Landingsudstyr (fly)
Understellet ( engelsk landingsstel eller "Undervogn") af et luftfartøj repræsenterer samtlige de hjul med fly dæk, fælge og for det meste indbyggede bremser . Desuden er de ophængt på dæmpede stivere, fjederben eller stive strukturer. Landingsudstyret understøtter flyet på jorden og gør det muligt at bevæge sig på jorden ( taxa ). Det gør det også muligt at opnå den nødvendige starthastighed til start ( startkørsel ). Under landing absorberes de relativt høje slagbelastninger af landingshjulet ( støddæmpere ) og holdes dermed væk fra flyrammen . Selv at springe tilbage (hoppe af landingsbanen ) efter en hårdere touchdown blødgøres af dæmpningen af støddæmperne. Hjulbremser kan bruges til at forkorte kyststrækningen ved landing og ved afbrydelse af start , til styring på jorden (differentialbremsning) samt til hastighedskontrol og som parkeringsbremse på jorden. Chassiset kan være fast (stift) eller indtrækkeligt (indtrækbart landingsudstyr, engelsk optrækkeligt gear)
Chassiset er normalt en trepunktsstøtte.
Landingsudstyret er en relativt tung del af flyet, det kan udgøre op til 7% af den maksimale startvægt, men normalt kun 4-5%. [1]
For flylandingsgear skelnes der efter hjulens placering, deres installationssted og deres design. Der skelnes grundlæggende mellem to typer chassis:
- Hovedlandingsudstyr (foran eller bag flyets tyngdepunkt)
- Understøt landingsudstyr (næse- eller halelandingsudstyr samt understøtningslandskab på vingerne)
dette efterfølges af arrangementet af vognene
- Trepunkts landingsstel i næse- eller halehjul
- Tandem chassis
- Særlige vogne (f.eks. Kædevogne eller skridstel)
Chassisets opgaver
Chassisets hovedopgaver er:
- Aktiver flyets mobilitet på jorden
- Sørg for, at ingen anden del af flyet rører jorden under taxa, start og touchdown
- Absorberer og dæmper den lodrette kinetiske energi ved landing
- Absorption og transmission af den vandrette kinetiske energi under landing og i tilfælde af en afbrudt start
- Ophængning af ujævne gulve
- Modstand mod sidebelastningen ved start og landing i sidevind .
Konfiguration af landingsudstyr
Når det drejer sig om hjularrangementet (normalt et trepunktsarrangement), skelnes der mellem det historisk ældre spur-landingsudstyr (indtil 1930'erne også med en slibespore) og det nyere næsehjul-landingsstel. Tandemarrangement af hjulene under skroget er mindre almindeligt, hvilket kræver sidestøtter (eksempler: motorflyvemaskine Falke , passagerfly Baade 152 , bombefly B-52 eller jagerfly Harrier ).
Halehjuls chassis (engl. "Konventionelt gear")
Trehjulet gear
Tandem gear
Landingskonfigurationer af forskellige kommercielle fly
I tunge transportfly består hovedlandingsstel ofte af to til fire grupper af hjul, der er arrangeret i to rækker på flykroppen.
Antallet af hjul, der kræves til et bestemt fly, afhænger af dets vægt, påtænkte anvendelse og bæreevnen på lufthavnen. Denne værdi er angivet med " Pavement Classification Number ".
Hale-landingsudstyr (hale- eller hale-landingsudstyr)
I de første årtier af luftfart indtil slutningen af Anden Verdenskrig var næsten alle fly Spornradflugzeuge (Engl. Taildragger eller tailwheel ). Næsten alle havde et landingsstel med en spur. Det er her, begrebet konventionelt gear , som stadig bruges i dag på engelsk , stammer fra.
Med et halelandingsudstyr er de to hovedlandingsbenben foran flyets tyngdepunkt, og en slibespore eller et halehjul i halearealet giver det tredje støttepunkt. Dette stjernehjul kan gøres styrbart ved at koble det til rorstyringen . Sammenlignet med et næsehjuls landingsstel er konstruktionen en smule enklere. En ulempe ved denne type landingsudstyr er, at agterenden er lavere end stævnen, når køretøjet står. For piloten betyder det, at udsigten til fronten kan blive stærkt begrænset under taxa, hvilket tvinger ham til at køre taxa i serpentinske linjer. For at starte skal han først løfte halen af flyet under start (ved let at trykke på kontrolpinden), indtil flyets flykrog er parallelt med landingsbanen. I denne neutrale langsgående hældning finder der yderligere acceleration sted, indtil den løftes af. På grund af den proptrækkerlignende luftstrøm bag propellen (engelsk: slip stream), der rammer den lodrette hale, kan der opstå en mere eller mindre stærk tendens til at bryde væk, især efter at have løftet halen, til venstre i fly med højre eller roterende propel med uret. Den anden ulempe ved halelandingsudstyret bliver tydelig, når et breakout faktisk begynder, især når det ruller ud efter landing. Tyngdepunktet bag støttelinjen i hovedlandingsudstyret, der har tendens til at fortsætte med at bevæge sig i den oprindelige retning, skaber et øjeblik, der endda understøtter udbryderbevægelsen.
