Бескапотажное шасси

Gambic

Я не люблю военные самолеты.
                                      Как приземляется кроссовый мотоцикл?


   Во фристайле они всегда прилетают на склон – как лыжник с трамплина. А в мотокроссе – на плоскость. Почему же они не бьются, при том, что скорости у них больше, а траектории круче чем наши?
   Кроме китов на суше всё разбивается "об ускорение", и при этом нормальная его часть определяется кривизной  траектории. У самолета вообще без рессор излом траектории при контакте был бы "углом" и удар был бы сильным и "хрупким".  Но шасси своим вертикальным ходом сглаживает этот угол "галтелью", сопрягая сплайном траекторию полета с пробегом. И нормальное ускорение равно квадрату скорости, поделенной на радиус кривизны, пропорциональный "ходу" амортизации.
   Так вот, мотоциклы "берут" приземление большим "ходом амортизации" центра тяжести. Но не длиной пружин, а за счет "пикирования тангажа" из стойки на  заднее колесо на фоне дачи газа в момент приземления. Кроссовый мотоцикл мог бы плавно сесть вообще без пружин на жесткое колесо. На Рис. 1 показаны направления силы в момент посадки и траектория Ц.Т. мотоциклиста. Он смягчает посадку той самой силой, что при разгоне ставит его на свечу.

   На рисунке контуры мотоцикла скопированы "contrl V", то есть амортизация заблокирована. И все равно, как  видим, радиус кривизны у него гораздо больше, чем у самолета. Ровно это и позволяет кроссовикам летать баллистически через бугры. И во всех уроках по мотокроссу они настойчиво повторяют  –  "при приземлении дайте газу и бросьте сцепление", чтобы "смягчить шок" как они выражаются. И, наблюдая прыжки, мы видим (и слышим) что при приземлении они ускоряются: инерцией маховика, броском сцепления они общую силу заднего колеса направляют в Ц.Т. и поэтому могут растянуть кривизну приземления без закручивания мотоцикла. Иногда они ошибаются – "не дают газ", и тогда мы видим мгновенный проворот (пикирование) мотоцикла и жестокий удар передним.

    Но нам эта техника не годится. Во-первых, у нас нет привода на колеса :), а главное – нам требуется тормозить (а не ускоряться по трассе), чтоб не поймать на пробеге канавы и кочки.
    То есть, конечно, нам тоже надо направить силу контакта в Ц.Т., но не от заднего колеса с разгоном, а от переднего –  с торможением. Про это во втором видео из поста № 9 (https://youtu.be/6ie7VVq7jHE?t=100) говорит тот гонщик: "если вам после прыжка надо замедлиться, то приземляйтесь на переднее с торможением".  Это спасает от перегрузки при приземлении; если не затормозить – то мотоцикл резко "скабрирует" и получит жесткий удар по корпусу задним. (Так приземляются после прыжка все звери, если им надо остановиться. Высшее мастерство здесь у горных баранов и безоаровых коз (которых иначе бы съели волки и леопард). У них был замерен прыжок практически с места длиной 13.5 м (V = 11.6 м/с = 42 км/ч) с приземлением "в точку" на другой край расселины. Растянутость торможения "в длину" у них достигается за счет "пролета" туловища между лопаток, не связанных с грудной клеткой ключицей (П.П.Гамбарян, 1972, https://www.twirpx.com/file/1237897/).

    Итак, задача: 1) – садиться на переднее (-ие),  2) – дозировать торможение так, чтобы сила "целилась" чуть-чуть спереди от Ц.Т., и 3) – избежать козления при кабрировании фюзеляжа при посадки на задние (-ее).
    Мы получаем суть то же, что кроссовый мотоцикл: вместо хода амортизатора – длинный ход центра тяжести  по вертикали из тангажа касания в стояночный, Рис. 2. Переднее колесо при этом реально большое, можно на неподвижной оси с внутренней пневмоамортизацией (если одно – то приборка на задней части его крыла).
   ...То есть, мы принципиально меняем святая святых тактики приземления: мы отказываемся от приземления на 3 точки, и, наоборот – садимся исключительно на переднее (-ие) с большим запасом до касания задними (-им).

     Проще всего – избежать козления: просто надо выдерживать до конца – до срыва в горизонте; тогда и на пробеге крыло будет сорванным и  никакого козления не будет. Если ж начнется капот, то  – разгрузит переднее, чем уменьшит пикирующий момент покрышек.
    Остается самое трудное: как добиться, чтоб торможение зависело от 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?..  Я пока сходу не вижу решения. Кто придумает – будет "в веках" :).

