Обычное шасси

Cessna 150, преобразованная в конфигурацию хвостового тягача путем установки комплекта модификации послепродажного обслуживания.

Обычное шасси , или шасси с хвостовым колесом , представляет собой самолета, ходовую часть состоящую из двух основных колес впереди центра тяжести и небольшого колеса или полозья для поддержки хвоста. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]} термин «хвостовой драггер» . Также используется ^{[ 2 ]}

Термин «обычный» сохранился по историческим причинам, но все современные реактивные самолеты и большинство современных винтовых самолетов используют трехколесную передачу .

История

В ранних самолетах для поддержки хвоста на земле использовалась задняя опора из металла или дерева. В большинстве современных самолетов с обычным шасси к самой задней части планера вместо полозья прикреплен небольшой шарнирно-сочлененный узел колес. Пилот может управлять этим колесом через соединение с педалями руля направления, позволяя рулю направления и хвостовому колесу двигаться вместе. ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]}

До того, как в самолетах обычно использовались хвостовые колеса, многие самолеты (например, некоторые самолеты Sopwith времен Первой мировой войны , такие как истребитель Camel ) были оснащены управляемыми хвостовыми опорами, которые действуют аналогично хвостовому колесу. Когда пилот нажимал правую педаль руля направления (или правую подножку «руля направления» во время Первой мировой войны), полозья поворачивались вправо, создавая большее сопротивление на этой стороне самолета и заставляя его поворачивать вправо. Хотя оно и менее эффективно, чем управляемое штурвал, оно давало пилоту некоторый контроль над направлением движения корабля во время руления или начала разбега, прежде чем поток воздуха над рулем направления достиг достаточного уровня, чтобы он стал эффективным.

Другая форма управления, которая сейчас менее распространена, чем когда-то, - это рулевое управление с использованием « дифференциального торможения », при котором хвостовое колесо представляет собой простой, свободно вращающийся механизм, а управление самолетом осуществляется за счет торможения одного из основных колес. приказ повернуть в этом направлении. Это также используется на некоторых самолетах с трехколесным шасси, где вместо этого носовое колесо является свободно вращающимся колесом. Как и управляемое хвостовое колесо/полозье, оно обычно интегрировано с педалями руля направления корабля, чтобы обеспечить легкий переход между колесным и аэродинамическим управлением. ^{[ нужна ссылка ]}

Преимущества

Douglas DC-3 — авиалайнер с хвостовым тягачом.

Конфигурация хвостового колеса дает ряд преимуществ по сравнению с трехопорным шасси , что делает самолет с хвостовым колесом менее дорогим в производстве и обслуживании. ^{[ 2 ]}

Благодаря своему расположению гораздо дальше от центра тяжести хвостовое колесо несет меньшую часть веса самолета, что позволяет сделать его намного меньше и легче, чем носовое колесо. ^{[ 2 ]} В результате меньшее колесо весит меньше и вызывает меньшее паразитное сопротивление . ^{[ 2 ]}
Из-за того, как распределяются нагрузки на планер при работе на пересеченной местности, самолеты с хвостовым колесом лучше способны выдерживать такой тип использования в течение длительного периода времени без возникновения совокупного повреждения планера. ^{[ 2 ]}
Если при приземлении откажет хвостовое колесо, ущерб самолету будет минимальным. Этого не происходит в случае выхода из строя носового колеса, что обычно приводит к удару винта . ^{[ 2 ]}
Благодаря увеличенному зазору винта на самолетах с хвостовым колесом, эксплуатация самолета с обычным редуктором на неровных или гравийных взлетно-посадочных полосах приведет к меньшему повреждению от камней, что делает их хорошо подходящими для полетов в кустарниках . ^{[ 2 ]}
Самолеты с хвостовым колесом больше подходят для эксплуатации на лыжах. ^{[ 2 ]}
Самолеты с хвостовым колесом легче разместить и маневрировать внутри некоторых ангаров. ^{[ 2 ]}^{[ 4 ]}

Недостатки

Традиционное расположение шасси имеет недостатки по сравнению с самолетами с носовым колесом. ^{[ 2 ]}

