РН и элероны связаны у Ercoupe.Вот сайт с обширной информацией по нему.
http://www.ercoupe.info/?n=Main.WindCanalTest
Бескапотажное шасси
РН и элероны связаны у Ercoupe.Вот сайт с обширной информацией по нему.
http://www.ercoupe.info/?n=Main.WindCanalTest
Gambic
Я не люблю военные самолеты.
... Если переднее сделать в 3 раза больше и с пневмоамортизацией, если заднее разместить за спиной и сделать ему длинный ход,.. и добавить укосину из между пяток – тогда да... "а так – нэт" . ... А вот поддержки, в одноместном высокоплане, можно бы отменить, если б пилот как мотоциклист мог опираться о землю "на светофоре"... поставить лишь надувные опорные бульбы с торцов крыла, натягивающие обшивку этого ультралайта. Разворачиваться, при таком высоком винте, он бы мог дачей тяги при заторможенном колесе, если, действительно, объединить элероны с рулем... Для этого надо подкосы крыла привести под задницу (к оси задней вилки) и ... совсем переделать ферму, дьявол в деталях... А так – да, похоже...
Когда дело касается деталей,важна точность.
Вы встречали такие колёса?На сколько кг рассчитаны и на какую скорость?Какие размеры,вес и стоимость?
Колесо от фэтбайка 26" с шиной на 3,2" (80мм) диаметром 750мм,мне великовато,но на 24" не нашёл.Резина весит 1300-1500 г, обода примерно по 1000 г, камера 450 г, ободная лента 140 г. Вместе со спицами, втулкой выходит примерно 3300 г на колесо.С вилкой и шнуровой амортизацией буду счастлив если влезу в 4кг.
Основное 400х100 от Чернова,думается.С поворотной рычажной вилкой типа Е-12 с таким же шнуром уместиться в те же 4кг - больше и желать нечего.
Итого шасси 12кг.Это 10,4% от веса пустого.Но в то же время 4% от максимального веса.Много это или мало?
Вы встречали такие колёса?На сколько кг рассчитаны и на какую скорость?Какие размеры,вес и стоимость?
Колесо от фэтбайка 26" с шиной на 3,2" (80мм) диаметром 750мм,мне великовато,но на 24" не нашёл.Резина весит 1300-1500 г, обода примерно по 1000 г, камера 450 г, ободная лента 140 г. Вместе со спицами, втулкой выходит примерно 3300 г на колесо.С вилкой и шнуровой амортизацией буду счастлив если влезу в 4кг.
Основное 400х100 от Чернова,думается.С поворотной рычажной вилкой типа Е-12 с таким же шнуром уместиться в те же 4кг - больше и желать нечего.
Итого шасси 12кг.Это 10,4% от веса пустого.Но в то же время 4% от максимального веса.Много это или мало?
Gambic
Я не люблю военные самолеты.
Rukan, если угробить в себе художника, то, чем тянуть к элеронам проводку, сделайте флапероны, а пол в кабине матерчатый и на молнии, как в подвеске у дельтапланов. Тогда, сев на "лавку" по центру, вы легко ногами поднимите самолет с консоли и, давши газу, удержите равновесие. За одно получите, при желании, обзор вниз.
А если двурогой ручке сделать ещё одну степень свободы вокруг вертикальной оси, то вы получите независимое от флаперонов управление рулем, что, при поворотности заднего колеса, вам позволит рулить и ездить, поднявши ноги. Научиться этому будет вполне безопасно.
Хмм...
Быть может,непривычный внешний вид моей самолетки создает впечатление эдакого хулигана,которому и море по колено,и горы по плечу.А,что нам стоит самолет построить,хыч-хыч и готово.И управление под себя изменим - ну а чё? - и внешний вид позаковыристее.
Неа.
Впечатление это обманчиво.Я ведь гранты никакие не отрабатываю.Лайки и подписки не собираю.И даже ориентация традиционная - старомоден.
Вас смущает форма крыла в плане?Думаете это художник во мне рукой водил,вырисовывая центроплан,трапециевидную консоль и треугольную законцовку?А их же не просто нарисовать,но ещё и сделать надо своими ручками.Так вот,докладываю - художника я повесил пару лет назад,скелет его болтается на ветру.Форма крыла эта вычурная взята ровненько с Dornier-228 и не просто так,а потому что на неё в сети есть расчет максимальной подъёмной силы,показывающий,что при этом от края срыва и до начала элерона есть запас в Су=0,1.Это,кстати,нормируется в РДК СЛА.Но оч-чень сомневаюсь,что в 90% самодельных самолетов это присутствует.