Landinger med et halehjulsfly kræver særlig øvelse for nutidens piloter, der for det meste lavede deres originale uddannelse på mere moderne fly med næsehjullandingsudstyr. Hvis bremserne er for kraftige, er der også risiko for, at halehjulede fly står på hovedet ( flygerminde ) eller endda ruller fremad.
En trepunkts landing, hvor alle tre hjul rører ned på samme tid, er formålet med halehjulsfly. Den nødvendige store angrebsvinkel på vingen og dermed den større modstand reducerer touchdown -hastigheden og forkorter kystafstanden kraftigt.
Når man installerer jetmotorer under vingen af lavvingede fly, er et baghjulslandingsudstyr ubrugeligt, som de første tests med Me 262 viste. Elevatoren er ikke effektiv nok til at modvirke det rette moment, som motorkraften skaber i forhold til det højere tyngdepunkt. Det var ikke muligt at hæve agterstaven, når den rullede. Det trick, som denne mangel blev modvirket med, var at træde bremserne kortvarigt, hvilket bragte torsoen i den ønskede vandrette position. Baseret på denne viden modtog de andre testfly fra Me 262, men også de af konkurrenternes udvikling, Heinkel He 280 , et næsehjul landingsudstyr.
For passagerer i erhvervsfly betyder et baghjulslandingsudstyr, at de skal gå på et skrånende fly for at komme af og på flyet, f.eks. B. i Ju 52 eller DC-3 .
Landingsudstyr til næsehjul
Trehjulet gear er den mere moderne form sammenlignet med baghjulet, selvom Wright -brødrene allerede brugte det på deres senere fly. Næseudstyret i skrogets forreste område supplerer hovedlandingsudstyret. Udsigten til piloten er god, især under taxa, men også under start og landing. Næsehjulet kan være designet til at være styrbart eller bare drejeligt. I sidstnævnte tilfælde skal der installeres en separat dæmpningsanordning for at undgå den frygtede næsehjuls flutter ( Shimmy ). Til styring på jorden kan hjulbremsen i det respektive hovedlandingsstel bruges ud over næsehjulet. En vælte fremad, som med halehjulets landingsudstyr, er næppe mulig mere. Flyets tyngdepunkt er lidt foran hovedlandingshjulet. I tilfælde af et lille udbrud skaber dette et øjeblik, der modvirker udbryderretningen og dermed har en stabiliserende effekt.
I kommercielle fly med næsehjulslandingsudstyr er flykroppen altid i en næsten vandret position, så passagererne kan komme af og på. Betegnelsen for dækarrangementet for kommercielle fly blev standardiseret af den amerikanske FAA . [2]
Denne konfiguration kan demonstreres for første gang i Tyskland den 8. juni 1939 på en Fw 58 , som Reich Aviation Ministry havde konverteret ved Focke-Wulf. Flyet blev derefter gjort tilgængeligt for alle tyske udviklingsselskaber til test i nogen tid. Walter Blume på Arado var den første til at erkende fordelene og anvendte straks den nye chassisform på Ar 232 . Det har hersket siden da og repræsenterer den løsning, der er almindeligt anvendt i dag, både i militæret og i den civile sektor.
Næsehjul
Næsehjulet er en del af et flys landingsudstyr. Det er i den forreste del af maskinen, stævnen , deraf navnet.
I modsætning til hovedlandingsstellet bærer næsehjulet kun en relativt lille del af flyets vægt, mens det står og ruller på jorden. Næsehjulets relativt svage design kan føre til brud i tilfælde af forkert landing, så flyets næse rører landingsbanen. I tilfælde af enmotorede propelfly, der normalt har deres propeller foran, ødelægges propellen derefter - ofte inklusive motoren.
I kommercielle fly, der bruger parkeringspositioner med passagerbroer eller forklædepositioner, der kun kan bruges i én retning i lufthavne , er trækkøret på traktoren , der skubber flyet tilbage efter lastning, koblet til næsehjulet med nyere trækker selv hele næsen landingsudstyr er lukket og hævet.