...Может надо связать тензодатчик подкоса стабилизатора с тормозами?.. Или с тарированным акселерометром в хвосте?.. И подстраховаться отсечкой тормозов датчиком его обтекания?..

P.S.  Вот здесь (первые 50 сек.) человек на примерах пытается всё объяснить: https://www.youtube.com/watch?v=Cdf1T2alkuk . И хорошо виден удар, не смягченный тягой.
 

Вложения

t116

Строю самолеты
Откуда
Урал
ААААААААААА как мне развидеть эту ветку!!!?? :eek:........ Люди вы в воздух то поднимались вообще? На посадку заходили? :) какие мотоциклы...
 

rukan2012

Я люблю авиацию!
Откуда
Беларусь
http://www.airwar.ru/enc/aww2/sam23.html

Такое же короткобазное шасси с хвостовой.Но как неожиданно преобразуется,а?Как думаете,такой рычаг будет эффективнее плавно изменять траекторию цт самолета?Думаю - да.Но тем не менее и такой вариант не вышел из стадии эксперимента.И посадку с парашютированием - крайний случай еще управляемого движения самолета - освоили давно и даже на маленьких колесах.И фото "Шторха" приводилось еще в начале ветки.

https://youtu.be/Z1GIhAXgTTs

https://youtu.be/VDcB0pSUYOI

И так же на боевых вертолетах Апач или Ми-28 рычажное шасси с хвостовой позволяет совершать жесткие посадки.Но такое шасси еще и устойчиво,и разбегаться позволяет.А что будет с одним большим колесом?
 

Gambic

Я не люблю военные самолеты.
    Ну Москалев – даёт!   Русский Рутан – не боялся чисел...  Ровесников авиации не пугали "нормы", и выбор у них был свободным и рациональным. Не то что нынешние – как монахини в монастыре в плену собственного устава.  Вот Москалев бы не испугался ножного шасси и закрыл бы для СЛА проблему посадки вместе с аэродромами (и прицепами :)

     Какие идеи сподвигли его на САМ-23?
  1.  На фоне миллионных котлов вопрос безопасности – отменялся.
  2. Охотники знают, что птицу влет видно только на фоне неба, и он предвосхитил компьютерные неустойчивые самолеты, "облизывающие рельеф".
  3.  А без компьютера с картой и JPS-ом "обкатывать" местность можно только при недостаче подъемной аэросилы (при неадаптивном крыле).  И этот "недостаток" должен пульсировать вместе с рельефом.
  4. И тут возникает проблема "разделения частот": канавы и кочки следует игнорировать, а холмы и ложбины – воспринимать. (Эта проблема встает у подводных крыльев, когда глубина регулируется "лопаткой" глиссирующей по воде: её площадь и массу берут такой, чтобы рябь протыкать, а пологие волны отслеживать.) И тот же принцип использовал Москалев: рессора его ноги была настолько длинноходовой, что "съедала" кочки и обнуляла их действие  безопорной фазой за ними, и только стабильное повышение рельефа её "надолго" сжимало и  "недостача" + Y[sub]аэро[/sub] делалась больше чем  G.  Причем соотношение Y[sub]аэро[/sub] и   Y[sub]ноги[/sub]  летчик мог выбирать произвольно, меняя угол атаки (или скорость движения).
    Фактически САМ-23 был "экипажем" с длинной мононогой, воспринимающей вес. А проблему устойчивости он оставлял крыльям...  Его "бег" был перманентной посадкой "планера"  на длинноходовое моношасси.
   5. А как он боролся с "подножками" – с пикирующим моментом силы реакции на ухабах? Очень просто: вертикальная сила ноги проходила сзади Ц.Т. и стабилизатор, как у Вильги, всегда "топил вниз". И поэтому, после того как на фронте крутого ухаба сила реакции отклонялась назад, увеличивая пикирующий момент, –  на "спуске" она пропадала, а стабилизатор не прекращал свой кабрирующий момент импульса и тем динамически компенсировал импульс пикирования от ноги  на "всходе". На пологой неровности сила реакции за перегибом сама отклонялась вперед и развивала кабрирование. А на длинных подъемах весь самолет изменял тангаж и плечо у силы реакции возвращалось в норму.
    Так что в те "пропавшие" месяцы испытаний ребята резвились во всю. Интересно – как они без компьютера моделировали эту штуку?..