Форма фюзеляжа,оперения,схема шасси - описывал выше,сухой расчёт в поиске компромисса между противоречивыми требованиями.Там художником и не пахнет.
Пилот,т.е. я в первую очередь,сидит комфортно,как в Ланкаире.Обзор вниз 20гр.Даже не выпуская закрылков я могу видеть прямо перед собой место куда сажусь,а с закрылками и подавно.Далеко не каждый классический капотный самолет может этим похвастаться.А это безопасность в том числе.И даже шасси это смешное тоже несёт в себе несколько элементов безопасности.
Так что чтобы что-то изменить в этом проекте нужны ооочень весские доводы.Я двадцать раз померяю,потом отрежу.
Быть может,непривычный внешний вид моей самолетки создает впечатление эдакого хулигана,которому и море по колено,и горы по плечу.А,что нам стоит самолет построить,хыч-хыч и готово.И управление под себя изменим - ну а чё? - и внешний вид позаковыристее.
Неа.
Впечатление это обманчиво.Я ведь гранты никакие не отрабатываю.Лайки и подписки не собираю.И даже ориентация традиционная - старомоден.
Вас смущает форма крыла в плане?Думаете это художник во мне рукой водил,вырисовывая центроплан,трапециевидную консоль и треугольную законцовку?А их же не просто нарисовать,но ещё и сделать надо своими ручками.Так вот,докладываю - художника я повесил пару лет назад,скелет его болтается на ветру.Форма крыла эта вычурная взята ровненько с Dornier-228 и не просто так,а потому что на неё в сети есть расчет максимальной подъёмной силы,показывающий,что при этом от края срыва и до начала элерона есть запас в Су=0,1.Это,кстати,нормируется в РДК СЛА.Но оч-чень сомневаюсь,что в 90% самодельных самолетов это присутствует.
Форма фюзеляжа,оперения,схема шасси - описывал выше,сухой расчёт в поиске компромисса между противоречивыми требованиями.Там художником и не пахнет.
Пилот,т.е. я в первую очередь,сидит комфортно,как в Ланкаире.Обзор вниз 20гр.Даже не выпуская закрылков я могу видеть прямо перед собой место куда сажусь,а с закрылками и подавно.Далеко не каждый классический капотный самолет может этим похвастаться.А это безопасность в том числе.И даже шасси это смешное тоже несёт в себе несколько элементов безопасности.
Так что чтобы что-то изменить в этом проекте нужны ооочень весские доводы.Я двадцать раз померяю,потом отрежу.
Gambic
Я не люблю военные самолеты.
Сторонник!.. Сторонник – это уже "художник"... "Ваш шашечки или ехать?"... Сделайте зависающие и сэкономите кучу веса на колесе. А крыло, естественно – прямоугольным.
Вы ж понимаете
, у меня одна печаль: чтоб Вы первый в мире освоили эксперименты с капотом на электрофэтбайке.Увы,параметры колеса фэтбайка приводил - максимальный вес такого двухколесного велика с ездоком - 150кг.Это я уже вольно перевел что можно и на одном колесе кататься.
Поэтому и спрашивал - встречались ли подходящие колеса,какие размеры и вес.Подойдёт ли спицованный обод или нужен диск для передачи усилий и момента с тормозов.
Быть может,это одно из тех колёс с кроссовых мотоциклов,что ранее нам показывали?Заодно с вилкой и тормозом.Но этот вариант будет гораздо тяжелее 8кг.
Я бы мог Вам помочь разработать столь специфичный аппарат для точечной посадки без этих непонятных Вам ограничений в 115кг,но это явно будет совершенно иной самолет,чем делаю я.
Если же идёт речь о том,чтобы убедить меня прыгать с горки на переднее колесо,так я не мотоциклист ни разу,и от фэтбайка мне лишь два колеса нужны.
Поэтому и спрашивал - встречались ли подходящие колеса,какие размеры и вес.Подойдёт ли спицованный обод или нужен диск для передачи усилий и момента с тормозов.