Jagerfly , der letter og lander på hangarskibe, har brug for et meget stabilt næsehjul: Med moderne design (f.eks. F-18 Hornet og Dassault Rafale ) skal det absorbere opsendelseskatapultens kræfter og modstå tunge slagbelastninger, når de lander kl. en meget høj nedstigning og pude.
Kun få typer fly har bremser på næsehjulet, f.eks. B. med varianter af Boeing 727 og Fokker F28 .
Næsehjulet på Fairchild-Republic A-10 jorden angreb fly er en undtagelse: det er klart forskudt til højre, fordi GAU-8 / A Avenger ombord kanon inklusive ammunitionsfoder er installeret lidt off-center til venstre i buen. Næsehjulet på Hawker Siddeley Trident passagerflyet er også forskudt; det trækker sig tilbage fra siden.
Hovedlandskab
Det vigtigste landingsudstyr er en del af et flys landingsudstyr. Det er placeret i området ved maskinens tyngdepunkt og bærer flyets hovedbelastning, mens det kører på jorden, deraf navnet.
Hovedlandingsudstyret kan bestå af kun et hjul (enkeltsporet undervogn) eller et stort antal hjul med kompliceret mekanik. Nogle hovedlandingshjul (eller dele af dem) kan styres for at forbedre manøvredygtigheden på jorden. På Boeing 747 som et eksempel kan den bageste del af hovedlandingshjulet styres for at muliggøre strammere kurveradier.
Nogle hovedlandingsudstyr kan allerede drejes under flyvning for at kunne absorbere maskinens laterale skub, når de rører ned i sidevindlandinger (f.eks. Boeing B-52 ).
I kommercielle fly er hovedlandingsgrebet fastgjort til vingen med forudbestemte brydepunkter . Denne konstruktion er beregnet til at forhindre, at vingestrukturer og brændstoftanke, der er indbygget i dem, beskadiges i tilfælde af en hård landing; "fjernelse" af landingsudstyret foretrækkes frem for en langt mere ødelæggende eksplosion af brændstof af sikkerhedsmæssige årsager. [3]
Transportfly
Transportfly har særlige krav til landingsudstyret:
- meget høj belastning (derfor mange hjul, ingen lange eller yndefulde landingsben)
- Militære transportører skal være i stand til at starte og lande på ikke -asfalterede landingsbaner (afhængigt af krav og formål)
- Lavest mulige lastkant (muligvis også hydraulisk sænkelig)
- Meget stort skift i tyngdepunktet under lastningsprocessen (fly skal understøttes i halen, når tunge laster flyttes inde i flyet, så de ikke vipper baglæns)
Normalt bruges et landingsudstyr til næsehjul designet til dette.
Næselandingsudstyr Antonov An-124
Tandem chassis
Tandemkonfigurationen (engelsk "tandem gear") er også almindelig for specielle applikationer-f.eks. Til svævefly, lodrette start, rekognosceringsfly i store højder eller nogle bombefly. Den første version af passagerflyet 152, der blev udviklet i DDR, havde også sådan et landingsudstyr, som for det meste krævede sidestøtter.
Boeing B-52 har fire hovedpar hjul under skroget, to ved siden af hinanden
Hovedlandingsudstyr og støttehjul under vingerne på det sovjetiske bombefly og rekognoseringsfly Jakowlew Jak-28
Svævefly
Gamle svævefly var ofte ikke udstyret med et hjul, men kun med en skridskinne.
Med nogle få undtagelser som Stemme S10 har svævefly ikke tilstødende hjul. I stationær tilstand er der altid en vinge på jorden med gnidningsstrimler eller små hjul fastgjort til vingespidsen for at beskytte overfladen.
I moderne svævefly er hovedlasten båret af et - ofte tilbagetrækkeligt - hovedhjul i tyngdepunktets område.Med de første skoleglider blev denne funktion udført af en skridskinne. Selv med mange ældre typer, såsom Schleicher ASK 13 , understøttes hovedhjulet fremad af en løber. Med mere moderne typer bruges der i stedet et mindre næsehjul foran hovedhjulet. I mellemtiden har brugen af et lille hjul i stedet for den tidligere almindelige slibespore også etableret sig bagerst. Da dette hjul kun kan styres i meget begrænset omfang (hvis overhovedet), er en spurvals monteret på jorden for lettere manøvrering.