   По сути дела, А.Москалев создал сухопутный безиндуктивный экраноплан – "стойкоплан", "мононогу с колесной ступней", "несущее колесо" с воздушной устойчивостью и управленьем по крену, курсу и тангажу. И в какой-нибудь Средней Ахтубе :))) это бы был самый быстрый, комфортный и экономичный транспорт – самолет без индуктивного сопротивления. (Нечто похожее  используют в гидрофойлах, уходя от трения и волнового сопротивления.)
   ...Вот все эти доводы убедили ЦАГ-овцев и вояк провести  испытания – молодец Москалев!


    II.  В видео про Ан-2 шумит в микрофонах ветер и треплет прически у женщин.


    III. Про посадку Шторха. В статье "Анализ СКВП с обдувом" (http://www.reaa.ru/cgi-bin/yabb/YaBB.pl?num=1553466012) я привожу примеры таких же посадок СТОЛ-ов: без выдерживания, а с ударом внутрь опорного треугольника: там  V[sub]y[/sub] [ch8776] – 5 м/с, (высота сброса на копре 0.8 м)(https://youtu.be/jrXJCj_7aIA?t=270  и 6.50) и общее обжатие [ch8776] 0.85 м (https://youtu.be/Ytj-6cDumUc?t=411). Кто так садится на соревнованиях имеет пробег в 3 раза короче, чем если выдерживать – это эффект торможения первоначальным ударом.
    Но, садясь на 3 точки, весь вертикальный импульс гасится длинноходовым амортизатором, который ради длины телескопа ведут к стыковому узлу – все в потоке и интерферирует с фюзеляжем (поэтому, кстати Шторх "пустотелый").
А энергия m•V[sub]y[/sub][sup]2[/sup] /2 вся переходит в тепло гидрожидкости; а в посадке по кроссовому – в нагрев тормозов, которые так и так есть.
    Кстати вопрос: почему у Шторха маленькие колеса?.. Ответ: он боится козления, а у обычных колес почти нет гистерезиса при обжатии. Вот, если б они догадались до внутренней пневмоамортизации, то сам Gott велел Шторху иметь бигфуты. ... О чём они на Аляске думают?.. (а они не думают, а оттачивают мастерство :).
 

rukan2012

Я люблю авиацию!
Откуда
Беларусь
Рад,что каждая страница этой ветки открывает Вам что-то новое.

Но,справедливости ради,это Рутана можно назвать американским Москалёвым.Александр Сергеевич жил пораньше,а напридумал в авиации не меньше.

А что означает "пустотелый" "Шторх"?И разве бигфуты не боятся козления.Да и,на сколько помнится,время появления колес для бигфутов зависило не от Gotta,а от освоения выпуска промышленностью.

Кстати,если при обстреле разведчика-корректировщика артогня с земли из всего что попало,типа "Шторха" с бигфутами,попасть и пробить это самое колесо,как потом сесть можно,и можно ли вообще?Обычный-то "Шторх" сядет - авиаколесо берет на себя процентов 10 от совершаемой на посадке работы по амортизации,так что потеря его особой работы не делает - против ветра спарашютирует и сядет с нулевым пробегом.А вот без одного бигфута,да еще и с внутренней пневмоамортизацией,что будет?
 

Gambic

Я не люблю военные самолеты.
  1. Да, за САМ-23 –  спасибо, не знал.

  2.
А что означает "пустотелый" "Шторх"?
    То, что они сознательно относили все стойке подальше от фюзеляжа, чтоб избежать интерференции (нахождения выступающих элементов в поджатом (т.е. ускоренном) фюзеляжем потоке). Про это я говорил в бескапотажной тележке. В результате Шторх имеет "комариный" облик – они не боялись габаритов.


3.
И разве бигфуты не боятся козления?
    Тут Вы чего-то недопоняли (или я недостаточно разжевал) : бигфуты, как и всякие обычные  колеса способствуют козлению, так как упруго подбрасывают самолет при "отбое". При этом, если колеса большие (бигфуты), то они накопят больший % энергии, чем маленькие, меньше оставив рассеивать амортизаторам. И в Шторхе они подобрали такое соотношение диаметра колеса и ступицы с ходом амортизации, чтоб козления не было. Я же "им предлагал" на те же стойки поставить большие колеса с внутренней амортизацией, не дающие "отбоя". Тем самым еще увеличив энергоемкость и ослабив влияние кочек и рытвин (изменения направления силы реакции колеса на неровностях).  При этом, при простреле бигфута,  энергоемкость стойки останется прежней.
   А если без одного бигфута опасаться несимметричности при посадке (вероятно Вы это имели ввиду), то что вам мешает из маузера прострелить  оставшееся? А вообще, "волков бояться – в лес не ходить".
   
