CC BY
107
УДК 629.7.015
ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ РАЗРУШЕНИЯ ПНЕВМАТИКОВ КОЛЕС ПЕРЕДНЕЙ ОПОРЫ ШАССИ ПРИ ПОСАДКЕ САМОЛЕТА ТУ-334-100 НА ВПП РАЗЛИЧНОГО СОСТОЯНИЯ
А.В. ГРЕБЕНКИН
Рассматриваются некоторые результаты математического моделирования посадки самолета Ту-334-100 с оценкой последствий разрушения пневматиков колес передней стойки шасси.
Ключевые слова: математическое моделирование, посадка Ту-334-100, разрушение пневматиков.
Невозможность растормаживания колес передней опоры шасси на этапе послепосадочного пробега может явиться причиной разрушения пневматиков и, как следствие, уменьшения коэффициента сцепления колес передней опоры с поверхностью ВПП до т = 0,05. Рассматривается наиболее тяжелый случай, когда разрушение пневматиков происходит практически мгновенно после касания колесами передней опоры поверхности ВПП.
За основу действий экипажа приняты рекомендации РЛЭ. Предполагается, что экипаж не знает о возможности разрушения колес передней стойки шасси и действует по следующей схеме.
При движении по глиссаде:
управление штурвалом по тангажу с использованием сигналов ГРМ;
управление штурвалом по крену с использованием сигналов КРМ;
управление педалями руля направления для устранения скольжения;
управление тягой двигателей для удержания заданной приборной скорости захода на посадку (время невмешательства в управление РУД 5 с, допустимое отклонение от заданной скорости захода на посадку 2 км/ч).
С высоты начала выравнивания (НРВ = 8,4 м) выполняется переключение в управлении штурвалом по тангажу на выравнивание по принципу погони за "целью".
С высоты начала дросселирования (Ндр = 5 м) вводится процедура перевода РУД 1 и 2 двигателей в положение малого газа (8РУд = 6°).
При уменьшении высоты полета до Н = 2 м вводится задача управления элеронами, направленная на удержание заданного угла крена узад = 0°. Устранение крена продолжается до уверенного касания ВПП (непрерывный контакт пневматиков левой и правой опор шасси с поверхностью ВПП более 1 с).
Управление рулем направления для устранения скольжения сохраняется до первого касания поверхности ВПП основными стойками шасси. После первого касания ВПП основными стойками шасси и до касания ВПП передней опорой вводится задача управления рулем направления для устранения рыскания.
Первое касание ВПП является условием завершения управления штурвалом по тангажу на выравнивание траектории и переключением на управляемое уменьшение угла тангажа (опускание передней опоры шасси). Опускание передней опоры выполняется управлением штурвала по тангажу для удержания заданного угла тангажа Фзад = 0°. Этим управлением также обеспечивается устранение самопроизвольного взмывания самолета после первого касания ВПП.
После фиксации события касания ВПП колесами передней стойки подключается задача управления рулем направления и колесами передней стойки шасси по принципу наведения на "цель", движущуюся по оси ВПП на заданном расстоянии от центра масс самолета (минимизация бокового смещения от оси ВПП). Колеса передней стойки шасси управляются совместно с рулем направления от педалей. Модель управления колесами передней стойки шасси от педа-
лей с учетом работы привода показана на рис. 1. Подключение управления колесами передней стойки шасси выполняется после режима свободной ориентации, в котором колеса находятся в течение 0,5 с с момента фиксации события касания ВПП.
Рис. 1. Модель управления колесами передней стойки шасси от педалей
Интерцепторы и воздушные тормоза выпускаются автоматически в положение 50° по сигналам АСШУ-334М. Уверенное касание ВПП является условием включения малого реверса тяги (8руд = -20°).
После касания ВПП носовым колесом включается максимальный реверс тяги (перевод РУД в положение 8РУд = -34°), вводится процедура торможения колес основных опор шасси, штурвал по тангажу и крену переводится в положение 0 мм. Рассматривается основной режим торможения колес основных опор шасси с обжатием педалей тормоза до 70 мм за 1 с. Основной режим торможения определяется величиной тормозного момента, который линейно зависит от давления в тормозах (с учетом зоны нечувствительности). Давление в тормозах в этом случае определяется по величине отклонения пилотом педалей тормоза (ХТ тах = 70 мм).
При уменьшении скорости пробега до 110 км/ч РУД 1 и 2 двигателя переводится в положение малого реверса тяги, а при уменьшении скорости пробега до 100 км/ч формируется команда АСШУ-334М на полную уборку интерцепторов и воздушных тормозов.
На рис. 2 приведены результаты моделирования посадки на сухую ВПП в условиях действия бокового ветра 15 м/с. При разрыве пневматиков пилот не применяет дополнительных мер по удержанию самолета на оси ВПП. В этом случае потеря эффективности управления носовым колесом приводит к боковому выкатыванию самолета при полном расходе руля направления.