Быть может,это одно из тех колёс с кроссовых мотоциклов,что ранее нам показывали?Заодно с вилкой и тормозом.Но этот вариант будет гораздо тяжелее 8кг.
Я бы мог Вам помочь разработать столь специфичный аппарат для точечной посадки без этих непонятных Вам ограничений в 115кг,но это явно будет совершенно иной самолет,чем делаю я.
Если же идёт речь о том,чтобы убедить меня прыгать с горки на переднее колесо,так я не мотоциклист ни разу,и от фэтбайка мне лишь два колеса нужны.
Вообще,не совсем понятно целевое предназначение самолёта садящегося в точку.С этой же точки самолету надо и взлететь.Бушпланы для этого имеют моторы в 180л.с. и большие механизированные крылья.С их коротким разбегом такая посадка сопоставима.А для лёгкой авиетки с низкой тяговооруженностью - зачем это?Вон пан henrik с крылом Каспера и кувырком скорость гасит,и садится может почти в точку со срывом крыла - практически как Вам хотелось - но столько десятков лет,а массовости всё нет...
https://youtu.be/XVBJDik0Xn0
https://youtu.be/MPOzzzitGu0
https://kasperwing.com/technical-information/
Гляньте-ка - готовый аппарат с крутым парашютированием и посадкой без пробега и торможением крылом поперек потока.Прям как хотелось.С 76-го года,на год старше меня.Есть варианты с закрытой кабиной и двухместный.И даже в 115кг входит с запасом при собственном весе как у Кри-кри.
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Cascade_Kasperwing_I-80
"-Ты присмотрелся бы,Тихон..." (из м/ф "Алёша Попович и Тугарин Змей")
https://youtu.be/MPOzzzitGu0
https://kasperwing.com/technical-information/
Гляньте-ка - готовый аппарат с крутым парашютированием и посадкой без пробега и торможением крылом поперек потока.Прям как хотелось.С 76-го года,на год старше меня.Есть варианты с закрытой кабиной и двухместный.И даже в 115кг входит с запасом при собственном весе как у Кри-кри.
https://en.m.wikipedia.org/wiki/Cascade_Kasperwing_I-80
"-Ты присмотрелся бы,Тихон..." (из м/ф "Алёша Попович и Тугарин Змей")
Вложения
https://youtu.be/YTsxzzy_R9w
Вот,подсказали ещё видео.
Столько нововведений...Тут и схема обратной телеги;и поворотные передние колеса,которые можно выставлять по ВПП при полете с боковиком,тем самым сводя опасность циркуля при посадке,которая здесь упоминалась;и заднее велоколесо с приводом от педалей - маневрирование на земле безопасно для окружающих;и много чего ещё,что не увидел.
Люди думают,ищут,пробуют.
Вот,подсказали ещё видео.
Столько нововведений...Тут и схема обратной телеги;и поворотные передние колеса,которые можно выставлять по ВПП при полете с боковиком,тем самым сводя опасность циркуля при посадке,которая здесь упоминалась;и заднее велоколесо с приводом от педалей - маневрирование на земле безопасно для окружающих;и много чего ещё,что не увидел.
Люди думают,ищут,пробуют.
В такой схеме ничего хорошего не увидел... Заднее колесо , по центру , "великолепный поставщик" винту , разных там , камушков ..песочка...и т.д.
Шасси на трапеции....гЛавное , когда попадешь в заросшую поперечную канаву , успеть убрать с трапеции свои "грабли" , чтобы они не вывернулись назад из плечевых суставов..Хм.хм..
Вообще.. Само понятие "бескапотажное шасси" - темка "слегка" тупиковая. Вынужденная посадка..на непригодную поверхность ( канавки в траве , густая растительность , вспашка..). Тут либо диаметр нужен , как у "БелАЗа" , либо "крепкое" шасси , которое складываясь , выкорчевывает ВСЕ по пути из планера ЛА..либо капот.
Весной , при обсуждении "Идеального Химика" , я предложил решение , что-бы минимизировать последствия от жесткой посадки..
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1295372570/3780
Можно сделать одну из точек крепления стоек шасси на срезание , при определенной перегрузке. Тогда планер останется целым , с небольшими повреждениями. Вот это и будут Бескапотажными шасси..
Весной , при обсуждении "Идеального Химика" , я предложил решение , что-бы минимизировать последствия от жесткой посадки..
http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1295372570/3780
Можно сделать одну из точек крепления стоек шасси на срезание , при определенной перегрузке. Тогда планер останется целым , с небольшими повреждениями. Вот это и будут Бескапотажными шасси..
