Система и способ контроля нагрузки опоры шасси, опора шасси летательного аппарата и летательный аппарат, использующие названную систему

Система и способ контроля нагрузки опоры шасси, опора шасси летательного аппарата и летательный аппарат, использующие названную систему

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к мониторингу нагрузок на опору шасси летательного аппарата.

Уровень техники

Летательный аппарат должен приземляться в различных условиях, при которых возникают различные нагрузки на шасси летательного аппарата, и при некоторых ситуациях может произойти жесткая посадка, потенциально влекущая за собой повреждение шасси летательного аппарата. В настоящее время жесткая посадка регистрируется различными способами, например самим пилотом, или на некоторых летательных аппаратах регистрация инициализируется нештатной ситуацией, возникающей, например, когда при посадке результаты измерения скорости снижения или ускорения центра тяжести летательного аппарата превосходят заданное допустимое значение. Регистрации жестких посадок любым способом приводят к значительным ремонтным и эксплуатационным издержкам для авиакомпании, так как требуют проведения последующего контроля после посадки с последующей задержкой и отменой рейсов, что также влечет дополнительные затраты.

Регистрация жесткой посадки обычно приводит к последующему более тщательному изучению условий нагружения шасси летательного аппарата на основе более широкого объема полетной информации, чем обычно получается при первоначальной оценке жесткой посадки (Анализ Летных Данных). Этот последующий Анализ Летных Данных, конечно, является времязатратной процедурой, так как при нем проводится учет нагрузок на отдельные опоры шасси, возникающие, например, из-за резкого снижения, низкого отношения подъемной силы к весу, при рулении или буксировке аппарата.

Опора шасси летательного аппарата обычно содержит цилиндрическую стойку, включающую телескопическое устройство амортизатора, в одном из типов которого рабочая жидкость продавливается через отверстие или отверстия в диафрагме, помещенной в цилиндрической стойке. Используется также азот, создающий упругое противодействие в демпфирующей камере. Группа кольцевых уплотнений, заложенных между телескопическими частями, используется для удержания рабочей жидкости и сжатого азота в цилиндрической стойке, а входной канал для подачи рабочей жидкости обычно герметизируется гайкой сальника.

Существует множество типов опор шасси, и некоторые из них при перегрузках могут подвергаться внутреннему повреждению, такому как, например, повреждение диафрагмы, которое не может быть легко выявлено. Другие опоры шасси при перегрузках могут испытывать наружное повреждение, такое как, например, остаточное удлинение компонентов стойки, подвергшихся растяжению при посадке, которое не может быть просто обнаружено.

Один из используемых в настоящее время способов обнаружения повреждений, а именно Анализ Полетных Данных, можно охарактеризовать следующим образом:

он основан на измерении скорости и ускорения центра тяжести летательного аппарата, а не на состоянии отдельной опоры шасси;

скорость снижения центра тяжести летательного аппарата при его посадке определяется по информации, полученной с носового радиоальтиметра, с помощью фильтра Кальмана преобразуемой в скорость снижения центра тяжести летательного аппарата;

данные снимаются с относительно низкой частотой, один раз за 100 миллисекунд, что приводит к большим задержкам, влекущим за собой неоднозначность в определении временных характеристик и численных значений событий, возникающих во вспомогательных системах;

запуск может произойти при слишком низких нагрузках на опору шасси, вероятно для того, чтобы удовлетворить конструктивные требования к летательному аппарату для случая жесткой посадки, обусловленные необходимостью в оценке потенциальной возможности повреждения опоры шасси;

вместо непосредственного измерения нагрузки на опору шасси делается упор на скорость снижения и ускорение, что ставит точность полученного результата в зависимость от массы летательного аппарата;

регистрация момента касания земли осуществляется на основе определения вращения колес, что приводит к слишком большой задержке точного определения действительного момента касания;

отсутствует немедленное подтверждение превышения нагрузки на опору шасси установленного предела, вместо чего делается упор на последующую обработку соответствующей информации по обнаружению жесткой посадки;

в логических операциях используются установленные пределы, полученные для случаев, в которых измерения показали превышение наибольших нагрузок на опору шасси, а не для реальных условий посадки при различных отношениях подъемной силы к весу, рулении и буксировке летательного аппарата;

для случая четырехколесной шарнирной тележки логические операции не учитывают отличия условий нагружения для двухколесной и четырехколесной фаз посадки.