Andre løsninger
Afhængigt af applikationen kan der også bruges andre chassisløsninger. Særlige kraftige landingsudformninger har et meget stort antal hovedlandingshjul for at holde jordtrykket lavt, og nogle er designet til at kunne justeres i højden på jorden for at forenkle læsning og losning. I sjældne tilfælde var landingsudstyret også designet til at kunne skubbes ud for at forbedre flyets ydelsesdata, for eksempel med Messerschmitt Me 163 .
Andre typer landingsudstyr eller landingsudstyr er:
svømmer
Løbere
Undertiden bruges lejlighedsvis, f.eks. På den nordamerikanske X-15 eller på Lockheed C-130 til polar brug.
Crawler spor
Indimellem blev en larvebånd også brugt til brug på jorden med dårlig bæreevne. Dette kunne imidlertid ikke sejre på grund af den høje vægt og uløselige tekniske vanskeligheder.
Luftpuder
Et luftpude system kaldet Air Cushion Landing System (ACLS) blev også prøvet i 1970'erne. [4] Det første fly var en sø LA4, som ved Bell var udstyret med en luftpude. I 1972 begyndte konverteringen af en DHC-5 Buffalo . Den 11. april 1975 landede Buffalo for første gang på luftpuden. [5]
Fast (stationært) eller indtrækbart landingsudstyr
Det faste chassis er historisk ældre. I de tidlige dage med flykonstruktion var landingsudstyrets procentvise andel i flyets aerodynamiske træk med sine kantede former, de mange stivere og spændinger ubetydelig. Kun med den generelle forbedring af den aerodynamiske form blev den mere og mere vigtig. Da landingsudstyret ikke blev brugt under flyvningen, var det oplagt at få det til at forsvinde helt i denne fase. Derfor talte man om det forsvindende landingsstel. Landingshjulet trækkes tilbage i motorens nacelle, ind i vingerne eller ind i flykroppen .
I dag er det udtrækkelige landingsudstyr normen for at reducere træk med op til 25%. Det enklere faste landingsudstyr bruges kun i mindre fly med mindre høje hastigheder. Der er også former, hvor landingsstellet kun delvist er trukket tilbage.
Fast chassis
Hvis landingsudstyret er fastgjort til flyet på en sådan måde, at det bortset fra ændringerne i dens form forårsaget af kompressionen bevarer sin form under hele flyvningen, betegnes det som et fast landingsudstyr. Hjulene på hver af de to hovedlandingshalvdeler sidder på en fjederstiver, som indeholder både de forskellige typer komponenter, der kræves til dæmpning af rullende og landende bump, samt en anordning til effektiv dæmpning af denne fjederbevægelse. Disse stiver kan nu udkrages i deres stive beslag uden sidestøtte. Man taler derefter om en monopod undervogn (eksempler: Bücker Bü 181 , Klemm Kl 35 A og B ). Disse stiver er udsat for store bøjningsspændinger på grund af de kræfter, der virker sideværts på hjulet. Den anden type er det trebenede landingsudstyr, hvor det nu ledede fjederben styres af to, normalt arrangeret i en V-form, også ledbøjle. Alle tre dele bevæger sig under komprimering. Chassis af denne type ændrer deres sporbredde (eksempler: Junkers Ju 52 , Fieseler Fi 156 ). For at reducere luftmodstanden er hovedlandingsbenets ben og hjulene normalt aerodynamisk beklædte ( HB 23 ). I tilfælde af særligt langsomme fly og mange helikoptere er dette imidlertid også udeladt.
Indtrækbart landingsudstyr
Hvis luftfartøjets landingsudstyr på den anden side er designet og installeret på en sådan måde, at det kan trækkes tilbage, betegnes det som et indtrækbart gear . Tilbagetrækningen og forlængelsen kan udføres manuelt eller automatisk (for det meste hydraulisk , lejlighedsvis elektrisk). I sidstnævnte tilfælde skal der være et nødforlængelsessystem, som tidligere ofte skulle betjenes i hånden (håndpumpe eller håndsving). Landingshjulet er helt eller delvist trukket tilbage i flykroppen, vingen, motoracellen eller sin egen nacelle.
Indtrækkelige landingshjul fandt vej til flykonstruktion i midten af 1930'erne . Dornier Do 11 betragtes som det første europæiske militærfly med indtrækbart landingsudstyr [6], der opfylder behovet for øgede flyvehastigheder. Andre tidlige eksempler er Heinkel He 70 "Blitz" og Airspeed AS 5 "Courier". Sandsynligvis det første fly med indtrækbart landingsudstyr var det amerikanske Dayton-Wright RB-1 racerfly; [7] den deltog i "Gordon Bennett Trophy" for USA i 1920. [8.]