Самолеты с хвостовым колесом более подвержены авариям с переворачиванием носа из-за неправильного применения пилотом тормозов. ^{[ 2 ]}
Обычные самолеты с редуктором гораздо более восприимчивы к замыканиям на земле . Заземляющая петля возникает, когда на земле теряется управление по направлению и хвост самолета проходит носовую часть, меняя местами концы, в некоторых случаях совершая полный круг. Это событие может привести к повреждению ходовой части самолета, шин, законцовок крыла , пропеллера и двигателя. Зацикливание на земле происходит потому, что, в то время как самолет с носовым колесом управляется спереди от центра тяжести , хвостовое волокно управляется сзади (так же, как движение автомобиля задним ходом на высокой скорости), так что на земле хвостовое волокно по своей природе неустойчиво, тогда как самолет с носовым колесом самоцентрируется, если он отклоняется при приземлении. Кроме того, некоторым самолетам с хвостовым колесом приходится переходить от использования руля направления для управления к использованию хвостового колеса при прохождении диапазона скоростей, когда ни один из них не является полностью эффективным из-за большого угла носа самолета и отсутствия воздушного потока над рулем направления. Чтобы избежать контуров заземления, требуется дополнительная подготовка и навыки пилота. ^{[ 1 ]}^{[ 2 ]}

Самолеты с хвостовым колесом обычно страдают от плохой видимости на земле вперед по сравнению с самолетами с носовым колесом. Часто для этого требуется непрерывный S-образный поворот на земле, чтобы пилот мог видеть, куда он рулит. ^{[ 2 ]}
Самолеты с хвостовым колесом труднее рулить в условиях сильного ветра из-за большего угла атаки крыльев, которые затем могут развивать большую подъемную силу с одной стороны, что затрудняет или делает невозможным управление. Они также страдают от более низкой пропускной способности при боковом ветре и в некоторых ветровых условиях могут оказаться неспособными использовать взлетно-посадочные полосы при боковом ветре или аэропорты с одной взлетно-посадочной полосой. ^{[ 2 ]}
Из-за высокого положения носа на земле на хвостовые тягачи с гребным винтом более негативно влияет P-фактор - асимметричная тяга, вызванная тем, что диск гребного винта расположен под углом к направлению движения, что приводит к тому, что лопасти создают большую подъемную силу при движении вниз. чем при подъеме вверх из-за разницы в угле, которое лезвие испытывает при прохождении через воздух. Затем самолет потянет в сторону восходящей лопасти. Некоторым самолетам не хватает достаточного управления рулем направления в некоторых режимах полета (особенно при более высоких настройках мощности при взлете), и пилот должен компенсировать это до того, как самолет начнет отклоняться от курса. Некоторые самолеты, особенно старые и более мощные самолеты, такие как P-51 Mustang, не могут использовать полную мощность при взлете и при этом безопасно контролировать направление своего движения. При посадке это не так важно, однако открытие дроссельной заслонки для прерывания посадки может вызвать сильное неконтролируемое рыскание, если пилот не подготовлен к этому. ^{[ нужна ссылка ]}

Самолет с хвостовым колесом с реактивным двигателем

Реактивные самолеты, как правило, не могут использовать обычное шасси, поскольку при этом двигатели ориентируются под большим углом, в результате чего их реактивная струя отскакивает от земли и возвращается в воздух, что препятствует рулей высоты правильной работе . Эта проблема возникла с третьим прототипом немецкого реактивного истребителя Me 262 , или «Фау-3» . ^{[ 5 ]} После того, как первые четыре прототипа планера Me 262 V-серии были построены с убирающимся хвостовым колесом, пятый прототип был оснащен фиксированным трехопорным шасси для испытаний, а шестой прототип получил полностью убирающееся трехопорное шасси. Ряд других экспериментальных и прототипных реактивных самолетов имели обычное шасси, в том числе первый успешный реактивный самолет Heinkel He 178 , исследовательский самолет Ball-Bartoe Jetwing и одиночный Vickers VC.1 Viking , который был модифицирован с помощью Rolls-Royce Nene. двигателей, чтобы стать первым в мире реактивным авиалайнером.