Корректное определение нагрузок на опору шасси становится более проблематичным для опоры с поворотной тележкой, скрепленной с нижним концом стойки опоры и имеющей две или более пары колес, соединенных с тележкой. Часто предпочтительно, чтобы такие опоры шасси устанавливались перед посадкой и в финальных стадиях взлета в положение, при котором тележка наклонена так, что передняя пара колес была бы выше относительно земли, чем задняя пара колес. Это можно назвать положением по потоку, и в этом положении тележка наклонена под углом к поверхности земли. Однако по мере полного контакта с землей тележка, как правило, выравнивается параллельно поверхности земли.

Раскрытие изобретения

В изобретении предложена система контроля нагрузки опоры шасси летательного аппарата, содержащая несколько пар колес ходовой части, датчик давления, который расположен в демпфирующей камере основной стойки опоры шасси с возможностью измерения давления рабочей жидкости в основной стойке опоры шасси, причем датчик давления выдает выходной электрический сигнал, соответствующий давлению, которое он измеряет, первый датчик опоры шасси для регистрации и сигнализации того, что опора шасси выпущена, второй датчик опоры шасси для регистрации и сигнализации об установлении первого режима работы ходовой части, когда она находится в таком положении по полету, при котором первая пара из нескольких пар колес на ходовой части придет в первоначальный контакт с землей, третий датчик опоры шасси для регистрации и сигнализации об установлении второго режима работы ходовой части, когда вторая пара из нескольких пар колес ходовой части в добавление к первой паре колес полностью придет во взаимодействие с землей, блок обработки сигнала, включенный так, чтобы получать сигналы со всех датчиков, причем после получения сигнала с первого датчика опоры шасси, свидетельствующего о том, что опора шасси выпущена, блок обработки сигнала при работе оценивает сигналы с датчика давления с точки зрения работы в первом и втором режимах и выдает основной выходной сигнал о результатах этой оценки. Система содержит также выходной каскад, включенный так, чтобы получать основной выходной сигнал с блока обработки сигнала и давать представление выходного сигнала с блока обработки сигнала в виде, соответствующем первому или второму режимам работы.

Блок обработки сигнала может содержать информацию, представляющую собой первое ограничительное значение сигнала с датчика давления при работе опоры в первом режиме, причем блок обработки сигнала выдает первый дополнительный выходной сигнал, отражающий соотношение величины сигнала с датчика давления, полученного при работе в первом режиме, и первого предельного значения сигнала.

Блок обработки сигнала может содержать информацию, представляющую собой второе ограничительное значение сигнала с датчика давления при работе опоры в первом режиме, превышающее первое предельное значение, причем блок обработки сигнала выдает второй дополнительный выходной сигнал, отражающий соотношение величины сигнала с датчика давления, полученного при работе в первом режиме, и второго предельного значения.

Блок обработки сигнала может продолжать выдавать второй дополнительный выходной сигнал, отражающий соотношение величины сигнала с датчика давления при работе в третьем режиме и второго предельного значения.

Блок обработки сигнала может содержать информацию, представляющую третье предельное значение сигнала с датчика давления при работе опоры шасси во втором режиме, блок обработки сигнала выдает третий дополнительный выходной сигнал, отражающий соотношение величины сигнала с датчика давления, полученного при работе во втором режиме, и третьего предельного значения.

Блок обработки сигнала может содержать информацию, представляющую четвертое предельное значение сигнала с датчика давления при работе опоры во втором режиме, превышающее третье предельное значение, причем блок обработки сигнала выдает четвертый дополнительный выходной сигнал, отражающий соотношение величины сигнала с датчика давления, полученного при работе во втором режиме, и четвертого предельного значения.