Da placeringen af alle hjul ikke kan ses af piloten fra sit sæde, skal placeringen af hver undervognssektion, uanset om den er trukket tilbage eller forlænget, vises via enheder. Der er elektriske og mekaniske displays, der viser chassisets position. Landingsgrebet som sådan (normalt med et hjul for enden) og frem for alt dets position kan straks genkendes i moderne cockpits uden forvirring. Der er et separat display til hvert landingsstelben; For et fly med fem landingsstelben er der derfor fem skærme, som kan lyse rødt eller grønt afhængigt af landingsudstyrets position. Semantikken er enkel:
- intet lys: landingsudstyr tilbagetrukket og låst
- grønt lys: landingsudstyr forlænget og låst
- Rødt lys: Chassisets position svarer ikke til vælgerhåndtaget (f.eks. Under kørsel).
Gearets tilbagetrækning er næsten øjeblikkelig for flermotorede fly efter start, når en positiv stigningshastighed på stigerørsdiameteren ( lodret hastighed , engelsk "Vertical Speed Indicator."-VSI) vises, normalt senest ved udgangen af landingsbane. I tilfælde af nogle fly øges luftmodstanden i tilbagetrækningstidspunktet, når klapperne på landingshjulsakslerne først skal åbnes. Dette kan blive kritisk ved lave hastigheder (f.eks. Når du kører rundt med en defekt motor). I dette tilfælde bør landingsstellet kun trækkes tilbage, når den krævede hastighed er nået. Inden tilbagetrækningsprocessen standses hjulene ved at aktivere bremserne eller automatisk for at undgå uønskede virkninger af de stadig roterende hjul i landingshjulsakslerne.
Landingsudvidelse foretages under nedstigning på glidestien og startes typisk omkring 600 meter (2000 fod) over landingsbanen for kommercielle fly.
Moderne fly har et Ground Proximity Warning System (GPWS). Der er advarselssignaler, hvis maskinen synker under en højde på ca. 150 m over jorden med køreudstyret trukket tilbage.
Andre; Optegnelser
Nogle af de tungeste fly i verden (se også flyvægt ) blev udviklet til militær brug:
- Antonov An-225 Mrija (første flyvning i 1988) har syv dobbelthjulsæt på hver side (se foto), hvis fire baghjul kan styres. Næselandingsudstyret har to landingsstelben med to hjul hver.
- Antonov An-124 Ruslan
- Lockheed C-5 Galaxy
- Lockheed Tristar L-1011-K1 og -KC1
- Xian Y-20 (første flyvning i januar 2013; angiveligt er den maksimale startvægt 200 eller 220 tons)
Konstruktionen af landingsgear til jorden, hvor landingsudstyr uden landingsudstyr kan tage af, og der testes også land. [9]
I tilfælde af problemer med indtrækbare undervogne udføres nogle gange et manuelt "tyngdekraftfald", dvs. undervognen, der stadig er trukket tilbage, låses op, så den falder / strækker sig ind i den "udvidede" position ved tyngdekraften og derefter mekanisk griber ind der, hvis muligt.
Se også
Weblinks
- Dimensioner og strømkrav til vogne (PDF -fil; 384 kB)
Individuelle beviser
- ^ Ajoy Kumar Kundu: Flydesign . Cambridge University Press, New York 2010, ISBN 978-0-511-67785-4 , s. 194 (engelsk, begrænset eksempel i Google Bogsøgning).
- ↑ FAA's betegnelse for dækarrangementet (PDF; 555 kB)
- ↑ The Plane Crash - Fuld dokumentarfilm , forklaring af den korrekte procedure af en flyulykkesforsker fra minut 60
- ^ Norman S. Currey: Design af fly til landingsudstyr: Principper og praksis , s. 307
- ↑ August A. Cenkner Jr.: Aerospace Technologies of Bell Aircraft Company: A Pictorial History (1935–1985) , s. 88
- ^ Herbert Ringlstetter: Natkæmpere og bombefly: Det tyske luftvåben 1933-1945 . GeraMond 2012, s. 7 (med foto).
- ↑ se HF King: The First Fifty Years ... , i: Flight and Aircraft Engineer , Vol. 64, No. 2324, 1953, s. 762 ( tilgængelig online (PDF, engelsk))
- ↑ Se Gordon Bennett Trophy, 1920 , engelsk Wikipedia
- ^ Hamburg Aviation: "Future by Airbus" bruger koncept til landingsstel fra Hamburg , 1. oktober 2012. ( Memento fra 20. oktober 2014 i internetarkivet )