К редким примерам самолетов с хвостовым колесом с реактивным двигателем, поступившим в производство и поступившим на вооружение, относятся британский военно-морской истребитель Supermarine Attacker и советский Яковлев Як-15 . Оба впервые поднялись в воздух в 1946 году и были обязаны своей конфигурацией разработкам более ранних самолетов с винтовыми двигателями. Конфигурация хвостового колеса Attacker стала результатом использования крыла Supermarine Spiteful без дорогостоящих модификаций конструкции или переоборудования. Выхлоп двигателя находился за рулем высоты и хвостовым колесом, что уменьшало проблемы. Як-15 был создан на базе винтового истребителя Як-3 . Его двигатель располагался под носовой частью фюзеляжа. Несмотря на необычную конфигурацию, Як-15 был прост в управлении. Хотя это был истребитель, он в основном использовался как учебно-тренировочный самолет для подготовки советских пилотов к полетам на более совершенных реактивных истребителях.

Моноколесная ходовая часть

Разновидностью компоновки хвостового тягача является моноколесное шасси .

Чтобы минимизировать сопротивление, многие современные планеры имеют одно колесо, выдвижное или фиксированное, расположенное по центру под фюзеляжем, которое называется моноколесным шасси или моноколесным шасси . Моноколесная передача также используется на некоторых самолетах с двигателями, где снижение лобового сопротивления является приоритетом, например, на Europa XS . В самолетах с моноколесными двигателями используются убирающиеся опоры законцовок крыла (с прикрепленными к ним небольшими поворотными колесами), чтобы законцовки крыла не ударялись о землю. Самолет с моноколесом может иметь хвостовое колесо (как у Европы) или носовое колесо (как у планера Schleicher ASK 23 ).

Обучение

Самолеты Taildragger требуют больше времени на обучение пилотов-студентов, чтобы освоить их. Это сыграло важную роль в переходе большинства производителей в 1950-х годах на учебно-тренировочные самолеты с носовым колесом, и в течение многих лет самолеты с носовым колесом были более популярны, чем хвостовые тягачи. В результате большинство пилотов с лицензией частного пилота (PPL) теперь учатся летать на трехколесных самолетах (например, Cessna 172 или Piper Cherokee ) и только позже переходят на хвостовые тягачи. ^{[ 2 ]}

Техники

Посадка самолета с обычным редуктором может осуществляться двумя способами. ^{[ 6 ]}

Обычное приземление осуществляется путем одновременного касания всех трех колес при трехточечной посадке . Этот метод действительно обеспечивает кратчайшую посадочную дистанцию, но его может быть сложно выполнить при боковом ветре. ^{[ 6 ]} поскольку управление рулем направления может быть значительно уменьшено до того, как хвостовое колесо станет эффективным. ^{[ нужна ссылка ]}

Альтернативой является колесная посадка . Для этого пилоту необходимо посадить самолет на основные колеса, удерживая хвостовое колесо в воздухе с помощью руля высоты, чтобы угол атаки был низким. Как только самолет замедлится до скорости, обеспечивающей сохранение управления, но выше скорости, при которой теряется эффективность руля направления , хвостовое колесо опускается на землю. ^{[ 6 ]}

Примеры

Примеры самолетов с хвостовым колесом включают:

Самолеты

Вертолеты

Boeing AH-64 Apache - Ударный вертолет
Sikorsky SH-3 Sea King - Противолодочный вертолет

Модификации трехколесного шасси самолета

Несколько компаний, занимающихся модификациями послепродажного обслуживания, предлагают комплекты для переоборудования многих популярных самолетов с носовым колесом на обычное шасси. К самолетам, для которых доступны комплекты, относятся:

Ссылки

Цитаты

^ Jump up to: ^а ^б Крейн, Дейл: Словарь авиационных терминов, третье издание , стр. 133. Aviation Supplies & Academics, 1997. ISBN 1-56027-287-2
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д С нуля, 27-е издание, стр. 11.
^ Брэндон, Джон. «Австралийские самолеты для отдыха — наземная школа» . Архивировано из оригинала 19 июля 2008 года . Проверено 5 декабря 2008 г.
^ Скотт, Джефф. «Aerospace Web — схемы шасси самолетов» . Проверено 19 февраля 2016 г.
^ Бойн 2008, с. 60.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Transport Canada , Руководство по летной подготовке самолетов , стр. 111 (4-е исправленное издание) ISBN 0-7715-5115-0

