакана ведем горизонтальную линию до диаметрального центра подседела. Вы всегда будете упираться именно в подседел, а не в подседельную трубу. Конечно, так будет, если все измерения проводятся верно.
  Важно понимать, что ЕТТ у разных производителей в одной ростовке может отличаться на величину от 0,5 до 5-6 см. Это очень много. На одной раме вы будете сидеть прямо, а на другой вытягиваться. Разумеется, можно играться с длинной выноса, чтобы компенсировать посадку, но ездить такие рамы будут все равно совершенно по—разному.
  Изменение эффективной длины верхней трубы влечет за собой изменение колесной базы, что делает велосипед мягче на неровностях и быстрее, но тогда в жертву приносится его управляемость, например. В мире еще более продвинутых велосипедистов ростовка рамы и ЕТТ практически не учитываются, за основу берутся совсем другие величины.

  Да, вот с этого самого момента мы и начинаем говорить о самой геометрии.

  Stack и Reach

  

  Два этих параметра в среде продвинутых велосипедистов пользуются сейчас широкой популярностью.

  Stack — это длина вертикальной прямой идущей из диаметрального центра верхней части рулевого стакана вниз, до воображаемой горизонтальной линии, идущей из центра кареточного узла.

  Reach — это длина горизонтальной прямой выходящей из диаметрального центра верхней части рулевого стакана, идущей до воображаемой вертикальной линии, выходящей из кареточного узла.

  Да, по сути, не имеет большого значения, как вы будете производить замеры, отталкиваясь от кареточного узла или рулевого стакана. В любом случае вы получите одни и те же параметры.
  Они позволяют быстро оценить свою посадку на велосипеде без углубленного изучения его параметров. Размерность рамы и ЕТТ такого представления не дают, они просто характеризуют высоту подседельной и длину верхней труб.
  Конечно, можно спорить, мол посадка поддается регулировке с помощью высоты подседела с офсетом и без него, с помощью угла и длины выноса, ширины руля, наличия или отсутствия подъема руля. Параметров много можно изменить, чтобы подобраться к “своей” посадке, однако Stack и Reach являются определяющими основу, так как эти величины не поддаются корректировке и выбираются всего один раз.

  При фиксированном Reach увеличение Stack приводит вас в более вертикальное положение, спина выпрямляется.
  При фиксированном Stack увеличение Reach приводит вас в более вытянутое положение, руки выдвигаются вперед.

  То есть, если вы собрались покупать новую раму и обнаруживаете свою посадку слишком вытянутой и/или агрессивной, то есть смысл задуматься о более высоком Stack и коротком Reach.
  Если посадка слишком прямая, то Reach подбирается длиннее, а Stack пониже.

  

  В качестве примера предлагаем рассмотреть Specialized Tarmac , где в 56-й ростовке Stack составляет 565 мм, а Reach 395 мм. Пока непонятно, знаю. Теперь обратим внимание на Specialized Roubaix в той же 56-й ростовке, у него Stack 605 мм, а Reach 384 мм.

  

  Вот теперь становится видно, что ростовка, к которой так много пользователей апеллируют играет не такую уже и большую роль, если говорить о посадке. Из цифр мы видим, что Tarmac с меньшим Stack обладает более агрессивной и вытянутой посадкой. Roubaix, напротив, предлагает высокую посадку, что и не удивительно, ведь он позиционируется, как endurance велосипед. То есть, такой велосипед предназначен для длительных заездов, где агрессивная посадка будет отнимать лишнюю энергию, здесь важно удобство и длительность вкручиваний, а не их агрессивность. На первый план выходит не скорость, а комфорт.

  Разумеется, все эти утверждения справедливы в случае использования одинаковых выносов, рулей и подседелов. С их же помощью посадку на любом велосипеде можно будет сделать, как более вытянутой, так и более прямой.

  Появляется вполне закономерный вопрос — зачем отталкиваться от Stack и Reach, если посадку все равно можно поменять?
  Дело тут в том, что задумывая велосипед с определенными характеристиками инженеры закладывают в него определенные параметры жесткости в разных узлах.