Жаль, что это компьютерная симуляция, а не реальный самолёт. А я то сослепу купился поначалу, за настоящий принял, аж слюни пустил от его ЛТХ ;D Хотя, Каспер, судя по видео, ничуть не хуже его будет
Gambic
Я не люблю военные самолеты.
Бескапотажное колесо с колодочным тормозом
"...Остается самое трудное: как добиться, чтоб торможением определялось направления общей силы реакции? У лучевого шасси оно автоматом "стреляет в ось", но здесь-то – колодки..? ...Как сделать, чтобы не летчик как гонщик дозировал торможение, а какая-то супернадежная автоматика?.. "
Сравнивая между собой посадки в соревнованиях "бушменов", видна четкая корреляция между длиной пробега и "позой" при торможении. Так же как при драг-рэйсе быстрей разгоняется мотоциклист без отрыва переднего колеса, так и здесь: сильнее тормозят те, у кого плечо Ц.Т. относительно точки контакта больше. Так что у всех у них есть резерв – укоротить костыль.
Но речь не об этом. Как я писал, при первичном ударе никого из них не закручивает, то есть у всех у них сила реакции сразу "стреляет" в Ц.Т. Как сделать, чтоб у тормозящего колеса так получалось автоматически независимо от тангажа самолета и силы удара? И, повторюсь – без того, чтоб оно свободно вращалось вокруг оси, проходящей через Ц.Т.? Тогда оно может привычно быть впереди и "нестрашынх" размеров.
Для этого, как говорилось, надо как-то связать тангаж на пробеге и вертикальную силу реакции колеса с усилием его торможения... Как?
Например, если давление в амортизаторе длинноходового заднего колеса использовать в тормозной системе переднего. Или – считывать положение заднего (а значит тангаж самолета) по углу его вилки какой-нибудь электроникой и как-то учитывать вертикальную силу давления у переднего колеса: после этого контроллером выдавать его тормозное усилие.
Но можно – самим передним колесом всё "вычислять" механически..
Представим себе, колесо без оси, заключенное в тесной колесной нише (как мебельные шаровые опоры). Под нагрузкой оно прижмется покрышкой к своду ниши, как в тормозах самокатов, и его тормозное усилие будет равно взятой нагрузке [ch10799] на коэф.трения между покрышкой и материалом крыла. Это – принцип регулировки горизонтальной силы в зависимости от вертикальной. В сущности, при торможении юзом мы получаем такую зависимость (в этом один из плюсов посадочной лыжи: в сочетании с тем, что ее метацентр выше чем расстояние от опоры до центра тяжести, посадка на лыжу устойчива в плане капота, что применяют на планерах и использовалось "на заре", Рис.1 а).
Но, конечно, самолетному колесу упираться надо не шиной по самокатному, а наружной поверхностью выступающих по бокам тормозных дорожек ступицы об тормозные колодки, закрепленные на ферме. Величина торможенья при этом будет зависеть от: 1) – радиуса дорожек, 2) – кф.трения и 3) –"угла заклинивания в колодках" как у клиновых ремней, см. Рис. 1 б. Чем острее угол между хордами тормозных колодок, тем сильнее сила прижима в сравнении с весом принятым колесом (с усилием по биссектрисе угла колодок). Таким образом, мы автоматически можем учесть вертикальную силу на колесе, и тормозящая сила будет ей пропорциональна (чего совсем нет до юза у тормозов обычных – "произволных").
Но как быть с тангажом? При изменении тангажа центр тяжести самолета по окружности поворачивает вокруг пятна контакта, и общая сила реакции колеса должна "отслеживать" эти перемещения; как это сделать?.. В начинающемся капоте, когда центр тяжести поднимается над колесом, надо сбрасывать усилие торможения, ведь плечо у mg становится меньше; а когда фюзеляж "просядет" после удара, то наоборот, торможение должно увеличиться, чтобы остановить просадку – "подхватить" самолет пикирующим моментом. Как силе торможения учитывать тангаж самолета?
Поскольку при мотопосадке функцию амортизации у переднего колеса выполняет тормоз, а её "ход" – это "кабрирующая просадка" всего самолета, мы можем ось у переднего сделать практически неподвижной, особенно – у колеса с внутренней пневмоамортизацией.