В одном из вариантов предельные значения могут получаться компьютерным моделированием работы опоры шасси.

Блок обработки сигнала может быть выполнен с возможностью определения (захватывания) пиковой величины сигнала с датчика давления при работе в первом режиме.

Блок обработки сигнала может быть выполнен с возможностью определения (захватывания) пиковой величины сигнала с датчика давления при работе во втором режиме.

Блок обработки сигнала может быть выполнен таким образом, что захватывает пиковую величину сигнала с датчика давления при работе в первом режиме, а выходной каскад действует с возможностью представления о соотношении пиковой величины сигнала с датчика давления, полученного при работе в первом режиме, и первого и второго предельных значений.

Блок обработки сигнала может захватывать пиковую величину сигнала с датчика давления при работе во втором режиме, а выходной каскад определять соотношение пиковой величины сигнала с датчика давления, полученного при работе во втором режиме, и третьего и четвертого предельных значений.

В одном из вариантов выполнения блок обработки сигнала при работе выдает основной выходной сигнал с блока обработки сигнала, характеризующий нагрузку, испытываемую основной стойкой опоры шасси.

Основной выходной сигнал и предельные значения могут быть отображены совместно, при этом основной информацией является соотношение пиковой величины основного выходного сигнала и его предельных значений, а отображенная информация не нуждается в выражении в каких-либо специальных единицах измерения.

Блок обработки сигнала может содержать первую таблицу соответствия, связывающую величину сигнала с датчика давления с нагрузкой, испытываемой опорой шасси в первом режиме, и основной выходной сигнал с блока обработки сигнала вырабатывается по информации, получаемой с первой таблицы соответствия.

Блок обработки сигнала может содержать вторую таблицу соответствия, связывающую величину сигнала с датчика давления с нагрузкой, испытываемой опорой шасси во втором режиме, и основной выходной сигнал с блока обработки сигнала вырабатывается по информации, получаемой с второй таблицы соответствия.

В одном из вариантов выполнения блок обработки сигнала снимает сигнал с датчика давления с интервалом около 20 миллисекунд. При несколько более высоких или более низких интервалах съема информации также можно осуществлять эффективный захват пиковых величин.

Система контроля нагрузки опоры шасси, выполненная в соответствии с настоящим изобретением, пригодна для использования и работоспособна и в случае четырехколесной тележки.

В одном из вариантов выполнения датчик положения шарнирного соединения опоры шасси выполняет функции второго и третьего датчиков опоры шасси.

Опора шасси летательного аппарата с заявляемой системой может содержать встроенный индикатор нагрузки, испытываемой опорой шасси при эксплуатации летательного аппарата, снабженного шасси.

Летательный аппарат может содержать систему контроля нагрузки опоры шасси, выполненную в соответствии с настоящим изобретением и содержащую встроенный индикатор нагрузки, испытываемой опорой шасси при эксплуатации летательного аппарата.

Системой контроля нагрузки опоры шасси может управлять компьютерная программа, записанная, например, на некотором носителе.

В изобретении также предложен способ работы заявляемой системы, предназначенной для опоры шасси летательного аппарата, содержащей несколько пар колес ходовой части, включающий:

измерение давления рабочей жидкости гидросистемы в основной стойке опоры шасси и выдачу выходного электрического сигнала, соответствующего измеренному давлению;

обнаружение и сигнализацию о том, что опора шасси выпущена;

обнаружение и сигнализацию, когда ходовая часть находится в положении по полету, причем состояние ходовой части в положении по полету и идентифицируется после этого как работа в первом режиме;

обнаружение и сигнализацию, когда вторая пара из нескольких пар колес ходовой части в добавление к первой паре колес полностью вступит во взаимодействие с землей, причем состояние, при котором первая и вторая пары из нескольких пар колес ходовой части полностью взаимодействуют с землей, идентифицируется после этого как работа во втором режиме;

оценку сигналов измерения давления рабочей жидкости гидросистемы в связи с первым и вторым режимами соответственно и выдачу основного выходного сигнала, отображающего результаты такой оценки;

представление основного выходного сигнала в виде, соответствующем первому или второму режиму.

