Ниже приведено обсуждение этой проблемы с авиационной точки зрения (ссылка на обсуждение в самом низу). Думаю, оно будет полезно сервисным и эксплуатационным службам.
. В наш век, космических и авиационных технологий очень противоречивые требования предъявляются к несущим колёсам воздушных лайнеров. Свои требования предъявляют эксплуатанты, пассажиры, авиационные шиномонтажники, военные.
Основные пути решения проблем с колёсами хорошо известны науке ― сейчас в шины научились закачивать гелий, газ просейф с большими молекулами, вакуум, и другие газы. Выгоды от использования лёгких газов в колёсах столь очевидны, что те компании, которые их не применили, не выдержали конкурентной борьбы и попросту разорились.
Этот газ был разработан ведущими западными химическими компаниями еще в 18 веке. Но с тех пор этот газ постоянно модернизируется, с учётом пожеланий многочисленных заказчиков. Его молекулярная формула хранится в секрете, но каждый год в неё вносят более десятка изменений, чтобы предложить потребителям обновлённый продукт, соответствующий духу времени.
Для чего используется этот газ? В первую очередь, потребители ценят его за устойчивый химический состав (это относится в первую очередь к импортному газу, наш газ не дотягивает до западного по ряду важнейших параметров и по молекулярной формуле) и лёгкость.
В 80-х г.г. прошлого века лучшие умы человечества озаботились задачей, как скрестить дирижабль и простой самолёт. В то время проектировщики дирижаблей перестали получать откаты от производителей водорода, и потому начали использовать более прогрессивный и экономически выгодный лицензионный гелий от ведущих западных производителей.
Место для лёгкого газа нашлось в колёсах. Но тут начались трудности.
Во первых, для увеличения подъёмной силы гелия надо в колёса накачать много ― для увеличения подъёмной силы. Известно, что 1 куб. метр гелия создаёт 1.3 кгс подъемной силы. Потому, идеально, чтобы в колесе было как можно больше этих кубометров ― тогда его будет сильней «тянуть вверх». Размер колеса небезграничен, поэтому гелий приходится сжимать до 120-130 кгс/см2, а в лучших экспериментальных западных образцах авиационной техники научились сжимать гелий до 240 кгс/см2.
Но, поднимая давление гелия, сталкиваемся с другими проблемами ― колесо становится очень упругим, слабо амортизирует на полосе. Ухудшается проходимость колеса по заболоченным и песчаным грунтам, не удовлетворяются требования военных о возможностях взлёта с заболоченных лугов, пойм рек, и вспаханного поля.
Кстати, гелий стали называть ‘инертным’ газом именно после того, как им стали заполнять шасси. Он и в самом деле обладает огромной инерцией; появились случаи выкатывания. Колеса продолжали вращаться с пробуксовкой даже после остановки самолета. Пришлось искать замену ‘инертному’ гелию.
С этой точки зрения выгодней использовать итальянский газ просейф ― так как у него просто громадные молекулы (одна молекула в военное время занимает объём около кубического метра), он слабо диффундирует сквозь камеру, и он хорошо пружинит. Технология использования газа просёйф была сперва откатана в автомобильных покрышках ― так, для определённых покрышек удалось достичь пробега в 3-4 миллиона километров без истирания и ремонта ходовой.
Все нагрузки на себя берёт большая молекула просейфа. Она настолько большая, что её приходится вкладывать в разбортованное колесо ― она не пролазит через ниппель! Таким образом, неожиданно остро стал вопрос с квалифицированными шиномонтажниками. Им пришлось забыть всё, о чем он знали раньше ― и всему учиться заново. Запихнуть скользкую как желе, невидимую молекулу просёйфа в колесо ― нелёгкая инженерная и техническая задача. Для этого нужна сноровка, недюжинная физическая сила, и большой опыт.
Остро стал вопрос с качеством молекул ― была разработана государственная система контроля качества молекул нитросейфа ― ГСыККУН и нормы ГСыРУН.
Также большой проблемой стала борьба с контрафактной продукцией. Производители отечественных молекул пробили через Думу закон о введении драконовских налоговых пошлин на импорт просёйфа, гелия и даже вакуума! Якобы для защиты национального производителя, а на самом деле ― для того чтобы ничего не делать, и сдирать налоги. Но это политика. Вернёмся к научной части нашего описания
«чем накачивают колёса самолётов?» читай весь форум
Видео:Как шины самолёта выдерживают такую нагрузку?Скачать
Чем накачивают шины самолетов
Современная Авиация запись закреплена
Для чего покрышки самолета накачивают не воздухом, а азотом?