И надо ось такого колеса, а вернее обоймы наружных подшипников, надетых на ось, разместить в направляющих буксах, ориентированных под нужным углом к вертикали стояночного положения. Тогда, чем сильнее наклонится самолет вперед, тем большая часть вертикальной силы обжатой покрышки возьмут на себя эти буксы, а не тормозные колодки, и торможение станет меньше. Когда центр тяжести самолета почти встанет над колесом, буксы окажутся горизонтальны и полностью примут вес, разгрузят колодки и торможения не будет. И наоборот, при "приседании" самолета к земле, буксы окажутся вертикальны и вся вертикальная сила придет на тормозные колодки, Рис. 1 в.
Преимущество букс ещё в том, что они автоматом "решают" не только тангаж, но и проблему кочек. Когда колесо въезжает на кочку, его нормальная сила отклоняется от вертикали назад и её кабрирующий момент уменьшается, что приводит к "подножке". При этом, для равновесия по моментам надо ослабить касательную к колесу тормозящую силу. Но так и случится, поскольку на пробеге буксы "пропускают" к колодкам только продольную им ([ch8776] вертикальную) силу реакции колеса.
А как отключать тормоза? Очень просто: при рулении и на разбеге два эксцентрика прижимают обоймы подшипников вниз, берут на себя вертикальную силу и тормозная поверхность ступицы "не дотягивается" до колодок. Перемещение оси в буксах – всего несколько милиметров. Всё.
Ну а если у нас колесо без внутренней амортизации, а с обычной внешней, то можно ли применить те же принципы для "вычисления" потребной бескапотажной тормозной силы?.. Да, для этого надо давление в амортизаторе связать через гидроредукцию с давлением в тормозных цилиндрах. Или же, в общем случае, верхнее ухо основного амортизатора посадить на шток второго гидроцилиндра, и по давлению в нем вычислять вертикальную силу обжатия колеса и использовать это давление для торможения. Тогда, кстати, "верхний" гидроцилиндр может взять на себя функцию ограничительного демпфера или второй рессоры при двухрежимной амортизации, а также – при перекачке масла "вокруг" поршня – функцию выпуска шасси.
Итак, в простом колодочном колесе переменность вертикальной нагрузки мы "учли" с помощью Амонтона–Кулона, а переменный тангаж – за счет круглости колеса. Остается учесть обжатие пневматика – при внутренней амортизации, и общий ход пятна контакта – при внешней. Ведь при этих перемещениях общая сила реакции параллельно самой себе тоже смещается вверх и "мажет" мимо Ц.Т. при константном соотношении F[sub]x[/sub]/F[sub]y[/sub] и тангаже.
Рассмотрим внутреннюю амортизацию с колодочным тормозом. На первый взгляд, при обжатом мягком бигфуте сила реакции пройдет выше Ц.Т., вызывая кабрирование самолета, чего при первичном ударе в мотопосадке как раз и хочется избежать. Но, на самом деле, в схеме с колодочными тормозами закон Кулона "отслеживает" не непосредственно пропорциональность сил, а равенство моментов от торможения колодок и покрышки относительно оси колеса:
F[sub]торм. ступ.[/sub] [ch10799] R[sub]ступ.[/sub] = F[sub]торм.[/sub] [ch10799] (R[sub]колеса[/sub] – [ch948][sub]обж.[/sub]) ,
где F[sub]торм. ступ.[/sub] это сила трения колодок, R[sub]ступ.[/sub] – радиус тормозной дорожки ступицы, а [ch948][sub]обж.[/sub] – это обжатие покрышки, и значит:
F[sub]торм.[/sub] = (F[sub]торм.ступ. [/sub] [ch10799] R[sub]ступ.[/sub] ) / (R[sub]колеса[/sub] – [ch948][sub]обж.[/sub] .
То есть при обжатии – при уменьшении плеча тормозящей силы – сама она увеличится, что и требуется для отклонения назад (поворота) общей силы реакции, чтоб она продолжала "стрелять в Ц.Т." При этом, условием её попадания в Ц.Т., будет:
F[sub]y[/sub][ch10799]L[sub]передн. [/sub]= F[sub]торм.[/sub] [ch10799] h[sub]ц.т. [/sub] ,
где F[sub]y[/sub] – вертикальная сила в переднем колесе, L[sub]передн.[/sub] – его вынос вперед из-под центра тяжести, а h[sub]ц.т.[/sub] – высота Ц.Т. над пятном контакта.
