Сколько колес у самолета: Какие колеса у самолета? — Все о колесах самолета

Содержание

Как устроена система шасси и тормозов пассажирского самолета / Хабр

Всем привет. В продолжение темы описания авиационных систем «для чайников» (тут и тут), я подготовил новый текст про шасси и колёсные тормоза самолётов.

Параграф добавлен после прочтения комментариев: Прежде чем продолжить, хочу уточнить, что основной моей специализацией является бортовое радиоэлектронное оборудование, а не отдельные системы самолёта. Соответственно «чайникам» я тоже рассказываю «усеченную» картину мира, достаточную для их работы. Мне кажется, что эти материалы могут быть интересны и более широкому кругу читателей. При этом на полноту освещения рассматриваемой темы не претендую. Так что не стреляйте в пианиста, он играет как умеет. 🙂

Система колёс, на которые опирается самолёт при движении по земле, называется шасси. В современных авиалайнерах используется трёхстоечная система шасси с двумя основными стойками, расположенными под крылом позади центра тяжести и одной передней стойкой, расположенной в носу самолёта. Основные стойки шасси оснащаются тормозами, а передняя стойка делается поворотной, чтобы самолет мог маневрировать при движении по земле.

На больших самолетах типа Аirbus 380 или Boeing 747 в дополнение к основным стойкам делают вспомогательные, чтобы распределить значительный вес гигантского самолета. На всех стойках шасси установлены амортизаторы. Принцип действия и назначение которых похожи на автомобильные, но основная задача — смягчить перегрузки на посадке, чтобы нагрузки на узлы самолёта не превышали допустимых. .

1. Поворотная носовая стойка

Кроме распределения веса самолета, носовая стойка поворачивается влево-вправо, чтобы самолет мог маневрировать при движении на земле.

Поворотом носовой стойки можно управлять двумя способами:

С помощью педалей управления рулём направления,
С помощью специальной ручки управления разворотом носовой стойки.

Управление поворотом носовой стойки с помощью педалей осуществляется на разбеге при взлёте и пробеге при посадке, когда скорость самолета достаточно велика. Одновременно, с помощью этих же педалей, летчик управляет отклонением руля направления.

картинка кликабельная

Предел отклонения носовой стойки при управлении от педалей специально ограничен, как правило это 10 градусов. Поворачивать на рулёжные дорожки, когда надо отклонять носовую стойку на углы порядка 50-70 градусов, не получится. На малых скоростях для руления используется ручка управления носовой стойкой.

Эта ручка используется только при рулёжке и автоматически отключается при больших скоростях движения.

картинка кликабельная

2. Основные опоры шасси и Колёсные тормоза

Основные опоры шасси представляют собой тележку, на которую навешиваются колеса, оснащённые тормозами.

Тормоза на самолёте похожи на автомобильные, только существенно мощнее, что не удивительно, т.к. им приходится тормозить машину массой 30-600 тонн со скоростей порядка 250 км/ч до нуля на ограниченной по длине взлётно-посадочной полосе (ВПП).

Самолётные тормоза состоят из «бутерброда» тормозных дисков и колодок.

В комментариях уточнили, что статическая часть тормозов в нашем случае тоже называется дисками. В разговоре с профильными специалистами я всегда слышал про «колодки». Возможно это жаргонизм, но на описание системы «для чайников» это влияет мало. В любом случае принцип действия тот же, что и в автомобильных тормозах, а реализация гораздо более мощная.

Колёсные тормоза могут быть задействованы двумя разными способами: «вручную» и автоматически.

«Вручную» пилот тормозит педалями. Может возникнуть вопрос, как пилот умудряется педалями и носовой стойкой управлять и тормозить? Дело в том, что педали самолёта устроены совсем не так, как в автомобиле. Управление по направлению выполняется перемещением педалей вперёд-назад. При этом две педали двигаются синхронно: левая вперёд-правая назад и наоборот. Управление тормозами осуществляется нажатием на педаль. Каждую педаль можно нажимать отдельно, так называемое дифференциальное торможение — это ещё один из способов управления направлением движения по земле.

Если левым тормозом пользоваться интенсивнее, чем правым, то и самолёт будет разворачивать влево и наоборот.