Все, как обычно, не просто так.
Начнем с того, что шины самолета ежедневно испытывают огромные нагрузки. Особенно это касается момента соприкосновения шасси с землей во время посадки.
Самолет может лететь на скорости более 300 км/час, при этом колеса его находятся в неподвижном состоянии. И тут им в один момент приходится раскрутиться до скорости движения самолета. Действительно серьезная нагрузка.
Кстати говоря, именно по этой причине взлетно-посадочные полосы становятся черными около своих торцов.
Читайте также: Клей для холодной вулканизации шин россвик
Это резина в момент соприкосновения стирается с колес. Поэтому наземному персоналу и летному экипажу перед каждым полетом следует проверять протектор на степень износа.
Так вот именно в такие моменты «напряжения» существует шанс взрыва покрышки. Для того, чтобы минимизировать последствия, внутри у нас находится азот.
Этот газ не горюч и не может поддержать процесс горения.
Также азот заправляют и в стойки амортизаторов.
Ведь на земле у нас тепло, воздух расширяется. Когда самолет начинает набирать высоту, то воздух начинает охлаждаться, вплоть до -56. Влага начинает конденсироваться и замерзать.
Как только самолет переходит в снижение, все это дело не успевает нагреться и растаять до момента посадки.
Соответственно риск сломать что-либо из-за нароста льда внутри сильно вырастает. Азот же, в свою очередь, не содержит в себе влаги, что решает данную проблему.
Видео:Почему покрышки НЕ взрываются при посадке самолета?Скачать
Шины для самолетов. Давление в шинах самолета.
Современная авиационная шина – сложная высокотехнологическая структура, разработанная для работы с огромными скоростями и нагрузками при максимально возможном весе и размерах. Несмотря на это, шина – один из наименее понимаемых и наиболее недооцененных элементов самолета. Каждый согласится с тем, что они «грязные, черные и круглые». Но в реальности авиашина – многоэлементный компонент, сконструированный из трех материалов: корд, резина, металл. В весовом соотношении шина самолета состоит на 50% из резины, на 45 % из корда и на 5% из металла. Углубившись в материалы компонента детальнее, можно увидеть различные типы резиновых смесей и нейлоновых кордов. Они имеют свои особые свойства для успешного выполнения поставленных задач.
Все авиационные шины можно разделить на 2 категории:
низкоскоростные (рассчитаны на наземную скорость самолета до 192 км/час);
высокоскоростные (наземная скорость – более 192 км/час).
Перед установкой шины на колесо самолета над ней проводится целый ряд испытаний.
Эти тестовые проверки разделяют на статические и динамические.
Статические
1.Проверка на прочность под воздействием внутреннего гидравлического давления. Способ: на испытательное колесо монтируют шину и до грани разрыва накачивают его водой. Определенное время шина должна без разрушения выдерживать нагрузку.
2.Определение давления посадки шины на обод колеса. Один из методов – копировальный. Между двух листов обычной бумаги кладут один копировальный лист. Затем эту бумажную «конструкцию» устанавливают между ребордой колеса и бортом шины. Далее шину накачивают. Когда пятка борта колеса коснется вертикальной поверхности реборды, фиксируется показатель давления посадки на обод. Это отразится в виде следа на обычной бумаге от копировального листа.
3.Выявление герметичности бескамерных авиашин. Шину накачивают до предельного давления и удерживают при одинаковой температуре на протяжении определенного времени. За это время давление внутри шины уменьшается за счет увеличения ее габаритов. Далее измеряют разницу давления, насколько оно упало за отведенный срок.
4.Определение габаритов шин. Авиационную шину устанавливают на колесо, накачивают до предельного номинального давления. Определенное время выдерживают при комнатной температуре. После окончания этого времени докачивают шину до изначального значения. Затем измеряют следующие величины: внешнюю ширину, наружный диаметр, ширину и диаметр по плечевой зоне.
Динамические
1.Поправка давления. Выполняется учет влияния кривизны барабана.
2.Проведение динамических испытаний шин в максимально приближенных к эксплуатации условиях: на скорость, нагрузку и т.д.