При неподвижной оси (у колеса с внутренней амортизацией) высота h[sub]ц.т.[/sub] = h[sub]ц.т. над осью[/sub] + R[sub]колеса[/sub] – [ch948][sub]обж[/sub]. И тогда условием безмоментного направления силы реакции колеса будет:
F[sub]y[/sub][ch10799]L[sub]передн.[/sub] = (F[sub]торм.ступ.[/sub] [ch10799] [sub]Rступ.[/sub] [ch215] (h[sub]ц.т.над осью[/sub]+ R[sub]колеса[/sub] – [ch948][sub]обж.[/sub]) / (R[sub]колеса[/sub] – [ch948][sub]обж.[/sub]).
И мы видим, что скобка в числителе при обжатии пневматика относительно уменьшается меньше, чем скобка в знаменателе, то есть в пикирующем моменте горизонтальная сила торможения растет быстрее, чем падает высота до Ц.Т., а значит при вертикальном обжатии, в том числе при первичном ударе, когда обжатие максимально, общая сила реакции будет пикирующей, и тенденции к козлению (кабрированию) – не будет. (Что мы, кстати, и видим в соревнованиях бушменов).
А что будет при внешней амортизации, когда смещение пятна контакта не отражается на плече тормозящей силы вокруг оси колеса? Здесь обжатие пневматика относительно будет меньше, а смещение вверх пятна контакта (при длинноходовой амортизации) – больше. В этом случае в "счетно-решающую гидравлику" всей системы нужно ввести нелинейность усилия торможения от обжатия амортизатора, используя "плечи и углы" в механизме рычажной вилки, например, как на Рис. 2 б. Вообще, при наличии гидроцилиндров и рычагов у "сложного" самолета "отслеживать" центр тяжести можно точнее, не говоря уже о включении контроллера в "цепь" тормозного цилиндра. Но два главных принципа: пропорциональность трения весу и круглое колесо остаются в силе.
А для легкого самолета (особенно велосипедной схемы с двумя тормозными дорожками по краям ступицы) сочетание внутренней пневмоамортизации с непосредственным прижатием к тормозным колодкам представляется оптимальным. Тормозить при рулении можно дозированным поворотом эксцентриков или же тормозом заднего колеса.
"...Остается самое трудное: как добиться, чтоб торможением определялось направления общей силы реакции? У лучевого шасси оно автоматом "стреляет в ось", но здесь-то – колодки..? ...Как сделать, чтобы не летчик как гонщик дозировал торможение, а какая-то супернадежная автоматика?.. "
Сравнивая между собой посадки в соревнованиях "бушменов", видна четкая корреляция между длиной пробега и "позой" при торможении. Так же как при драг-рэйсе быстрей разгоняется мотоциклист без отрыва переднего колеса, так и здесь: сильнее тормозят те, у кого плечо Ц.Т. относительно точки контакта больше. Так что у всех у них есть резерв – укоротить костыль.
Но речь не об этом. Как я писал, при первичном ударе никого из них не закручивает, то есть у всех у них сила реакции сразу "стреляет" в Ц.Т. Как сделать, чтоб у тормозящего колеса так получалось автоматически независимо от тангажа самолета и силы удара? И, повторюсь – без того, чтоб оно свободно вращалось вокруг оси, проходящей через Ц.Т.? Тогда оно может привычно быть впереди и "нестрашынх" размеров.
Для этого, как говорилось, надо как-то связать тангаж на пробеге и вертикальную силу реакции колеса с усилием его торможения... Как?
Например, если давление в амортизаторе длинноходового заднего колеса использовать в тормозной системе переднего. Или – считывать положение заднего (а значит тангаж самолета) по углу его вилки какой-нибудь электроникой и как-то учитывать вертикальную силу давления у переднего колеса: после этого контроллером выдавать его тормозное усилие.
Но можно – самим передним колесом всё "вычислять" механически..