  Получается, что вы взяли жесткий Tarmac, но в конечном итоге сделали посадку повыше. Ездить станет, безусловно, комфортнее, но рама по—прежнему останется очень жесткой, ездить будет больно. Ситуация с Roubaix похожа, его рама мягче в некоторых узлах, чтобы обеспечить больше комфорта. Вытягивание посадки на нем сделает вас быстрее, но часть энергии агрессивного вкручивания теперь будет растрачиваться на деформацию “гибких” элементов рамы, которых нет в Tarmac. К тому же, длина выноса неизбежно вырастет, что отразится, как на внешнем виде велосипеда, так и на его весе. Пусть и не значительно, но все же.

  Управляемость тоже в стороне не останется, она будет становиться хуже. В зависимости от заложенных производителем параметров она станет либо более вялой, либо более нервной.

  Stack+ и Reach+

  

  Приставка + используется компанией Canyon и позволяет получить, в общем—то, те же параметры, только теперь не от верхнего края рулевого стакана, а от верхних точек самого руля. Если на голой раме Reach и Stack неизменны, то Stack+ и Reach+ могут изменяться в зависимости от установленного руля, его высоты благодаря проставочным кольцам под выносом, и углу наклона выноса.

  Угол подседельной трубы

  Наклон подседельной трубы измеряется с помощью горизонтальной линии, проходящей от центра кареточного узла и линии, проходящей вдоль подседельной трубы. Подседельный штырь, который вставляется в подседельную трубу, при измерении не учитывается, так как он разнится в своей конструкции от модели к модели. Кроме того, штыри бывают с офсетом и без него.

  

  Офсет подседельного штыря — это величина отклонения места установки седла от горизонтали подседельной трубы. Если вы посмотрите на свой велосипед, то скорее всего подседел имеет некоторый изгиб около самого седла, это и есть его офсет. Существует также нулевой офсет, тогда точка крепления седла не отклоняется от горизонтали подседельной трубы. Подседельная труба обычно располагается с углом наклона примерно в 73—74 градуса. Уменьшение этого параметра приводит к смещению седла ближе к заднему колесу располагая вас “за кареткой”. Увеличение градуса подвигает седло ближе к рулю, что позволяет принять более аэродинамическую посадку, так как вы уже будете “перед кареткой”.

  Большие углы наклона подседельной трубы, около 80 градусов, встречаются на велосипедах для раздельных стартов и триатлона. Они позволяют максимально выровнять спину, чтобы обеспечить минимальное лобовое сопротивление, такая посадка очень агрессивная и способствует эффективному вкручиванию. Правда, долго ехать на таком велосипеде без определенной подготовки среднему велосипедисту будет очень тяжело.

  Угол наклона рулевого стакана

  Измеряется угол рулевого стакана с помощью горизонтали, проходящей через ось колеса и прямой линии, проходящей через центр рулевого стакана.

  

  На горных велосипедах угол наклона рулевого стакана колеблется в пределах 62—73 градуса, шоссейные велосипеды чаще располагаются на отметке более 70 градусов.
  Уменьшение этого угла приводит к увеличению колесной базы и смягчению управляемости, она становится более ленивой и расслабленной. Для горного велосипеда самое то.
  Впрочем, для сохранения колесной базы на определенном уровне некоторые производители укорачивают верхнюю трубу велосипеда.

  При настройке посадки стоит учитывать фактор наклона рулевого стакана. Представим, что он составляет 73 градуса и вы добавляете 25 мм колец под выносом. Конечная высота руля изменится примерно на 24 мм, однако при этом он сместится примерно на 7 мм ближе к седлу.

  Trail

  

  Параметр Trail измеряется между осевой линией рулевого стакана, идущей до самой земли и прямой, опущенной вертикально вниз из оси колеса. Trail зависит от угла наклона рулевого стакана, офсета вилки и размера колеса. Офсет вилки — это величина, на которую ось колеса смещена относительно оси рулевого стакана.

  Увеличение угла наклона рулевого стакана, уменьшение офсета вилки и размера колеса приводит к уменьшению параметра Trail, что делает велосипед намного острее в управлении. Меньший Trail встречается чаще на шоссейных велосипедах. Увеличенный Trail применяется на горных велосипедах и увеличивается по мере роста агрессивности дисциплины. Он делает велосипед более стабильным в управлении и прощает большое количество ошибок на бездорожье.

  В качестве примера рассмотрим шоссейник Trek Madone в 56 размере рамы. Угол наклона рулевой трубы у него составляет 73,5 градуса, а офсет вилки 40 мм, что приводит Trail к величине в 58 мм.