Библиография

Бойн, Уолтер Дж. «Большая ошибка Геринга». Журнал ВВС, Том. 91, № 11, ноябрь 2008 г.
Aviation Publishers Co. Limited, «С нуля» , стр. 11 (27-е исправленное издание) ISBN 0-9690054-9-0

[Crane-1] Jump up to: ^а ^б Крейн, Дейл: Словарь авиационных терминов, третье издание , стр. 133. Aviation Supplies & Academics, 1997. ISBN 1-56027-287-2

[GroundUp-2] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж ^г ^час ^я ^дж ^к ^л ^м ^н ^тот ^п ^д С нуля, 27-е издание, стр. 11.

[Brandon-3] Брэндон, Джон. «Австралийские самолеты для отдыха — наземная школа» . Архивировано из оригинала 19 июля 2008 года . Проверено 5 декабря 2008 г.

[Scott_2004-4] Скотт, Джефф. «Aerospace Web — схемы шасси самолетов» . Проверено 19 февраля 2016 г.

[Boyne_2008,_p._60-5] Бойн 2008, с. 60.

[FTM-6] Jump up to: ^а ^б ^с Transport Canada , Руководство по летной подготовке самолетов , стр. 111 (4-е исправленное издание) ISBN 0-7715-5115-0

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

v т и самолета Компоненты и системы
Airframe structure	Aft pressure bulkhead Cabane strut Canopy Crack arrestor Cruciform tail Dope Empennage Fabric covering Fairing Flying wires Former Fuselage Hardpoint Interplane strut Jury strut Leading edge Lift strut Longeron Nacelle Rib Spar Stabilizer Stressed skin Strut T-tail Tailplane Trailing edge Triple tail Twin tail V-tail Vertical stabilizer Wing root Wing tip Wingbox
Flight controls	Aileron Airbrake Artificial feel Autopilot Canard Centre stick Deceleron Dive brake Dual control Electro-hydraulic actuator Elevator Elevon Flaperon Flight control modes Fly-by-wire Gust lock HOTAS Rudder Rudder pedals Servo tab Side-stick Spoiler Spoileron Stabilator Stick pusher Stick shaker Trim tab Wing warping Yaw damper Yoke
Aerodynamic and high-lift devices	Active Aeroelastic Wing Adaptive compliant wing Anti-shock body Blown flap Channel wing Dog-tooth Drag-reducing aerospike Flap Gouge flap Gurney flap Krueger flap Leading-edge cuff Leading-edge droop flap LEX Slats Slot Stall strips Strake Variable-sweep wing Vortex generator Vortilon Wing fence Winglet
Avionic and flight instrument systems	ACAS Air data boom Air data computer Aircraft periscope Airspeed indicator Altimeter Annunciator panel Astrodome Attitude indicator Compass Course deviation indicator EFIS EICAS Flight management system Glass cockpit GPS Head-up display Heading indicator Horizontal situation indicator INS ISIS Multi-function display Pitot–static system Radar altimeter TCAS Transponder Turn and slip indicator Variometer Yaw string
Propulsion controls, devices and fuel systems	Autothrottle Drop tank FADEC Fuel tank Gascolator Inlet cone Intake ramp NACA cowling NACA duct Self-sealing fuel tank Splitter plate Throttle Thrust lever Thrust reversal Townend ring War emergency power Wet wing
Landing and arresting gear	Aircraft tire Arrestor hook Autobrake Conventional landing gear Drogue parachute Landing gear Landing gear extender Oleo strut Tricycle landing gear Tundra tire
Escape systems	Ejection seat Escape crew capsule
Other systems	Aircraft lavatory Auxiliary power unit Bleed air system Deicing boot Emergency oxygen system Environmental control system Flight recorder Hydraulic system Ice protection system In-flight entertainment system Landing lights Navigation light Passenger service unit Ram air turbine