Представим себе, колесо без оси, заключенное в тесной колесной нише (как мебельные шаровые опоры). Под нагрузкой оно прижмется покрышкой к своду ниши, как в тормозах самокатов, и его тормозное усилие будет равно взятой нагрузке [ch10799] на коэф.трения между покрышкой и материалом крыла. Это – принцип регулировки горизонтальной силы в зависимости от вертикальной. В сущности, при торможении юзом мы получаем такую зависимость (в этом один из плюсов посадочной лыжи: в сочетании с тем, что ее метацентр выше чем расстояние от опоры до центра тяжести, посадка на лыжу устойчива в плане капота, что применяют на планерах и использовалось "на заре", Рис.1 а).
Но, конечно, самолетному колесу упираться надо не шиной по самокатному, а наружной поверхностью выступающих по бокам тормозных дорожек ступицы об тормозные колодки, закрепленные на ферме. Величина торможенья при этом будет зависеть от: 1) – радиуса дорожек, 2) – кф.трения и 3) –"угла заклинивания в колодках" как у клиновых ремней, см. Рис. 1 б. Чем острее угол между хордами тормозных колодок, тем сильнее сила прижима в сравнении с весом принятым колесом (с усилием по биссектрисе угла колодок). Таким образом, мы автоматически можем учесть вертикальную силу на колесе, и тормозящая сила будет ей пропорциональна (чего совсем нет до юза у тормозов обычных – "произволных").
Но как быть с тангажом? При изменении тангажа центр тяжести самолета по окружности поворачивает вокруг пятна контакта, и общая сила реакции колеса должна "отслеживать" эти перемещения; как это сделать?.. В начинающемся капоте, когда центр тяжести поднимается над колесом, надо сбрасывать усилие торможения, ведь плечо у mg становится меньше; а когда фюзеляж "просядет" после удара, то наоборот, торможение должно увеличиться, чтобы остановить просадку – "подхватить" самолет пикирующим моментом. Как силе торможения учитывать тангаж самолета?
Поскольку при мотопосадке функцию амортизации у переднего колеса выполняет тормоз, а её "ход" – это "кабрирующая просадка" всего самолета, мы можем ось у переднего сделать практически неподвижной, особенно – у колеса с внутренней пневмоамортизацией.
И надо ось такого колеса, а вернее обоймы наружных подшипников, надетых на ось, разместить в направляющих буксах, ориентированных под нужным углом к вертикали стояночного положения. Тогда, чем сильнее наклонится самолет вперед, тем большая часть вертикальной силы обжатой покрышки возьмут на себя эти буксы, а не тормозные колодки, и торможение станет меньше. Когда центр тяжести самолета почти встанет над колесом, буксы окажутся горизонтальны и полностью примут вес, разгрузят колодки и торможения не будет. И наоборот, при "приседании" самолета к земле, буксы окажутся вертикальны и вся вертикальная сила придет на тормозные колодки, Рис. 1 в.
Преимущество букс ещё в том, что они автоматом "решают" не только тангаж, но и проблему кочек. Когда колесо въезжает на кочку, его нормальная сила отклоняется от вертикали назад и её кабрирующий момент уменьшается, что приводит к "подножке". При этом, для равновесия по моментам надо ослабить касательную к колесу тормозящую силу. Но так и случится, поскольку на пробеге буксы "пропускают" к колодкам только продольную им ([ch8776] вертикальную) силу реакции колеса.
А как отключать тормоза? Очень просто: при рулении и на разбеге два эксцентрика прижимают обоймы подшипников вниз, берут на себя вертикальную силу и тормозная поверхность ступицы "не дотягивается" до колодок. Перемещение оси в буксах – всего несколько милиметров. Всё.
Ну а если у нас колесо без внутренней амортизации, а с обычной внешней, то можно ли применить те же принципы для "вычисления" потребной бескапотажной тормозной силы?.. Да, для этого надо давление в амортизаторе связать через гидроредукцию с давлением в тормозных цилиндрах. Или же, в общем случае, верхнее ухо основного амортизатора посадить на шток второго гидроцилиндра, и по давлению в нем вычислять вертикальную силу обжатия колеса и использовать это давление для торможения. Тогда, кстати, "верхний" гидроцилиндр может взять на себя функцию ограничительного демпфера или второй рессоры при двухрежимной амортизации, а также – при перекачке масла "вокруг" поршня – функцию выпуска шасси.