Работа системы контроля нагрузки шасси может быть запрограммирована в соответствии с приведенным выше способом.

Предметом изобретения является система, определяющая в процессе работы превышение при посадке предела нагрузки для конкретной опоры шасси и предупреждающая экипаж и ремонтную бригаду о необходимости или проведения сервисных операций, или ремонта опоры шасси. Система также показывает отсутствие превышения предела нагрузки для опоры шасси и тем самым дает возможность избежать ненужных операций с опорой шасси.

Система осуществляет мониторинг давления в демпфирующей камере амортизатора, выдавая индикацию о пиковой нагрузке, пришедшейся на корпус амортизатора, при этом пиковая нагрузка на амортизатор в свою очередь отражает пиковую нагрузку, воздействующую на опору шасси.

Система выдает непосредственную индикацию о пиковой нагрузке, воздействующей на опору шасси, вне зависимости от режима работы летательного аппарата. На основе информации, выдаваемой системой, может быть сделано объективное заключение о том, нужно ли проводить обследование опоры шасси, ремонтировать его или оставить его в эксплуатации, что снимает необходимость в обследовании и, возможно, в расширенном анализе полетных данных, когда такие действия не требуются, и тем самым дает возможность избежать ненужных задержек и отмен рейсов летательного аппарата.

Для шарнирной опоры шасси, то есть для опоры с четырьмя колесами, из которых касание с землей приходится на два колеса с последующим наклоном вперед ходовой части для приведения в контакт с землей всех четырех колес, добавлен индикатор для установления отношения пиковых нагрузок к, соответственно, периоду времени, когда только два колеса контактируют с землей, и периоду, когда все четыре колеса находятся в надежном контакте с землей.

В широком смысле в изобретении предложена система контроля нагрузки опоры шасси летательного аппарата содержащая:

датчик давления, который при использовании расположен в демпфирующей камере основной стойки опоры шасси таким образом, что измеряет давление рабочей жидкости в основной стойке опоры шасси, причем датчик давления выдает выходной электрический сигнал, соответствующий давлению, которое он измеряет;

датчик опоры шасси для регистрации и сигнализации того, что опора шасси выпущена;

блок обработки сигнала, включенный так, чтобы получать сигналы со всех датчиков, причем после получения сигнала с датчика опоры шасси, свидетельствующего о том, что опора шасси выпущена, блок обработки сигнала при работе оценивает сигналы с датчика давления; и

выходной каскад, включенный так, чтобы получать основной выходной сигнал с блока обработки сигнала и давать представление выходного сигнала с блока обработки сигнала.

Краткое описание чертежей

Устройство контроля нагрузки шасси летательного аппарата, выполненное в соответствии с настоящим изобретением, далее будет исключительно в качестве примера описано со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых:

на фиг.1 схематически представлены вид спереди опоры шасси летательного аппарата, содержащей шарнирную четырехколесную ходовую часть, причем показаны передние два колеса, и устройство опорных элементов опоры шасси, содержащих основной опорный элемент, представляющий собой фактически телескопический амортизатор;

на фиг.2 схематически представлен вид сбоку на фиг.1 со снятыми передним и задним колесами, ближайшими к наблюдателю, чтобы показать балку ходовой части, расположенную между колесами;

на фиг.3 схематически представлено распределение пределов нагрузки на опору шасси по времени в процессе посадки;

на фиг.4 представлена блок-схема электронной аппаратуры мониторинга нагрузки на опору шасси;

на фиг.5 детальное представление логического элемента мониторинга нагрузки электронной аппаратуры мониторинга нагрузки на опору шасси;

на фиг.6 представлена диаграмма состояний, отражающая работу электронной аппаратуры мониторинга нагрузки на опору шасси;

на фиг.7 дано графическое представление возможного изменения выходного сигнала с аппаратуры, представленной на фиг.4 или фиг.5;

