3.14. Засоби гальмування коліс шасі [1], c. 128-130

Гальма служать для поглинання частини кінетичної енергії літака при приземленні. Кінетична енергія літака у момент приземлення

,

де: т_пос – маса літака при посадці; V_пос - посадкова швидкість літака.

Протягом 15 – 30 секунд посадкового пробігу потрібно розсіяти величезну енергію руху. Частина енергії витрачається на аеродинамічний опір (зокрема гальмівний парашут), частина - на опір коліс перекочуванню, а велика частина (до 70 %) розсівається у вигляді тепла гальмами коліс.

Застосування гальмівних коліс дозволяє скоротити довжину пробігу літака і різко зменшити розміри аеродромів. Колеса з гальмами покращують маневреність літака на землі і дозволяють проводити випробування двигунів без підкладення колодок під колеса. Підвищення ефективності гальм досягається установкою автоматів, яки застерігають ковзання (юз) коліс шасі, що зменшує довжину пробігу літака і зберігає покришки, знижуючи їх знос. Гарантований гальмівний момент повинен забезпечувати при посадці уповільнення літака з прискоренням 0,2 g, утримувати літак на стоянці при ухилі 1:10, гальмування на стоянці протягом 24 – 48 годин, швидкодія 1-1,5 с (швидкодія – час від початку гальмування до досягнення максимального гальмівного моменту).

Гальмівні пристрої коліс бувають колодкові, дискові і камерні з гідравлічними, електричними, повітряними і механічними приводами.

Основні елементи конструкції колодкових гальм – колодка, що є деталлю таврового перетину, відлитою з легкого сплаву, і гальмівний барабан, жорстко скріплений з ободом колеса. До колодки кріплять гальмівну стрічку з пластмаси з високим коефіцієнтом тертя і підвищеною теплостійкістю. Колодок може бути одна, дві, три і більше. Колодки монтуються на корпусі гальма, яке непорушно кріпиться на осі колеса. При гальмуванні колодки притискаються своєю поверхнею до гальмівного барабана і створюють гальмівний момент.

Дискові гальма на важких літаках застосовують частіше за інші, оскільки в порівнянні з колодковими і камерними вони володіють при рівних розмірах колеса великим гальмівним ефектом, надійніші, не вимагають складної і трудомісткої роботи по регулюванню зазорів, забезпечують плавне гальмування. Краща ізольованість гальма від обода зменшує можливість руйнування камери пневматика від дії високих температур при перегріві гальма.

Колеса з дисковими гальмівними пристроями гальмуються тертям між нерухомими і рухомими дисками. Нерухомі диски закріплені на корпусі гальма. Рухомі диски зчеплені з колесом, що обертається, і можуть переміщатися у напрямі осі маточини колеса.

Дискове гальмо (рис. 3.39) складається з корпусу гальма 2, кільцевого поршня 8, гальмівних (нерухомих 5 і рухомих 4) дисків і притискного диска 7. При подачі тиску рідини в кільцеву порожнину гальма кільцевий поршень починає переміщатися. При цьому спочатку усувається первинний зазор між гальмівними дисками, а потім притискний диск стискає весь пакет нерухомих і рухомих дисків.

Рис. 3.39. Дискове гальмо:

1 – канал підведення рідини; 2 – корпус гальма; 3 – корпус колеса; 4 – рухомий диск; 5 – нерухомий диск; 6 – кільцева регулювальна шайба; 7 – притискний диск; 8 – кільцевий поршень; 9 – гумове кільце.

При обертанні колеса завдяки притисненню дисків один до одного виникають сили тертя, а отже, гальмівний момент. При скиданні тиску в кільцевій порожнині притискний диск і поршень повертаються у вихідне положення (колесо розгальмовується) під дією пружин вузла розгальмування.

Гальмівний момент в камерних гальмах створюється в результаті тертя між гальмівними колодками і гальмівним барабаном колеса. Колодки при гальмуванні переміщуються в радіальному напрямі під дією тиску повітря або рідини, що поступають в гумову камеру, і по всьому колу притискаються до гальмівного барабана колеса. Коли тиск в камері знижується, пружини, вставлені в колодки, відсовують колодки від барабана. Камерні гальмівні пристрої мають малу масу, працюють плавно без заклинювання, відрізняються простотою виготовлення та експлуатації, мають рівномірний знос гальмівних колодок, але малонадійні внаслідок швидкого руйнування камери і порівняно малопотужні.

Здійснити граничне ефективне гальмування можна в тому випадку, якщо в процесі гальмівного пробігу дотримується умова – гальмівний момент М_г змінюється відповідно до закону зміни граничної сили зчеплення шини з ґрунтом F_зч. Сила F_зч залежить від вертикального навантаження на колесо R і коефіцієнта тертя шини з ґрунтом f_тр: f_тр·· F_зч = f_тр · R.

Вертикальне навантаження на колесо R – величина змінна, що змінюється від нульового значення у момент торкання колеса об посадкову смугу до максимального значення при стоянці літака. Змінне значення має також коефіцієнт тертя f_тр, що залежить від матеріалу посадкової смуги, - ґрунт, бетон, лід, сніг та ін. Льотчик не в змозі оцінити значення F_зч під час пробігу літака, тому гальмування коліс неефективне. В цьому випадку відбувається або перегальмування, коли колесо заклинюється гальмом і, не обертаючись, ковзає по посадковій смузі (юз колеса), або неповне гальмування.

Для підвищення ефективності гальмування літаки обладнані автоматами гальмування – пристроями, які дозволяють автоматично підтримувати момент гальмування коліс рівним моменту зчеплення шин об посадкову смугу. В результаті значно скорочується довжина пробігу і зменшується знос покришок колеса. Застосування гальмівних парашутів також підвищує ефективність гальмування.

EF – 2000

МіГ – 29

В - 52

Су - 25