Амортизационная стойка шасси летательного аппарата
Полезная модель относится к авиационной технике, а именно к взлетно-посадочным устройствам летательных аппаратов. Амортизационная стойка содержит корпус в виде стакана 1 заполненного гидравлической жидкостью А и сжатым газом В. В верхней части стакана 1 закреплен плунжер 2. Шток 3 установлен в стакане 1 с возможность перемещения по неподвижной опорной капролоновой буксе 4, закрепленной в нижней части стакана 1 и при помощи капролоновой буксы 5, закрепленной в верхней части штока 3. Технической задачей предлагаемой полезной модели является снижение весовой характеристики амортизационной стойки шасси летательного аппарата при обеспечении высоких ресурсных показателей. Указанная цель достигается тем, что стакан 1 выполнен из титана, а его внутренняя поверхность снабжена слоем порошкового материала 6 на основе износостойких компонентов толщиной 0,500-0,200 мм, образованным газотермическим напылением.
Полезная модель относится к авиационной технике, а именно к взлетно-посадочным устройствам летательных аппаратов и предназначена для восприятия нагрузок на бетонных и грунтовых ВПП и передаче их на конструкцию летательного аппарата при разбеге, взлете, посадке, пробеге и рулении после посадки, швартовке, буксировке самолетов, вертолетов, многоразовых космических аппаратов.
Известна амортизационная стойка шасси летательного аппарата самолета Як-42 содержащая корпус в виде стакана и шток, установленный в стакане с возможностью перемещения (прототип - «Руководство по технической эксплуатации самолета Як-42», раздел 32.10.01 «Амортизационная стойка» - описание, работа, рис.1, разработанное ОАО «ОКБ им. А.С.Яковлева, 1979 г. с изменениями и дополнениями 1982 г., 1984 г.» - опубликовано в Интернете на http://aviadocs.net/RLT/Yak-42/R
), (книга «Самолет Як-42» т.1, авторы: Денисов М.И, Уланова Л.Г. изд. Северо-Кавказский Учебно-тренировочный центр гражданской авиации, опубл. 2000 г.)
Шток перемещается по внутренней поверхности стакана посредством подвижной бронзовой буксы, закрепленной в верхней части штока и неподвижной бронзовой буксы, установленной в нижней части стакана. Внутренняя полость амортизатора заполнена рабочей гидрожидкостью и заряжена азотом. Стакан и шток известной амортизационной стойки выполнены из стали 30ХГСН2А. Применение в известной конструкции пар трения бронзовая букса - стальной цилиндр и бронзовая букса - стальной шток обеспечивают износостойкость и надежность работы основных элементов амортизационной стойки. Однако выполнение стакана из стали 30ХГСН2А с высоким удельным весом (7,8 г/см3 ) значительно утяжеляет ее конструкцию.
Поэтому технической задачей предлагаемой полезной модели является снижение весовой характеристики амортизационной стойки шасси летательного аппарата при обеспечении высоких ресурсных показателей.
Техническая задача достигается тем, что в известной амортизационной стойке шасси летательного аппарата содержащей корпус в виде стакана и шток, установленный в стакане с возможностью перемещения посредством верхней буксы, закрепленной на штоке и нижней буксы установленной в стакане, предлагается стакан выполнить из титанового сплава, а его внутреннюю поверхность снабдить слоем порошкового материала на основе износостойких компонентов толщиной 0,050-0,200 мм., образованным газотермическим напылением.
Изготовление стакана из титанового сплава, удельная прочность (отношение прочности к удельному весу) которого выше, чем у алюминия и стальных сплавов, позволяет значительно снизить вес амортизационной стойки. Однако ранее титановые сплавы не использовались для изготовления конструктивных элементов пар трения из-за низких антифрикционных и износостойких характеристик. Даже сравнительно невысокие контактные напряжения приводят к схватыванию титановой поверхности с ответной деталью (буксой) из стали, бронзы или неметалла в рабочей жидкости или со смазкой. Схватывание сопровождается надирами титановой поверхности с выделением титанового порошка, износом буксы и в конечном итоге, приводит к заклиниванию штока. Поэтому для снижения весовой характеристики амортизационной стойки и обеспечения работоспособности и высоких ресурсных показателей в предлагаемой конструкции внутренняя рабочая поверхность трения стакана, выполненного из титанового сплава, снабжена слоем порошкового материала на основе износостойких компонентов, образованным газотермическим напылением. При этом задается оптимальная толщина слоя порошкового материала равная 0,050-0,200 мм. Минимальную толщину определяют механические качества напыления при расчетных нагрузках: прочность сцепления, износостойкость, стойкость от внешних воздействий и др. Завышение величины напыляемого слоя при больших деформациях конструкции может привести к образованию трещин в напыляемом слое, а также приводит к увеличению трудоемкости изготовления, дополнительным затратам на алмазный инструмент, который используется для обработки напыления из-за его высокой твердости.
На фиг. изображена схема амортизационной стойки шасси летательного аппарата.
Амортизационная стойка содержит корпус в виде стакана 1 из титанового сплава, заполненный гидравлической жидкостью А и сжатым газом В. В верхней части стакана 1 закреплен плунжер 2. Шток 3 установлен в стакане 1 с возможностью перемещения по неподвижной опорной капролоновой буксе 4, закрепленной в нижней части стакана 1 и при помощи капролоновой буксы 5, закрепленной в верхней части штока 3. Внутренняя поверхность стакана снабжена слоем порошкового материала 6 на основе износостойких компонентов. Шток 3 жестко связан с осью 7 колеса шасси.
При посадке летательного аппарата под действием вертикальных сил происходит обжатие штока 3, который перемещается по буксе 4 и по стакану 1 при помощи буксы 5. Лобовые силы и момент, возникающий вследствие смещения оси колеса 7 относительно оси амортизационной стойки, вызывают между буксой 5 и стаканом 1 высокое контактное напряжение. Для обеспечения требуемых антифрикционных и износостойких качеств, внутренняя рабочая поверхность стакана 1 снабжена слоем порошкового материала 6 из износостойких компонентов, например Cr3C2NiCr. Слой порошкового материала 6 наносится на внутреннюю поверхность стакана 1 при помощи газотермического напыления плазменной установке типа APS.
С целью изучения возможности применения титанового сплава со слоем порошкового материала на основе износостойких компонентов при изготовлении корпуса амортизационной стойки были проведены исследования ФГУП «ВИАМ» на специальных образцах и динамические копровые испытания на испытательном стенде НОАО «Гидромаш» на многократные 6000 сбросов амортизационной стойки шасси предлагаемой конструкции. На основании проведенных исследований и испытаний ФГУП ВИАМ в своем заключении рекомендовал использование титановых сплавов со слоем порошкового материала на основе износостойких компонентов к производственному применению при изготовлении амортизационных стоек шасси летательных аппаратов.
Предлагаемая полезная модель позволит на 30% снизить весовую характеристику амортизационной стойки шасси летательного аппарата, повысить надежность и долговечность ее эксплуатации.
Амортизационная стойка шасси летательного аппарата, содержащая корпус в виде стакана и шток, установленный в стакане с возможностью перемещения посредством верхней буксы, закрепленной на штоке, и нижней буксы, установленной в стакане, отличающаяся тем, что стакан выполнен из титанового сплава, а его внутренняя поверхность снабжена слоем порошкового материала на основе износостойких компонентов толщиной 0,050-0,200 мм, образованного газотермическим напылением.