Как проводится замена шин у реактивного самолета
Авиационные шины вызывают восхищение в воздухе и гарантируют безопасность на земле. Но посадки и взлеты негативно отражаются на их состоянии.
За год самолет проезжает по земле расстояние, равное 8 тыс. километров, выполняя рулежки, маневрируя, влетая и приземляясь. Контакты элементов шасси самолета с взлетной полосой сильно сказываются на износе шин. Замена шин – настоящая проблема для авиакомпаний, поскольку стоит немалых денег, но для авиаперевозчиков безопасность всегда на первом месте. Квалифицированная команда шиномонтажников обязана проводить замену за 30 минут.
Во Франкфурте расположен один из самых больших по загруженности международный аэропорт и базируется одна из крупнейших авиакомпаний – Lufthansa.
Воздушное судно подруливает на стоянку, бригада специалистов начинает работу. Начало процесса очень похоже на замену автомобильных шин, разница заключается только в том, что если в машине 4 колеса, то у самолета их целых 30. Блоки по 8 штук находятся под носовой частью и крыльями и прикреплены на т.н. тележках. Поднятие тележки проводится при помощи домкрата. Гидронасос домкрата использует давление, находящееся внутри шины.
Подняв конструкцию, бригада снимает колесо. Сначала специалист откручивает фиксирующую гайку. По умело отточенным движениям механиков видно, что работа обыденная. Цена ошибки велика и измеряется жизнями людей, которые полетят этим самолетом. Механики должны знать, когда актуально проводить замену шины. Диагностические маркеры для этого находятся в канавках протектора. Если этих индикаторов не видно – значит, шину нужно менять.
Читайте также: Джили кулрейл размеры шин
Сняв шину, можно увидеть ее огромные размеры: ширина – 0,5 м, диаметр – 1,5 м.
Самолетные шины испытывают огромные нагрузки. Несколько часов они находятся в условиях очень низких температур, а во время посадки самолета набирают скорость до 280 км/ч. При приземлении температура шины составляет 260°С. Почему же тогда эти компоненты не взрываются в воздухе и не лопаются при контакте с покрытием ВПП?
Секрет находится внутри шины: она заполнена не сжатым воздухом, как автошина, а газом – азотом. Поэтому авиационные шины всегда сухие, без воды внутри и не могут замерзнуть. Также они не горючие.
На одно колесо у немецких механиков ушло 15 минут, и они приступают к съему следующего колеса, а «переобутое» ставят на место. Специалист внимательно проверяет затяжку болтов, ведь их ослабление грозит катастрофой.
Далее шины накачивают, опускают домкрат, проверяют, все ли болты находятся на своих местах, укрепляют их контровочной проволокой. На этом процесс замены шин заканчивается.
Видео:Почему шасси самолёта никогда не взорвется?Скачать
nauka_yaru
Видео:Секреты Самолётов, О Которых Вы Не ЗналиСкачать
Наука и технология
Размещу-ка я свой постег про конструкцию основных колёс Airbus-320.
Сначала — об окружении.
Красные штуки по бокам колеса на первом фото — это упорные колодки, устанавливаемые под колёса на стоянке.
Патамушта самолёт не всегда стоит на стояночном тормозе (например, с тормоза можно снять для более быстрого охлаждения тормозов после посадки), и чтобы он не поехал куда ему надо, а не лёдчеку.
Колёса до установки на самолёт хранятся в ангаре закрытыми от (солнечного?) света.
Тут можно уже рассмотреть некоторые подробности их жизни:
Такое колесо весит примерно 130 кг.
Собственно колесо состоит из диска и шины.
Диски состоят из двух половин, разнимающихся в осевом направлении, и скреплённых по окружности колеса болтами. Гайки тех болтов видны на предыдущем фото по периметру диска ближе к его наружному краю.
Вот эти гайки крупнее:
Между ними — заглушка, на место которой (как мне кажется) может быть установлен датчик давления азота — для вывода этой информации на дисплей в кабине пилотов.
На наших самолётах такая модификация не сделана, и датчиков в колёсах нет.
Для замены резины болты откручиваются от их гаек и половины диска разнимаются.
После этого проводится неразрушающий контроль половинок (методы не знаю — или ультразвуковой, или магнитный, или вихревыми токами). Если всё в поряде, то устанавливается новая шина, половинки снова встречаются, стягиваются болтами, а колесо накачивается до некоего давления, обычно ниже рабочего.