Автоматический режим торможения включается сам при наступлении определенного события. Таких событий может быть два:

Во время посадки: Одновременное касание полосы (срабатывание датчиков обжатия шасси) и нахождение ручек управления двигателями в положении «малый газ»,
Во время взлёта: Перевод ручек управления двигателем из положения «взлётный режим» в положение «малый газ». Этот режим торможения называется «прерванный взлёт» (Rejected Takeoff, RTO)

Активировать/деактивировать режим автоторможения в самолётах Airbus и SSJ-100 лётчик может с помощью одной из четырёх кнопок под ручкой уборки-выпуска шасси (В Boeing для этого используется переключатель). Три кнопки (LOW, MED, MAX) соответствуют различным интенсивностям торможения при посадке, а четвертая (RTO) активирует режим прерванного взлёта.

С автоторможением при посадке всё очевидно. Давайте рассмотрим режим прерванного взлёта.

Прерванный взлёт — это режим, когда экипаж решает прекратить взлёт по причине существенного отказа. Прервать взлёт можно только до достижения «скорости принятия решения». Скорость принятия решения зависит от длины и состояния поверхности ВПП и рассчитывается исходя из возможности затормозить, не выкатившись за пределы ВПП. Если в процессе набора скорости неисправность происходит после достижения скорости принятия решения, экипаж продолжит взлёт, что бы не случилось. Если до — будет тормозить.

Перед каждым взлётом экипаж обязан активировать автоторможение. Скорость начала и интенсивность торможения при прерванном взлёте напрямую влияет на то, выкатится ли самолёт за пределы полосы или нет. Активированное автоторможение гарантирует, что торможение начнётся немедленно после вывода двигателей из взлётного режима.

Если прерывать взлёт приходится при максимальной взлётной массе и на предельной скорости, то несмотря на то, что кроме колёсных тормозов экипаж задействует реверс и воздушные тормоза, энергия, которую должны поглотить тормоза, разогревает их так, что они начинают светиться не хуже лампочки.

После полной остановки самолёта работа тормозов не заканчивается. Они должны выдержать ещё не менее 90 секунд, прежде чем подожгут стойки шасси. По нормативам, что за 90 секунд к самолёту подоспеет пожарная команда, которая всегда дежурит в аэропортах (и успевает!).

Спасибо комментариям — напомнили об одной очень важной функции тормозов авиалайнера: антиблокировочной системе (АБС). Основное отличие АБС самолёта от таковой автомобиля заключается в последствиях блокировки колёс: если у автомобиля блокировка приводит к снижению управляемости и увеличению тормозного пути, то заблокированные колёса самолёта при посадке просто взрываются от трения об асфальт. А без покрышек основных стоек торможение не будет ни эффективным ни безопасным. Так что АБС на самолёте неотключаемая и довольно критическая функция.

3. Уборка — выпуск шасси

Кроме тормозов и управления носовой стойкой с шасси связана ещё одна важная функция — уборка/выпуск шасси. Управление уборкой-выпуском шасси в нормальном режиме осуществляется с помощью соответствующей ручки на приборной панели.

Вверх — убрать, вниз — выпустить. Кстати, можно не бояться случайно «сложить» стойки шасси, когда самолёт стоит на земле — в современных авиалайнерах предусмотрена блокировка от таких действий, когда шасси «обжаты» — амортизаторы находятся в сжатом состоянии под действием веса

ЛА.

Для улучшения аэродинамических свойств ЛА ниши, в которых размещаются убранные шасси, закрываются створками, поэтому процедура нормальной уборки шасси выглядит примерно так:

Вычислитель снимает замки закрытого положения створок и подаёт команду на открытие створки
Створки полностью открыты и зафиксированы в открытом положении. Соответствующие датчики сообщают об этом вычислителю
Вычислитель открывает замки выпущенного положения стоек шасси и начинает их уборку.

Стойки полностью убраны и зафиксированы в закрытом положении. Соответствующие датчики сообщают об этом вычислителю
Вычислитель открывает замки открытого положения створок и начинает их закрывать
Створки полностью закрыты и зафиксированы в закрытом положении. Вычислитель фиксирует признак окончания уборки шасси

Весь процесс занимает 20-40 секунд. Если в процессе что-то идёт не так, то система прерывает процесс, т.к. есть вероятность что-то сломать. Нормальный выпуск шасси происходит в обратном порядке.