на фиг.8 представлено изменение пиковой величины давления в демпфирующей камере масляного амортизатора в зависимости от пиковой величины нагрузки на ось ходовой части для периода, когда при посадке только два колеса четырехколесной тележки находятся в контакте с землей;

на фиг.9 представлено изменение пиковой величины давления в демпфирующей камере масляного амортизатора в зависимости от пиковой величины нагрузки в точке крепления после того, как при посадке все четыре колеса четырехколесной ходовой части придут в контакт с землей;

на фиг.10 представлен альтернативный по сравнению с фиг.7 характер изменения посадочной нагрузки в привязке к установленным пороговым значениям;

на фиг.11 графически представлены результаты, полученные с помощью устройства контроля нагрузки на опору шасси, выполненного в соответствии с настоящим изобретением, в сравнении с событиями запуска, получаемыми при моделировании скорости снижения летательного аппарата или ускорения центра тяжести летательного аппарата, возникающих при посадке.

В последующем описании первый режим работы ходовой части назван двухколесным режимом и второй режим работы ходовой части назван четырехколесным режимом.

Осуществление изобретения

На прилагаемой фиг.1 показаны два передние колеса 1а и 1b опоры шасси летательного аппарата, содержащего шарнирно соединенную четырехколесную ходовую часть, которая поворотно соединена с внутренним основным несущим элементом 2, который может перемещаться по оси внутри наружного основного несущего элемента 3. Внутренний основной несущий элемент 2 и наружный основной несущий элемент 3 образуют телескопический амортизатор, причем наружный основной несущий элемент 3 представляет собой цилиндр, закрытый с одного конца, а внутренний основной несущий элемент 2 имеет группу кольцевых уплотнений (не показаны), служащих для удержания некоторого объема рабочей жидкости 5 гидросистемы между внутренним основным несущим элементом 2 и наружным основным несущим элементом 3. Диафрагма 4, снабженная отверстием или группой отверстий, установлена в наружном основном несущем элементе 3 в том месте, где рабочая жидкость гидросистемы при проталкивании ее внутренним основным несущим элементом 2 в наружный основной несущий элемент 3 проходит через диафрагму. В наружном основном несущем элементе 3 находится некоторый объем 6 азота, служащий для создания упругого противодействия при введении с усилием внутреннего основного несущего элемента 2 в наружный основной несущий элемент 3. Во внутреннем основном несущем элементе 2 имеется позиция 7а наполнения рабочей жидкостью гидросистемы, служащая началом осевого канала 7, проходящего через внутренний основной несущий элемент 2 и дающего возможность от позиции 7а по осевому каналу 7 через внутренний основной несущий элемент 2 вводить рабочую жидкость гидросистемы в наружный основной несущий элемент 3. Позиция 7а заполнения рабочей жидкостью гидросистемы служит местом заполнения демпфирующей камеры наружного основного несущего элемента 3 и благодаря своей легкодоступности может служить для мониторинга давления масла в демпфирующей камере.

Позиция 7а наполнения рабочей жидкостью гидросистемы выполнена таким образом, что может служить каналом измерения давления масла в демпфирующей камере путем установки в этом месте соответствующего защищенного измерительного преобразователя с относительно широким диапазоном частот.

При установке такого измерительного преобразователя электрический сигнал с измерительного преобразователя давления дает значение давления масла в демпфирующей камере и используется в устройстве мониторинга давления масла в демпфирующей камере, которое, в свою очередь, служит для отображения нагрузки на опору шасси.

В качестве подходящего измерительного преобразователя давления может быть взят один из измерительных преобразователей давления с усилителем серии Druck PMP/PTX 3000, ориентированный на космическое применение.