Авиационные колёса накачивают азотом. Дело в том, что резина может выделять различные углеводороды внутрь шины. Особенно, если она нагревается очень горячими тормозами.
Чтобы эта смесь не самовоспламенилась (а 14 атмосфер горючей смеси внутри ниши шасси самолёта — это очень нехило), и нужен инертный газ, заполняющий объём шины. Азот же — самый доступный из них: его в воздухе аж 78%.
Для закачки используется зарядный штуцер, ввёрнутый в наружную половинку диска:
Золотник этого штуцера по конструкции совершенно аналогичен автомобильному, разве только на некоторых типах колёс он больше по размеру.
Нормальное давление азота в шинах Boeing-737 и Airbus-320 — около 14 атмосфер (в автомобильных — порядка 2 атм). Давление проверяется приблизительно раз в сутки по форме линейного обслуживания Daily-check.
Для защиты от перенаддува на некоторых дисках бывают установлены предохранительные мембраны, разрушающиеся при превышении давления внутри колеса. Штука полезная, так как в мире бывали случаи сильного перенаддува колёс при зарядке перед установкой. Обычно в таких случаях разрывается диск колеса (внутри которого азот поступает внутрь шины), и близстоящие работники получают различные увечья. Boeing выпускал иллюстрированное предостережение насчёт.
Окончательную накачку до рабочего давления производители техники рекомендуют производить после установки колеса, уже на самолёте.
Далее, от периферии диска к центру, на первых фото видны круглые отверстия в диске.
На мой взгляд, функции у них две: облегчение диска и обеспечение естественной вентиляции тормозов.
При торможении самолёта от посадочной скорости более 200 км/ч до около нуля за короткое время пробега тормозА, естественно, очень сильно нагреваются. Нормальный нагрев на A320 — это примерно до 100 градусов Цельсия над температурой окружающей среды.
При нагреве более 300 градусов появляется предупреждающее сообщение на дисплее в кабине пилотов.
Тормоза можно охлаждать только воздухом (наверное, или азотом).
Так как Эйрбасы моделей 320 и 321 имеют бОльшую массу, чем 319-е, то на них могут устанавливаться дополнительные вентиляторы для обдува тормозов. Вентиляторы крепятся в кожухе с наружной стороны колёсного диска, а привод (электродвигатель) находится внутри колёсной оси (которая является частью амортизационной стойки шасси).
Читайте также: Разрядность шины памяти для чего она
Внутри диска колеса находится (как мне кажется) теплозащитный экран, отделяющий тормозные диски от диска колеса и уменьшающий нагрев последнего:
Вот он в верхней части, весь такой зеркальный.
Стального цвета направляющие входят в пазы тормозных дисков при установке колеса.
Кстати, по сравнению с Ту-154 эта конструкция гораздо более удобна — там устроено наоборот (выступы на тормозных дисках, а вырезы — в колёсных), что довольно-таки затрудняло установку колёс (зато они там были меньше и легче).
Колесо опирается на ось через два роликовых конических подшипника — внешний и внутренний.
(См. самое первое фото)
Далее, в самом центре колёсного диска, находится крышка.
Под ней тоже есть интересного.
Крышка крепится просто — всего одним хомутом:
Если его снять, мы видим завораживающее:
(Я аж балдею от этого вида )
Если опять же рассматривать снаружи внутрь (в данном случае — сверху вниз), то мы видим:
Белое — кольцевой выступ диска колеса, за каковой выступ крепится крышка,
Чёрное — уплотнение наружного подшипника. Думаю, для предотвращения выбивания смазки из него и, может, заодно для защиты его от грязи.
Далее — корончатая гайка, которой и крепится колесо к оси.
Да, кстати — колесо крепится всего одной гайкой
Эта гайка законтрена двумя диаметрально расположенными небольшими болтами, проходящими через прорези гайки в отверстия в оси колеса (ось — это невращающаяся часть, растёт из амортстойки).
Гайки болтов контрятся шплинтами.
(А вот на 737 это сделано ещё лучше — там для контровки такой гайки используется всего одно пружинное кольцо, вставляемое сквозь отверстие в гайке в отверстие шайбы. Правда, тут зато шайбы той нет)
И, наконец, в самой серёдке — наконечник датчика скорости вращения колеса.
В амортстойке, в оси каждого из основных колёс, есть свой электрический датчик частоты вращения.