Видео с испытаний системы уборки-выпуска шасси

На случай неисправностей в системе уборки-выпуска предусмотрен особый порядок выпуска шасси — аварийный выпуск. Аварийный выпуск активируется кнопкой аварийного выпуска, расположенной под колпачком рядом с ручкой уборки-выпуска шасси. При аварийном выпуске средствами, не зависящими от вычислителя системы уборки-выпуска шасси, снимаются замки убранного положения стоек шасси и створок. Шасси вываливается под собственным весом. Массы каждой из стоек достаточно чтобы выломать створку, даже если та не откроется сама. На замки нижнего положения стойки также встают под действием собственного веса.

4. Датчики обжатия стоек шасси

Информация об обжатии стоек шасси, которые я упоминал выше, это очень нужная многим системам информация.

Пожалуй, стоит перечислить кое-какие функции, зависящие от этого сигнала:

При появлении сигнала обжатия шасси:

При посадке: система управления, если активирован автовыпуск воздушных тормозов, выпускает воздушные тормоза. Воздушные тормоза портят картину обтекания крыла, подъёмная сила резко снижается, появляется вес на стойках и колёсные тормоза могут начать работать эффективно
При посадке: включается система автоматического торможения колёс (см. выше)
Снимается блокировка включения реверса двигателя
Выключается часть излучающих радиоприборов (чтобы не облучать наземный персонал)

После остановки самолёта появляются сообщения системы технического обслуживания, которые не влияют на действия пилота в полёте
Система регулирования давления выравнивает давление внутри и снаружи самолёта
Отключается блокировка систем технического обслуживания, в частности появляется возможность обновить ПО бортовых вычислителей

При снятии сигнала обжатия шасси:

Снимается блокировка уборки шасси
Кратковременно активируются тормоза для того, чтобы затормозить колёса, вращающиеся по инерции после отрыва самолета от земли
Блокируется возможность включения реверса двигателя
Блокируется часть сообщений системы оповещения экипажа, которая не требует реакции лётчика непосредственно в полёте (Если быть точным, то блокировка начинается с момента перевода ручек управления двигателями в положение «взлёт», но именно датчик обжатия шасси является непосредственным индикатором того, что самолёт находится в воздухе)

Параграф добавлен после прочтения комментариев: Датчики обжатия стоек шасси как правило выполняются многоканальными и располагаются на каждой из стоек. Данные с многочисленных датчиков собираются специальными устройствами, концентраторами данных. На основании полученных данных формируются сигналы об обжатии каждой из стоек и сигнал обжатия всех стоек. В логике работы описанных выше функций используются разные сигналы: для начала автоторможения достаточно сигналов обжатия двух основных стоек, а для включения режима тех. обслуживания надо чтобы были обжаты все три стойки. Но это уже другая история.

Бонус

Пока я готовил этот текст, решил для себя разобраться, почему на некоторых самолётах, например Boeing 757 тележка основных стоек шасси в полете наклонена так, что передние колёса находятся выше задних:

А на Boeing 767 наоборот, передние колеса ниже задних:

Как выяснилось всё дело в том, как спроектирована ниша, куда убираются стойки шасси, спасибо видео:

И, что самое любопытное, в военно-транспортном C5 Galaxy основные стойки шасси выпускаются в положении поперёк движения самолёта и только потом разворачиваются на 90 градусов в нужное положение.

Есть ли лучшее количество колес на тележку?

Ответ зависит от того, кого вы спросите. Инженер-строитель предпочел бы одно колесо и как можно меньше ног, в то время как аэродинамик проголосовал бы за 8 или 12 колес, потому что тогда тележка имеет меньшую лобовую площадь и может быть размещена даже в тонких крыльях.

Вообще, чем 2 колеса скомпрометировали бы дублирование, и больше необходимы для уменьшения местного земного давления. Помните, что A-300B изначально не разрешалось в некоторых аэропортах США из-за немного более высокого давления на землю. См. этот ответ для получения дополнительной информации.