  

  Циклокроссовый Trek Boone имеет всего 72 градуса в рулевой трубе и 45—ти миллиметровый офсет вилки, что обеспечивает ему офсет 67 мм. Разница почти в 11 мм резко сказывается на управляемости. Шоссейнику требуется больше маневренности, а циклокросс должен уметь оставаться стабильным и предсказуемым в условиях отсутствия дорог, потому у него Trail больше.

  Trek Domane, например, является endurance шоссейным велосипедом и такой остроты управления, как у Madone ему не требуется, поэтому офсет вилки составляет уже 48 мм, а Trail 61 мм.

  Передний центр

  

  Front Center измеряется от центра кареточного узла до центра передней оси. Стоит учитывать, что на велосипедах с разными углами рулевых труб и с разными офсетами вилок этот параметр может вовсе не отличаться. С его помощью становится понятно, будет ли ваша нога цепляться за переднее колесо или нет. Разумеется, это актуально для зубастых покрышек и владельцев большого размера обуви.

  Длина цепных перьев

  

  Измеряется длина цепных перьев от центра каретки до центра заднего колеса. Чем они короче, тем более производительным велосипед считается с точки зрения эффективности педалирования. Это обусловленно большей жесткостью конструкции.

  На шоссейных велосипедах цепные перья всегда короче, чем на горных. Хотя и в среде шоссейных велосипедов короткие цепные перья не всегда нужны и величины эти колеблются в зависимости от дисциплины. Наиболее агрессивные из них имеют настолько короткие перья, что подседельную трубу инженерам приходится делать с углублением под колесо. Разумеется, в таких условиях размер покрышки весьма сильно ограничен.

  С МТБ велосипедами все несколько проще, по длине перья вместят огромные покрышки, но теперь уже не будет хватать расстояния между перьями.

  Колесная база

  

  Измеряется база между осями велосипеда. От нее зависит управляемость и мягкость хода. Рама при этом может оставаться такой же жесткой. Просто увеличивается плавность преодоления препятствий. Чем колесная база короче, тем более шустрым велосипед становится. Чем база длиннее, тем больше стабильности в ходу.

  Если для сравнения взять шоссейник и гравийник, то последний будет обладать большей колесной базой, так как ему нужна стабильность управления.

  Высота каретки относительно земли

  Она измеряется от земли до центра кареточного узла и характеризует геометрическую проходимость велосипеда. То есть, от её высоты зависит высота препятствия, которое вы сможете преодолеть без отрыва колеса, не цепляясь при этом звездами шатунов.
  Кроме того, высота кареточного угла характеризует смещение высоты центра тяжести. Чем он ниже, тем более устойчивым велосипед является.
  Ну, и разумеется, чем каретка выше, тем больший наклон в повороте можно осуществить, не переставая при этом вращать педали, что очень важно для шоссейных велосипедов.
  Следует учитывать, что изменение диаметра покрышек приводит к изменению высоты каретки.

  

  Высота каретки относительно осей колес

  Да, некоторые производители пользуются измерением высоты центра каретки относительно осей колес. Сути это никак не меняет. Чем каретка выше от земли, тем она ближе к осевой линии колес, тем выше поднимается центр тяжести и тем больший зазор для педалей образуется.
  В общем, всё то же самое, только точка отсчета теперь находится сверху, а не с низу.

  Увлеченный велосипедист с 2014-го года. Терпеть не мог, когда велосипед в ходу издавал посторонние звуки, что заставляло его многократно все перебирать, перемазывать и обновлять. Любит вникать в тонкости, посему многочисленные переборки своего велосипеда вылились в дальнейшем в работу веломехаником. Прошёл тернистый путь от Shimano Acera на Comance Tomahawk через SLX до XTR на Specialized S Works, а потом просто пересел на бюджетный шоссейник на оборудовании Campagnolo Xenon 10. За плечами веломарафон (МТБ) Куяльник 2019-года, где на маршруте Light занял 5-е место. В настоящее время остается активным пользователем велосипеда и продолжает углублять свои знания в этой сфере.

  Источники:

  https://class-tour.com/spravocnik-na-vse-slucai-zizni/
  https://wiki4.ru/wiki/%D0%A8%D0%B0%D1%81%D1%81%D0%B8_%D0%BB%D0%B5%D1%82%D0%B0%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%BE%D0%B3%D0%BE_%D0%B0%D0%BF%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0%D1%82%D0%B0
  https://expresssmart.ru/raznoe/vidy-shassi-samoletov.html
  https://velojournal.net/bicycle-geometry-reach-drop