В процессе работы амортизатора, представленного на фиг.1, азот при сжатии действует как пружина. Давление P_g азота создает основную реакцию на статическое нагружение амортизатора. В динамических условиях, когда амортизатор сжимается, рабочая жидкость гидросистемы выдавливается из амортизирующей камеры в камеру, занятую азотом, через неподвижную диафрагму 4. Поэтому при сжатии амортизатора на диафрагме 4 возникает перепад давления. Перепад давления ΔР₀ пропорционален квадрату скорости V перемещения рабочей жидкости гидросистемы и может быть выражен, как

ΔР₀=K_d×V₂, где K_d - константа.

Тогда давление P_dc в демпфирующей камере, заполненной рабочей жидкостью гидросистемы, можно выразить, как

P_dc=P_g+ΔР₀.

Давление P_dc, умноженное на площадь поперечного сечения внутреннего основного несущего элемента амортизатора, равно силе, передаваемой вертикально через основную стойку, сформированную внутренним основным несущим элементом 2 и наружным основным несущим элементом 3, за вычетом силы трения, возникающей в кольцевых уплотнениях между внутренним основным несущим элементом 2 и наружным основным несущим элементом 3. Сила трения покоя, возникающая в кольцевых уплотнениях между внутренним основным несущим элементом 2 и наружным основным несущим элементом 3, обязательно велика и поэтому передает значительную часть нагрузки на опору шасси от внутреннего основного несущего элемента 2 на наружный основной несущий элемента 3, так что наличие давления в демпфирующей камере не дает надежного отображения нагрузки на опору шасси в неподвижном положении летательного аппарата. Однако при приземлении условия переходят в динамические, при которых сила трения в кольцевых уплотнениях уменьшается до силы трения скольжения. Пиковые усилия, развиваемые в опоре шасси, имеют место при наивысших скоростях V рабочей жидкости гидросистемы, и динамические силы трения при этих скоростях малы по сравнению с силами демпфирования, определяемыми площадью отверстия. Из этого следует, что при приземлении условия работы опоры шасси таковы, что пиковое давление в демпфирующей камере является хорошим отражением пиковой нагрузки на главную стойку опоры шасси.

Приведенный анализ справедлив для любого амортизатора, содержащего жидкостно-газовую рабочую смесь, как описано выше. Нагрузка, которую испытывает амортизатор, передается на другие компоненты опоры шасси, что дает возможность определить нагрузку на выбранные компоненты или, в случае необходимости, на все компоненты. Конечно, конфигурации различных опор шасси отличаются друг от друга, и нагрузки, испытываемые компонентами, зависят от конкретной геометрии опор шасси.

На прилагаемой фиг.2, отображающей вид сбоку опоры шасси с фиг.1 со снятыми передним и задним колесами, ближними к наблюдателю, показана опора шасси, имеющая переднее колесо 1а и соответствующее ему заднее колесо 11а, а также в дополнение к элементам с 2 по 7, показанным на фиг.1, шарнирное соединение 8, регулятор 9 наклона и штангу 10 тележки, на концах которой располагаются колеса 1а и 11а.

Шарнирное соединение 8 связывает переднюю часть ходовой части с наружным основным несущим элементом 3. Когда во время полета выпускается опора шасси, шарнирное соединение 8 поддерживает ходовую часть, придавая четырехколесной ходовой части положение с поднятой передней частью при выдвинутом состоянии амортизатора, сформированного внутренним основным несущим элементом 2 и наружным основным несущим элементом 3.

Устройство опоры шасси, представленное на фиг.2, может быть названо или опорой шасси с наклоняемой ходовой частью, или шарнирной опорой шасси. При приземлении на шарнирную опору шасси прежде всего касаются земли задние колеса ходовой части, и после достаточного сжатия масляного амортизатора передние колеса также касаются земли. Состояние, при котором только два колеса находятся в контакте с землей, назовем двухколесным режимом, и состояние, при котором все четыре колеса находятся в контакте с землей назовем четырехколесным режимом. Промежуточное состояние между двухколесным и четырехколесным режимами назовем переходным режимом от двух к четырем колесам.