Современные проекты используют два колеса на стойку для резервирования, когда самолет достаточно легок и заменяет их тележкой с таким количеством колес, сколько необходимо, чтобы нести более высокие массы самолета. А-340-200 получил центральную стойку с двумя колесами (А-340-200/300) rsp. 4-колесная тележка (А-340-500/600), в то время как столь же большой, но легче А-330 использует только два 4-колесных главных передач без центральной передачи. Airbus мог бы использовать две шестиколесные тележки, но предпочел сохранить общность с редуктором А-330.

Более 6 колес на тележку очень необычно, но есть исключения: так как у Ту-144 не было реверсоров тяги, все торможения приходилось делать колесными тормозами. Кроме того, тележки должны были помещаться между впускными каналами внутри гондол, поэтому в окончательной конструкции использовались колеса 8 с большими корпусами дисковых тормозов, торчащими к центру тележки. Как отмечает @Zeus в комментариях, это были более точно колеса с двумя шинами на тележку: две шины с каждой стороны были механически связаны.

Шасси Ту-144 Туполева (Источник изображения). Именно этот самолет стоит на заднем дворе Казанского авиационного института. Если вы хотите знать, как этот 8-колесный монстр поместится внутри сверхзвукового авиалайнера, прочитайте ответы на этот вопрос .

XB-36 (первый прототип B-36) взлет (Источник изображения)

Convair экспериментировал с различными размерами шин для B-36 и даже гусеничной версии. Первоначальная конструкция с одним колесом привела к самой большой шине самолета, когда-либо произведенной, но в конце концов обычная (но новая в это время) 4-колесная тележка была предпочтительнее, потому что одно колесо имело слишком большое давление на грунт для большинства американских авиабаз. Ранее самолеты использовали двухколесные тележки (Туполев ТБ-3, Юнкерс G-38) или пару колес слева и справа от стойки (Douglas DC-4). Очень рано большой самолет должен был использовать то, что было доступно, поэтому бомбардировщик Капрони 42 1918 года ниже имел столько же основных колес, сколько Ту-144 полвека спустя (Источник изображения ). Цеппелин Стаакен гигантский самолет WW I использовал такое же количество главных колес на одной оси для мягких полевых операций.

Когда Air India заказала свои первые A320, они боялись, что давление на главном колесе будет слишком большим для некоторых индийских аэродромов. Airbus выпускал версию с четырехколесной тележкой вместо обычной двухколесной главной передачи обычного A320. Когда они позже заказали A321, Индия, казалось, улучшила свои аэродромы, потому что новые самолеты используют обычную двухколесную передачу, которая механически проще и нуждается в меньшем обслуживании.

Air India A320 (Источник изображения)

Сколько колес у самолетов?

Колеса самолета, более известные как шасси, выдерживают самое грубое обращение с оборудованием любого самолета. Они не только выдерживают полную массу полезной нагрузки самолета, но и авиашины выдерживают взлетные скорости и должны быть приспособлены для того, чтобы выдерживать внезапные раскрутки при касании взлетно-посадочной полосы при приземлении и резкие остановки на высоких скоростях.

Экстремальная жара и нагрузка являются частью срока службы авиационных шин, и каждый самолет должен иметь нужное количество колес для обеспечения его эксплуатации. Итак, сколько колес у самолетов и как производители определяют необходимое количество? Эта статья ответит на эти и другие вопросы, дав вам полное представление о колесах и других компонентах шасси.

НЕ ПРОПУСТИТЕ: подпишитесь на FLYING Magazine

Как определяется количество колес?

Размер и состав шасси самолета определяется максимальной полной массой самолета. Шины самолета должны выдерживать вес самолета, когда он неподвижен, и равномерно распределять его вес, когда колеса касаются поверхности взлетно-посадочной полосы во время посадки. Взлетно-посадочная полоса будет повреждена, если она будет вынуждена выдерживать сосредоточенное количество веса на высокой скорости — еще одна причина, по которой взлетно-посадочные полосы рассчитаны на определенные нагрузки.

Есть ли у самолетов 4 колеса?