Сам датчик находится внутри оси, а его валик торчит наружу наконечником со внутренними шлицами:
Крышка находится на колесе и, разумеется, вращается вместе с ним. Вращая ротор датчика.
Сигналы ото всех датчиков поступают в систему антиюзовой автоматики, которая регулирует давление подводимой в тормоз каждого колеса гидрожидкости и подтормаживает колёса таким образом, чтобы они не проскальзывали. То есть пилот может нажимать тапку со всей дури, но работающая антиюзовая система не даст ему снести колёса, а будет обеспечивать максимально эффективное торможение.
В заключение — о покрышках/шинах.
Шины на современных колёсах бескамерные, армированные стальным кордом. Не знаю, как на 320, а на 737 шина переднего колеса содержит 7 или 9 слоёв металлического корда, а основного колеса — 14. Кроме них, ближе к поверхности резины присутствуют ещё два тонких нитяных корда. В общем случае, по этим нитяным кордам определяется допустимость износа протектора.
Новая покрышка выглядит так:
Тут глубина канавок — порядка сантиметра, а ширина канавок — сантиметра полтора-два (примерно).
Для разных типов самолётов устанавливаются различные предельные значения износа поверхности шин, но в целом они очень похожи и различаются лишь незначительными деталями. Наверное, потому, что производители шин одни и те же — Michelin, GoodYear, Yokohama.
Для примера несколько видов износа.
Если накачанное колесо изнашивается до дна канавок, его обычно пора менять.
Вообще, по моим подсчётам, колёса меняются довольно редко. В среднем по нескольким самолётам, на каждом из них менялось примерно по три колеса в месяц. Учитывая, что на 320-м колёс всего шесть, получается, что каждое колесо меняется в среднем раз в два месяца (если предположить, что у нас хромает отчётность, то можно увеличить ориентировочную интенсивность до одного раза в месяц на каждое колесо).
Разумеется, бывают и более частые замены по порезам.
После сдутия колесо выглядит так:
Что интересно, в документах такой вид износа определяется как «перенаддув», хотя нашей компании так и не удалось добиться равномерно прямолинейного профиля износа ни при каком давлении
(наверное, из-за тех техников, кто проявляет бдительность и докачивает «спущенные», по их мнению, колёса)
Так называемые «Chevron cutting» («Шевронообразные начёсы»):
Износ до первого нитяного корда:
Обычно это уже не допускается. Разве что до базы.
На Airbus. Хотя про Боинги пишут, что такового износа следует избегать по экономическим соображениям — чтобы обеспечить наварку резины на уже изношенную покрышку.
Что интересно, нигде в документах не указывают допустимую глубину пореза
Везде ориентируются на повреждённость нитяного и основного кордов.
Есть также допуски на ширину и длину порезов.
Два нитяных корда на колесе от Boeing-767:
Ну что же.
Пожалуй, это всё, что вспомнилось на данный момент про колёса.
Рассказ представил член клуба «Наука и технология» Lx
- Свежие записи
- Нужно ли менять пружины при замене амортизаторов
- Скрипят амортизаторы на машине что делать
- Из чего состоит стойка амортизатора передняя
- Чем стянуть пружину амортизатора без стяжек
- Для чего нужны амортизаторы в автомобиле
🎬 Видео
Почему шины самолета не взрываются при приземлении?Скачать
Накачка шин азотом. Есть ли смысл накачивать азотом?Скачать
Чем качают колеса в самолетеСкачать
Авиационные колесаСкачать
Азот в шинах: полезный сервис или услуга для лохов?Скачать
Испытания авиационной шиныСкачать
Шасси самолёта , делают так !!!Скачать
Как заправляют самолёты? Авиационный керосин / ENG SubsСкачать
Почему не разрабатывают шины для самолетов, которые вращаются при посадке?Скачать
90 ДАВЛЕНИЕ В ШИНАХ КАЧАЮТ НЕПРАВИЛЬНОСкачать
ПОЧЕМУ САМОЛЕТЫ НЕ ЛЕТАЮТ НАД ТИХИМ ОКЕАНОМ? 6 секретов авиаперелетовСкачать
Что, если надуть лодку гелием?Скачать
Подкачка шин на заправке.Скачать
Как заправляют самолетыСкачать
Азот ВАМ в ШИНЫ! А НАДО ЛИ? 5 основных МИФОВСкачать
Давление в шинах: определяем и накачиваем правильноСкачать
