Что роднит автомобиль и самолет? Оба транспортных средства обладают колесами. Да-да, самолеты также обладают колесами, как и крыльями. Многие даже не обращают внимание на колеса в самолете. Но между прочем, без них не было бы ни взлета, ни посадки. Да, во время перелета колеса не участвуют, но, чтобы оказаться в воздухе нужно взлететь, а для завершения полета – приземлиться. И в этих процессах участвуют колеса. В этой статье мы поговорим про колеса самолета и шасси.
Видео:Авиационные колесаСкачать
Из чего сделаны колеса в самолете
Если мы посмотрим на колесо в самолете, то увидим ту же самую конструкцию, что и в автомобильных колесах. Те, кто знают, как сложно подобрать шины для легкового автомобиля, наверняка поймут и авиационных инженеров. Конечно, сегодня мотошины Континенталь подобрать можно и через специальные сайты. По ссылке доступны шины и диски очень высокого качества, и отдельно отметим, что на сайте представлен огромный выбор различных мотошин.
Но если мы говорим про разработчиков шин, то это очень ответственная и трудная работа. Если мы рассмотрим колеса самолета в весовом плане, то распределение будет следующее:
Это примерные цифры, все зависит от модели самолета и типа колеса. Если самолет на земле не разгоняется быстрей, чем 192 километра в час, и весит до 3-ех тон, то сами колеса очень похожи по своему принципу на автомобильные. Но колеса в больших самолетах, таких как AirBus A320 или Boeing 737, это совершенно иные колеса. Они обязаны выдерживать крайне высокие нагрузки. Да, на колеса приходится лишь взлет и посадка. Но если вы посмотрите на статистику авиакатастроф, то именно на эти моменты в полете приходится больше всего аварий. Хорошие шины – спасают жизнь. Только посмотрите, что произошло с шинами после аварийной посадки:
Удивительно, но эта катастрофа обошлась без жертв. А если бы лопнули не только шины, но и сами диски? Вероятно, что самолет бы мог даже взорваться на взлётно-посадочной полосе.
Видео:Почему шасси самолёта никогда не взорвется?Скачать
Шины в полете
Как вы сами понимаете, во время полета шины не играют никакой роли. Конечно, чем ниже вес шины и диска, тем меньше топлива затрачивается на их перевозку. Каждый раз, когда самолет летит, он должен перевезти с собой не только пассажиров, но и самого себя. Поэтому вес шин влияет, но итак уже уменьшили до максимума, так что современные самолетные колеса очень легкие.
Чтобы колеса не мешали, они убираются во внутрь. В воздухе колеса действительно не нужны, так как они лишь мешают аэродинамике и влияют на общий расход топлива. В одной из следующих статей мы рассмотрим вопрос стоек шасси, так как это не менее важный элемент.
Видео:Шасси самолёта , делают так !!!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.
Читайте также: Автозапчасти во владивостоке шины
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.
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:💥Как делают шины? Производство шин! Как делают шины на заводе?💥Скачать
Как делают колеса самолета
С тех пор, как человечество изобрело колесо, в его конструкции вносилось так много изменений, что сегодня мало кого можно удивить видом колеса. Однако то, что для обычного взгляда не представляет интереса, для специалиста компании Унитех является предметом пристального внимания. Именно авиационные колеса во многом и содержат сегодня большинство новейших изобретений, воплощенных на практике.
В отличие от автомобильных колес, колеса самолетов являются многофункциональной конструкцией, способной выдерживать колоссальные нагрузки и обеспечивающие комфорт и безопасность пассажиров.
Покрышка самолетного колеса, как и автомобильная, впрочем, любая другая покрышка, выполняется из смеси натурального и синтетического каучука. Внутри колес отсутствует камера, от них отказались еще в 60-70 годах прошлого века. Такой отказ был связан с ненадежностью камер и большим количеством разрывов покрышек в основном в странах Африки и Латинской Америки. Сегодня авиационные покрышки изготавливаются из нескольких слоев резины армированными несколькими слоями стального корда. Такое строение колеса связано с тем, что покрышки испытывают огромное давление при взлете и, особенно при посадке самолета. В отличие от автомобильных покрышек покрышки самолетов не имеют протектора, основной протектор имеет продольный рисунок, его вполне достаточно для удержания самолета на полосе при посадке и взлете.
Особенностью колес самолета, как и всего, что связано с авиацией, является постоянный контроль технического состояния, проверка давления в шинах авиалайнеров производится каждый раз после приземления и перед вылетом. Как и автомобильные колеса шасси требуют периодической подкачки, ведь давление внутри может достигать 15 атмосфер, к тому же заполняют колеса самолетов не обычным воздухом, а азотом.
Читайте также: Индекс нагрузки шин continental
Диски шасси изготавливаются в основном из титана – легкого, но прочного металла, он легче, чем алюминий, но прочнее стали. Кроме того, сами диски колес изготавливаются разборными, из двух половинок, соединяемые между собой болтовыми соединениями. Для увеличения герметичности колес перед сборкой обе половины диска и внешние стороны покрышки обрабатываются специальным клеевым составом, и только после этого производят сборку. Титановые диски колес не отливаются, как автомобильные, а выковываются, титан – ковкий металл.
Авиационные колеса в отличие от автомобильных имеют относительно небольшой срок годности, и при малейших подозрениях механиков на наличие дефектов подлежат замене. Именно поэтому наземными службами аэропортов в обязательном порядке при подписании с авиакомпаниями контрактов учитываются вопросы наличия запасных колес, к самолетам компании планируемых для совершения рейсов.
Видео:Испытания авиационной шиныСкачать
nauka_yaru
Видео:Производство шин Мишлен - Мегазавод (national geographic)Скачать
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).
Внутри диска колеса находится (как мне кажется) теплозащитный экран, отделяющий тормозные диски от диска колеса и уменьшающий нагрев последнего:
Читайте также: Как правильно замерить остаток протектора шины
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
Как делают шины в России? Показываем этапы производства на заводе «Нижнекамскшина»Скачать
Жестяные банки, Замена шин реактивного самолета – Из чего это сделано? (Как это сделано?) 🎞Скачать
Галилео. Автомобильные шины (часть 1)Скачать
Как шины самолёта выдерживают такую нагрузку?Скачать
Как Перерабатывают Автомобильные Шины в ЕвропеСкачать
Как делают автомобильные шины // НЕпростые вещиСкачать
Автомобильные Шины - Как Это Сделано?Скачать
Почему покрышки НЕ взрываются при посадке самолета?Скачать
Галилео. Истории изобретений. РезинаСкачать
ШИНА из ПЕРЕРАБОТАННОЙ РЕЗИНЫ - СВОИМИ РУКАМИ за 24 ЧАСАСкачать
Как делают гигантские шиныСкачать
Автомобильные шины – Из чего это сделано? (Как это сделано?) 🎞Скачать
Как производят восстановленные шины | Как это сделано?Скачать
Сборка Airbus А380 - самого большого авиалайнера в миреСкачать