Большинство коммерческих самолетов транспортной категории имеют два колеса в узле переднего шасси, и каждый узел основного шасси также может нести два (или более) колеса. Это в общей сложности шесть авиационных колес, что является приблизительным средним показателем.

Одно шасси может иметь несколько колес, но считается одним узлом. Таким образом, можно иметь четыре сборки, но не обязательно иметь четыре отдельных шины самолета.

Для легких самолетов одно колесо составляет переднюю опору, а также по одному колесу в каждой основной сборке шасси.

Так почему же у самолета нет четырех шасси в сборе, как у легкового или грузового автомобиля? Это потому, что для самолета это не нужно, так как пилоты склонны очень медленно поворачивать самолет на земле, а самолет движется только прямо во время взлета. Дополнительная сборка шасси только добавила бы ненужного веса.

Сколько колес у Boeing 747?

Всего на Боинге 747 восемнадцать авиационных колес. Имеется четыре основных узла шасси — по два с каждой стороны реактивного самолета и каждое из четырех колес — с двумя авиационными шинами в единственном узле передней стойки.

Из чего сделаны колеса самолета?

Колеса самолета состоят из проводящей резины, которая поглощает любое электричество, возникающее при трении между шиной и взлетно-посадочной полосой. Гибкость является важным элементом состава шины, и кевлар, прочный, легкий, термостойкий, гибкий пластик, часто используется для колес самолетов транспортной категории.

Шины, как правило, состоят из трех слоев резины, каждый из которых уложен в другом направлении, чтобы укрепить шины самолета и увеличить их сцепление с дорогой. Они также имеют слой специального усиления из алюминиевой стали, чтобы шины самолета не теряли протектора и не разваливались во время посадки.

В канавки шин самолета встроены проводящие полоски, рассеивающие накопленные электрические заряды. Это сделано для того, чтобы избежать искр, которые могут возникнуть в результате трения и потенциально воспламенить запас топлива самолета.

Эти шины часто заполняются негорючим газообразным азотом для предотвращения коррозии металлических частей в конструкции самолета транспортной категории. Газообразный азот также не окисляет и не разрушает резину, из которой состоят колеса самолета.

Может ли самолет приземлиться со спущенной шиной?

Спущенные авиашины случаются редко, но могут случиться, если колесо недостаточно накачано или перекачано. Поскольку большинство самолетов транспортной категории имеют более одной шины в составе шасси, можно безопасно посадить самолет с проколом.

Еще одна причина, по которой авиашины вряд ли лопнут во время посадки, заключается в том, что в них нагнетается давление воздуха. Они в шесть раз больше надуты, чем автомобильная шина. Этот сжатый воздух делает их прочными, а колеса самолета не получают значительных повреждений, хотя они регулярно подвергаются ударам.

Почему колеса самолета такие маленькие?

По сравнению с размером фюзеляжа колеса самолета имеют относительно небольшой размер. Тем не менее, авиационные шины меньшего размера по-прежнему эффективно поддерживают самолет во время посадки, равномерно распределяя вес между ними. Большие авиашины также будут весить больше, из-за чего самолет будет потреблять больше топлива и, следовательно, будет стоить оператору (например, летному отделу или авиакомпании) больше денег. Инженеры поставили перед собой задачу сделать шины как можно меньшего размера, сохранив при этом достаточную степень безопасности.

Типы самолетов и количество колес

Теперь, когда мы знаем, почему шины так важны для конструкции самолета и что делает их такими прочными, давайте рассмотрим несколько различных типов самолетов и количество колес, необходимых для эксплуатировать их безопасно.

Airbus

Airbus — крупнейшая в мире авиационная и космическая компания, на данный момент лидирующая в отрасли по количеству заказов на коммерческие авиалайнеры. Они разрабатывают коммерческие, оборонные, космические и разведывательные самолеты в течение пятидесяти лет, а также вертолеты. Большие коммерческие самолеты Airbus перевозят людей по всему миру; поэтому безопасные шины для самолетов являются необходимостью.