Итак, в простом колодочном колесе переменность вертикальной нагрузки мы "учли" с помощью Амонтона–Кулона, а переменный тангаж – за счет круглости колеса. Остается учесть обжатие пневматика – при внутренней амортизации, и общий ход пятна контакта – при внешней. Ведь при этих перемещениях общая сила реакции параллельно самой себе тоже смещается вверх и "мажет" мимо Ц.Т. при константном соотношении F[sub]x[/sub]/F[sub]y[/sub] и тангаже.
Рассмотрим внутреннюю амортизацию с колодочным тормозом. На первый взгляд, при обжатом мягком бигфуте сила реакции пройдет выше Ц.Т., вызывая кабрирование самолета, чего при первичном ударе в мотопосадке как раз и хочется избежать. Но, на самом деле, в схеме с колодочными тормозами закон Кулона "отслеживает" не непосредственно пропорциональность сил, а равенство моментов от торможения колодок и покрышки относительно оси колеса:
F[sub]торм. ступ.[/sub] [ch10799] R[sub]ступ.[/sub] = F[sub]торм.[/sub] [ch10799] (R[sub]колеса[/sub] – [ch948][sub]обж.[/sub]) ,
где F[sub]торм. ступ.[/sub] это сила трения колодок, R[sub]ступ.[/sub] – радиус тормозной дорожки ступицы, а [ch948][sub]обж.[/sub] – это обжатие покрышки, и значит:
F[sub]торм.[/sub] = (F[sub]торм.ступ. [/sub] [ch10799] R[sub]ступ.[/sub] ) / (R[sub]колеса[/sub] – [ch948][sub]обж.[/sub] .
То есть при обжатии – при уменьшении плеча тормозящей силы – сама она увеличится, что и требуется для отклонения назад (поворота) общей силы реакции, чтоб она продолжала "стрелять в Ц.Т." При этом, условием её попадания в Ц.Т., будет:
F[sub]y[/sub][ch10799]L[sub]передн. [/sub]= F[sub]торм.[/sub] [ch10799] h[sub]ц.т. [/sub] ,
где F[sub]y[/sub] – вертикальная сила в переднем колесе, L[sub]передн.[/sub] – его вынос вперед из-под центра тяжести, а h[sub]ц.т.[/sub] – высота Ц.Т. над пятном контакта.
При неподвижной оси (у колеса с внутренней амортизацией) высота h[sub]ц.т.[/sub] = h[sub]ц.т. над осью[/sub] + R[sub]колеса[/sub] – [ch948][sub]обж[/sub]. И тогда условием безмоментного направления силы реакции колеса будет:
F[sub]y[/sub][ch10799]L[sub]передн.[/sub] = (F[sub]торм.ступ.[/sub] [ch10799] [sub]Rступ.[/sub] [ch215] (h[sub]ц.т.над осью[/sub]+ R[sub]колеса[/sub] – [ch948][sub]обж.[/sub]) / (R[sub]колеса[/sub] – [ch948][sub]обж.[/sub]).
И мы видим, что скобка в числителе при обжатии пневматика относительно уменьшается меньше, чем скобка в знаменателе, то есть в пикирующем моменте горизонтальная сила торможения растет быстрее, чем падает высота до Ц.Т., а значит при вертикальном обжатии, в том числе при первичном ударе, когда обжатие максимально, общая сила реакции будет пикирующей, и тенденции к козлению (кабрированию) – не будет. (Что мы, кстати, и видим в соревнованиях бушменов).
А что будет при внешней амортизации, когда смещение пятна контакта не отражается на плече тормозящей силы вокруг оси колеса? Здесь обжатие пневматика относительно будет меньше, а смещение вверх пятна контакта (при длинноходовой амортизации) – больше. В этом случае в "счетно-решающую гидравлику" всей системы нужно ввести нелинейность усилия торможения от обжатия амортизатора, используя "плечи и углы" в механизме рычажной вилки, например, как на Рис. 2 б. Вообще, при наличии гидроцилиндров и рычагов у "сложного" самолета "отслеживать" центр тяжести можно точнее, не говоря уже о включении контроллера в "цепь" тормозного цилиндра. Но два главных принципа: пропорциональность трения весу и круглое колесо остаются в силе.
А для легкого самолета (особенно велосипедной схемы с двумя тормозными дорожками по краям ступицы) сочетание внутренней пневмоамортизации с непосредственным прижатием к тормозным колодкам представляется оптимальным. Тормозить при рулении можно дозированным поворотом эксцентриков или же тормозом заднего колеса.