 

rukan2012

Я люблю авиацию!
Откуда
Беларусь
Кстати да - как предлагал адмирал Макаров затапливать противоположные отсеки корабля от пробитых для сохранения устойчивости,так и пробить оставшийся бигфут - самое простое.Зато повреждения на посадке можно минимизировать.

Мне всёже думается,что не точечное приземление есть благо,а наоборот - преобразующее вертикальное снижение в горизонтальное движение.Как паркурщик или каскадер прыгающий с высоты и приземление переводящий в кувырок.Ваши рисунки с траекторией цт - именно плавный перевод траектории с вертикали в горизонт позволяет рассеивать энергию удара и выдерживать большие перегрузки.Нарисуйте самолет с шасси с носовой или хвостовой,садящийся с парашютированием с большой вертикальной скоростью.Вот и увидим как шасси работают.
 

cooley

Суперкаб с большими колесами
Откуда
Штат Техас
на кабах просто ставят тормоза (например фирмы beringer) которые не дают колесам слишком сильно тормозить. в результате капотажа как такового не случается. проблема не в капотаже а в «циркуле». это реальная проблема. я один раз сделал.
 

rukan2012

Я люблю авиацию!
Откуда
Беларусь
Согласен.Вот и я на своем шасси как бы получил возможность без особых повреждений сесть на неособо подготовленную поверхность,но вот циркуль беспокоит хоть и колея маленькая.Думаю тормозным делать только заднее колесо.Конечно,снижается эффективность торможения - раз;заднее колесо уже не сделать свободноориентируемым с дифференциальными передними тормозами - два.Но один тормоз легче двух,а вес пустого для меня критичен - раз;управление тормозом вынесу на РУС,и не придется ставить на педали (по секрету я от педалей вообще хочу избавиться как на Ercoupe ).Чем больше скорость,тем выше эффективность РВ на прижим,тем лучше торможение.Как якорь сзади корабля,как тормозной парашют,тормозное заднее колесо с умеренной эффективностью будет стабилизировать на пробеге.
 

maverick07

Дважды два-четыре
2. rukan2012 писал(а) Вчера :: 20:57:13:
А что означает "пустотелый" "Шторх"?

    То, что они сознательно относили все стойке подальше от фюзеляжа, чтоб избежать интерференции (нахождения выступающих элементов в поджатом (т.е. ускоренном) фюзеляжем потоке). Про это я говорил в бескапотажной тележке. В результате Шторх имеет "комариный" облик – они не боялись габаритов.
Прошу ответить на один лишь вопрос (не отсылая к всезнающему Гуглу): на каком основании Вы приписали Мевесу то о чём вещаете? Не думаю, что он, создавая [highlight]самолёт КВП,[/highlight] занимался вопросами "избежания интерференции...". А "комариный облик" выбирается для обеспечения установки длинноходовых аммортизаторов, обеспечивающих эффективное снижение перегрузок при посадке с большой вертикальной скоростью. По причине специфичности "глиссады", такая посадка именуется "...как ворона на г...но".
 

Gambic

Я не люблю военные самолеты.
   
     Сooley,  Ваш девиз –  прямо в тему!

 
" ...не дают колесам слишком сильно тормозить"
    А как  у "beringer" настраивается это "слишком – не слишком"? На соревнованиях они часто балансируют на грани, сокращая пробег.  В схеме с х.к. короткий пробег и антикапотность прямо противоречат друг другу. А на длинном пробеге больше шанс поймать яму, которая и без тормоза приведёт к капоту – неразрешимое противоречие.

  Насчет "циркуля" здесь на Форуме  была ветка "Циркуль или капот" , где авторитеты склоняются, что капот сильно хуже. И кто-то заметил там про посадку на основное по центру:   
Мне кажется на этот счет Бланик вне конкуренции
   А при "мотопосадке" на одно переднее, разворачивающее плечо для циркуля в начале  минимально, потом будет стабилизирующий удар задним, а дальше – велосипедный пробег.


  P.S.  Сooley, есть ли у Вас технологическая возможность сделать бигфуты с пневмоамортизацией? Я б тогда взялся их посчитать и поэкспериментировать на моделях.
 

Gambic

Я не люблю военные самолеты.
  Вопрос.  Вокруг чего на ровной земле капотирует самолет: вокруг оси колеса (колес) или вокруг точки контакта?.. А при "подножке" – наезде на кочку?