Airbus A330: 10 колес или шин
Airbus A340-200/300: 12 колес или шин
Airbus A340-500/600: 14 колес или шин
Airbus A350-900: 10 колес или шин 9 0 A350-1000: 14 колес или шин
Airbus A380: 22 колеса или шин

Boeing

Компания Boeing является крупнейшим OEM-производителем авиакомпаний в Соединенных Штатах. Они производят самолеты, которые обслуживают авиаперевозчиков США, и ведут бизнес более чем в 150 странах. Каждый год они поставляют сотни самолетов своим клиентам.

Boeing 717, 727, 737: 6 колес или шин
Boeing 747: 18 колес или шин
Boeing 757, 767: 10 колес или шин
Boeing 777: 14 колес или шин

Легкие самолеты

Широкий выбор самолетов общей и деловой авиации для частных или корпоративных полетов, а также для перевозки грузов и пассажиров. Техническое обслуживание этих самолетов обычно входит в обязанности пилота, и если это вы, убедитесь, что шины вашего самолета готовы безопасно доставить вас к месту назначения. Вот несколько популярных моделей, а также их количество шин.

Gulfstream G650: 6 колес или шасси
Dassault Falcon 7X: 6 колес или шасси
Learjet 70/75: 5 колес или шасси
Beechcraft King Air 350i: 5 колес или шасси

100: 3 колеса или шасси

Cirrus SR22: 3 колеса или шасси

COMAC

Китайская корпорация коммерческих самолетов (COMAC) является крупнейшей авиакосмической компанией Китая. Китай потенциально может стать крупнейшим авиационным рынком в мире, и аэрокосмический производственный комплекс страны занят проектированием самолетов, чтобы не отставать от спроса.

ARJ21: 6 колес
C919: 6 колес
CR929: 6 колес

Колеса самолета — невоспетые герои быть перепрошитым. Технология, используемая в производстве авиационных колес, предназначена для обеспечения безопасности пассажиров и грузов во время их путешествия по небу.

Не пропустите новые разработки в мире аэронавтики и станьте частью нашего растущего сообщества, подписавшись сейчас на ПОЛЕТ. В этом авиационном журнале вы найдете высококачественный контент и ресурсы, которые помогут вам стать лучшим пилотом.

Сколько колес у самолетов? (Популярные и уникальные самолеты)

Количество колес на самолете зависит от типа самолета и его веса.

Самолеты, используемые коммерческими авиалиниями, обычно имеют более 10 колес, поскольку им необходимо выдерживать огромный вес при рулении, в состоянии покоя, а также во время взлета и посадки.

Легкие самолеты, с другой стороны, могут обойтись всего тремя колесами, чтобы обеспечить достаточную опору для их небольших рам и корпусов.

Количество колес на самых популярных самолетах

Airbus

Airbus A330: 10 колес
Airbus A340-200/300: 12 колес
Airbus A340–500/600: 14 колес
Airbus A350-900: 10 колес
Airbus A350–1000: 14 колес
Airbus A380: 22 колеса

Боинг

Боинг 717, 727, 737: 6 колес
Боинг 747: 18 колес
Боинг 757, 767: 10 колес
Боинг 777: 14 колес
Boeing 787 Dreamliner: 10 колес

Уникальное расположение колес

От чего зависит количество колес у самолета?

Вес самолета

Наиболее важным фактором, определяющим количество колес в самолете, является вес самого самолета.

Шасси самолета должно быть сконструировано таким образом, чтобы оно могло выдерживать весь его вес, находясь на земле, а также равномерно распределять весь его вес при ударе колес самолета о землю и приземлении.

В противном случае взлетно-посадочная полоса не сможет выдержать такое концентрированное количество веса и получить повреждения.

Convair B-36 с его одноколесным основным шасси является ярким примером этого.

Convair B-36 использовал всего две огромные шины, чтобы выдержать его огромный вес.

Это неизбежно закончилось плохо из-за того, что шины самолета оказывали такое сильное давление на взлетно-посадочную полосу, что самолет был ограничен аэродромом Форт-Уэрта рядом с местом его производства и всего двумя дополнительными базами ВВС США.

Самолет пришлось в итоге переделать под четырехопорную компоновку.

Конструкторы Антонов Ан-225 Мрия, с другой стороны, сделали все правильно с его 32 колесами, чтобы в достаточной степени выдержать гигантский вес самолета.