В случае посадки на сухую ВПП в качестве дополнительных мер по устранению бокового увода рассмотрен способ раздельного торможения колес основных стоек шасси после обнаружения потери эффективности управления носовым колесом (разрушение пневматика). В этом случае рассмотрена следующая схема действий пилота:
Полное обжатие педалей тормоза выполняется после касания ВПП колесами передней стойки.
На распознавание рассматриваемого отказа отводится время 2,5 с, после чего выполняется временное растормаживание колес левой или правой стойки в зависимости от направления бокового увода самолета. Растормаживание моделируется путем уменьшения обжатия соответствующей педали тормоза. Величина и продолжительность растормаживания определяется из условий изменения бокового увода.
На рис. 3 приведены результаты моделирования посадки на сухую ВПП в условиях действия бокового ветра 15 м/с с применением способа раздельного торможения колес.
Из полученных результатов следует, что раздельное торможение на сухой ВПП обеспечивает уверенное устранение бокового смещения самолета от оси ВПП с гарантированным запасом хода руля направления.
Ухудшение состояния ВПП, приводящее к уменьшению нормируемого коэффициента сцепления, снижает эффективность раздельного торможения, что закономерно приводит к увеличению расхода руля направления и бокового увода на пробеге (рис. 4).
Ту-334. Невозможность растормаживания колёс передней опоры.
| 6=43 5т,Хт=50 ЙСАХ.Нж р=0м д 3=0,6 \л/г -15м/с| [
| В озаушный тормоз К
1
Л |Обжатие педалей тормоза^
1 | Вертикал ьная нагр зка на пе| еднюю стс
1-
° 1йо 1йй на и5 1 гЪ.......'1 55.......'156.......1 % 140 145
|Интерцептор Л/
(Вертикальная нагрузка на правую стойку
Ц-
¡Вертикальная нагрузка на левую стойку}^ ¡1 ____:
Ц
| Угол скольжения| ч
--^
\
-■-У „н n
в
[Угол рыскания^ /
\ -
n
/
J | Скорость бокового ветра \
Рис. 2. Посадка в условиях бокового ветра с невозможностью растормаживания колес передней опоры. Управление в соответствии с РЛЭ
Рис. 3. Посадка в условиях бокового ветра с невозможностью растормаживания колес передней опоры. Раздельное торможение колес основных стоек шасси на сухой ВПП
......Ш"
Рис. 4. Посадка в условиях бокового ветра с невозможностью растормаживания колес передней опоры. Раздельное торможение колес основных стоек шасси на влажной ВПП
В этой связи рассмотрена возможность посадки на влажную и скользкую ВПП при потере эффективности управления носовым колесом, связанной с разрывом пневматиков, с использованием раздельного управления реверсом тяги двигателей. В этом случае рассмотрена следующая схема действий пилота.
До обнаружения рассматриваемого отказа управление двумя двигателями выполняется в соответствии с РЛЭ. На распознавание потери эффективности в управлении носовым колесом отводится время 2,5 с.
После обнаружения рассматриваемого отказа РУД левого или правого двигателя в зависимости от направления бокового ветра и бокового увода самолета переводится в положение малого реверса тяги. При уменьшении скорости пробега до 110 км/ч РУД двух двигателей устанавливается в положение малого реверса тяги.
Результаты моделирования посадки на влажную ВПП с использованием раздельного управления реверсом тяги двигателей приведены на рис. 5.
Из полученных результатов видно, что раздельное управление реверсом тяги позволяет существенно разгрузить руль направления при уверенном удержании самолета на оси ВПП (максимальное боковое смещение самолета от оси ВПП на пробеге не превышает 5 м).
Рис. 5. Посадка в условиях бокового ветра с невозможностью растормаживания колес передней опоры. Раздельное управление реверсом двигателей на влажной ВПП
ESTIMATION OF INFLUENCE OF WHEELS DESTRUCTION OF A FORWARD SUPPORT OF THE GEAR ON LANDING OF PLANE TU-334-100 ON A RUNWAY OF A VARIOUS
CONDITION
Grebyonkin A.V.
Some results of mathematical modeling of planting of plane Tu-334-100 with an estimation of consequences of destruction of wheels of a forward rack of the gear are considered.
Key words: mathematical modeling, planting of plane Tu-334-100, destruction of wheels of a forward rack of the gear.
Сведения об авторе
Гребёнкин Александр Витальевич, 1958 г.р., окончил РКИИ ГА (1981), доктор технических наук, автор свыше 90 научных работ, преподаватель ЕАТК (филиал СПО МГТУ ГА), область научных интересов - аэродинамика, динамика полета, комплексное математическое моделирование задач динамики управляемого движения летательных аппаратов.