...Ещё вопрос. Говорят, чтобы не скапотировать, надо тормозить не слишком сильно. А если колеса уткнулись в "бетонный забор" – тормоза помогут?..
 

rukan2012

Я люблю авиацию!
Откуда
Беларусь
Рассмотрим для наглядности мой пример,если не против.

Если бы тормоза стояли на передних колесах,при их срабатывании точкой поворота станут пятна контакта передних колес.Противокапотажный угол у меня 45гр. - это почти как у того же MFI с картинки - т.е. практически как у шасси с носовой опорой.
Применив тормоз на заднем более широком колесе я не могу тормозить слишком резко и учитывая малый вес,размеры и момент инерции таки перекульнуться через нос.

При наезде на,скажем,бордюр в 20см высотой,передние нетормозные колеса на горизонтальных вилках идут вверх.Они вообще всегда идут вверх.Даже если воткнуться в землю с углом 45гр,они всеравно пойдут вверх и будут совершать работу по амортизации.И даже в таком положении раком цт оказывается позади пятен контакта колес,и самолет может "вырулить" если не разрушится.
 

Gambic

Я не люблю военные самолеты.
   
Применив тормоз на заднем более широком колесе я не могу тормозить слишком резко и учитывая малый вес,размеры и момент инерции таки перекульнуться через нос.
  Поясните, пожалуйста: вы не можете слишком резко тормозить, потому что боитесь скапотировать, или потому что не получится тормозить?


И даже в таком положении раком цт оказывается позади пятен контакта колес, и самолет может "вырулить" если не разрушится.
   Если передние без тормозов, то на пробеге без кочек (без сильного удара вверх по заднему) скапотировать он у вас сможет только уткнувшись в землю капотом (шарнирами вилок).
Ц.Т. -то будет сзади, но если сила инерции пройдет спереди от "колен" и энергии хватит – то перевернется на спину.
 

rukan2012

Я люблю авиацию!
Откуда
Беларусь
Мне не получится тормозить слишком резко.Мне это и не надо.Самолет я этот делаю под себя.Он ни разу не пилотажный,ни красавец,ни мощный или супер быстрый.Это просто на все руки друг.Допускающий и прощающий многие ошибки.У меня слабое зрение.А может я очки сломаю?Или зазеваюсь и посадка уже когда стемнеет?Я не позиционирую это шасси как вездеходное.Я говорю что оно всетаки противокапотажное,и в случае форс-мажора с таким шасси чувствовать себя буду спокойнее.
Не самая большая эффективность тормозов?Зато простая техника применения - после касания гашетку тормоза зажать и РУС до пупа.Ну будет пробег длиннее на пару десятков метров.Зато отсутствие тормозов на передних колесах точно не даст ни циркуля,ни капота при чрезмерном старании...Как там говорится - лучшая система та,которой нет.Защита от дурака.
 

Gambic

Я не люблю военные самолеты.
 
..вот противокапотажные шасси...
  Да, это идея...  Возможно, оно получится легче, чем одно колесо такого  диаметра.  И через кочки будет переступать не наезжая...  Причем заднее можно сделать самым маленьким, а переднее – самым большим.   Зачёт!..  Надо подумать...
 

Gambic

Я не люблю военные самолеты.
rukan2012, ответ на пост № 56.  Отлично высказанная концепция и самолет ей соответствует.

    Но пара десятков метров – это ужасно много... И даже они могут не получиться: перевернутая дельтателега с кф. трения 0.6 и 70% стояночного веса на заднем, (правда с относительно  более высоким чем у вас Ц.Т.) тормозит с силой 0.23 mg и пробегает 60 м при схожей посадочной. На стр. 6-7 там есть расчет для торможения задним (ссылка в посте № 9).
    ...И что Вам мешает поставить тормозные диски от велосипеда и связать отрыв заднего колеса с отсечением тормозов? По безопасности в плане капота это будет равно отсутствию тормозов, но тормозную силу вы получите не 0.23, а 0.6 mg и пробег  соответственно.
    И, кстати, при вашей компановке,  размерах и РУСе между ног, просится некая "кочерга" с поперечной осью в районе  заднего колеса, с рукояткой под левой (правой) рукой и сошником на "хвосте" длиной 1-2 м. При вынужденной, вы не только РУС до пупа, но и эту рукоятку вверх, загоняя "якорь"...  И вот уж не будет ни капота ни циркуля и прекрасное торможение (как древними костылями).
 
Вверх