Шарнирное соединение 8 действует как шарнир при первоначальном касании земли, то есть в двухколесном режиме, когда только два нижних колеса находятся в контакте с землей, причем шарнирное соединение 8 находится под нагрузкой, так как масляный амортизатор сжат. В двухколесном режиме шарнирное соединение 8 испытывает растягивающую нагрузку, пропорциональную (составляющую около половины) сжимающей нагрузке, передаваемой через масляный амортизатор, при этом конкретное значение пропорции зависит от геометрии опоры шасси. Нагрузка на шарнирное соединение 8 зависит от нагрузки на ось поворота ходовой части, которая соответствует нагрузке, приложенной вертикально к нижнему концу стойки опоры шасси, где происходит поворот ходовой части, которая, в свою очередь, зависит от нагрузки на задние колеса.

Регулятор 9 наклона содержит элемент, связывающий амортизатор с передней частью ходовой части и выдвигающийся, когда ходовая часть переходит из начального состояния, при котором в контакте с землей находятся два колеса, через переходный режим в конечное состояние, при котором четыре колеса контактируют с землей. Датчик положения регулятора наклона (не показан) выполняет функцию регистрации трех фаз касания земли, причем этими тремя фазами являются следующие: только два находящихся в нижнем положении колеса контактируют с землей, два находящихся ниже колеса находятся в контакте с землей, а два находящихся выше колеса впервые прикасаются к земле, и все четыре колеса полностью контактируют с землей.

В переходном режиме нагрузка на шарнирное соединение 8 изменяется от нагрузки растяжения до нагрузки сжатия. Сразу при переходе в четырехколесный режим шарнирное соединение 8 перестает испытывать сжатие, и силы как от передних колес ходовой части, так и от задних, передаются через масляный амортизатор.

Представленная на фигурах 1 и 2 опора шасси испытывает при приземлении значительный удар, и могут быть установлены пороги, относящиеся к двухколесному режиму, переходному режиму и четырехколесному режиму соответственно, которые классифицируют характер приземления по нагрузке на опору шасси. Например, приземление может быть классифицировано как прошедшее в пределах посадочной нагрузки или как вышедшее за пределы посадочной нагрузки.

Предполагается, что для шарнирного соединения 8 расчетный предел нагрузки достигается при посадке со снижением со скоростью 10 фут/с (3,05 м/с), в то время как анализ нагрузки на опору шасси, учитывающий диапазон возможных условий приземления, показывает, что во многих случаях расчетный предел нагрузки на шарнирное соединение 8 может быть превышен при более низких скоростях снижения. Несоответствие выявляется при непосредственных измерениях нагрузки на ось тележки, которая может быть использована для определения нагрузки на другие компоненты, включая нагрузку шарнирного соединения 8, которая зависит от нагрузки на ось ходовой части.

Дополнительно опора шасси должна быть спроектирована таким образом, чтобы выдерживать приложение нескольких вариантов расчетных предельных нагрузок, одним из которых в четырехколесном режиме может быть поворот при рулении с ускорением 0,5 g. Вариант расчетной предельной нагрузки, возникающей при повороте во время руления с ускорением 0,5 g, иногда рассматривают, чтобы отобразить порог нагрузки, который с малой вероятностью может быть достигнут при некоторых других режимах, поскольку анализ нагрузки на опору шасси показывает, что расчетная предельная нагрузка, возникающая при повороте во время руления с ускорением 0,5 g, может быть превышена в четырехколесном режиме во время приземления при низкой скорости снижения и низком отношении подъемной силы к весу. Кроме того, пороговая нагрузка, эквивалентная повороту с ускорением 0,5 g в четырехколесном режиме, вполне может превысить расчетный предел нагрузки в двухколесном режиме, что потенциально может привести к повреждению шарнирного соединения, и в изобретении учитывается необходимость введения разных порогов для двухколесного и четырехколесного режимов.

На приложенной фиг.3 дано графическое отображение порогов посадочных нагрузок на опору шасси, измеренных на оси тележки и амортизаторе.

На фиг.3 отсчет времени начинается с момента касания, при котором задняя пара колес начинает испытывать нагрузку, то есть с начала двухколесного режима. Некоторое время спустя, в момент, обозначенный на фиг.3 через t₁, передняя пара колес начинает испытывать нагрузку вместе с задней парой колес, что означает вступление в переходный режим от двухколесного к четырехколесному, длящийся до момента времени t₂, обозначенного на фиг.3. После чего обе пары колес ходовой части остаются нагруженными, что означает переход в четырехколесный режим и приземление летательного аппарата.

Посадочная нагрузка, соответствующая уровню, обозначенному через L1, представляет собой безопасную посадочную нагрузку в течение периода между t₀ t₁, когда только два расположенных ниже колеса ходовой части находятся в контакте с землей, причем посадочная нагрузка L1 продолжает оставаться безопасной посадочной нагрузкой и течение периода между моментами времени t₁ и t₂ вплоть до момента t₂, соответствующего переходу из двухколесного в четырехколесный режим, в конце которого все четыре колеса ходовой части надежно контактируют с землей. После этого, с момента t₂ и далее, более высокая посадочная нагрузка, обозначенная уровнем L3, становится пределом безопасной посадочной нагрузки, причем все четыре колеса ходовой части находятся в полном контакте с землей. Область, ограниченная координатами L1, t₀ и t₂, а также область далее t₂, ограниченная уровнем L3, представляет собой область безопасной работы опоры шасси.

Посадочная нагрузка, превышающая уровень L1, равный, например, 1,5 МН (меганьютон), и лежащая ниже уровня, обозначенного через L2 и равного, например, 1,9 МН, представляет собой посадочную нагрузку, превышающую порог безопасной посадочной нагрузки в период между моментами t₀ и t₂, и аналогично посадочная нагрузка, превышающая уровень, обозначенный через L3 и равный, например, 2,14 МН, но лежащая ниже уровня, обозначенного через L4, представляет собой посадочную нагрузку, превышающую порог безопасной посадочной нагрузки в период времени, лежащий за моментом t₂, когда все четыре колеса приходят в полный контакт с землей. Посадочные нагрузки, превышающие уровень L2 в течение периода между моментами t₀ и t₂ и уровень L4 после момента t₂, значительно превосходят пороги безопасных посадочных нагрузок и должны, вероятно, привести к повреждению опоры шасси.

На прилагаемой фиг.4 можно видеть, что электронная аппаратура мониторинга нагрузки на опору шасси представлена блоком 42, содержащим первый входной канал 44, второй входной канал 45, третий входной канал 46 и выходной канал 47. На первый входной канал 44 электронной аппаратуры 42 должен поступать сигнал, отражающий то, что опора шасси находится в состоянии, соответствующем промежутку времени между t₀ и t₂ или времени после t₂, показанном на фиг.3. На второй входной канал 45 электронной аппаратуры 42 должен поступать электрический сигнал, отражающий величину давления масла в демпфирующей камере амортизатора, а на третий входной канал 46 должен поступать электрический сигнал, отражающий выпущенное или убранное положение опоры шасси. На свой выходной канал 47 электронная аппаратура 42 выдает выходной сигнал, отражающий максимальную нагрузку на опору шасси, за периоды, определяемые соответствующими режимами работы опоры шасси. Выходной сигнал показывает, что нагрузка на опору шасси находится ниже уровня L1 с фиг.3 в течение времени перед моментом t₂ и ниже уровня L3 после момента времени t₂ с фиг.3 или же наоборот в другом состоянии по отношению к уровням L1 и L3 с фиг.3.

Сигналы, требуемые для первого 44 и второго 45 входных каналов, поступают с опоры шасси. Сигнал, требуемый для первого входного канала 44, вырабатывается путем регистрации положения регулятора 9 наклона, изображенного на фиг.2, и отображает нахождение опоры шасси в одном из трех режимов работы, упомянутых выше. Сигнал, требуемый для второго входного канала 45, вырабатывается измерительным преобразователем давления масла, дающим индикацию давления масла в демпфирующей камере, как рассмотрено выше. Сигнал на третий входной канал 46 поступает с системы 41 выпуска и уборки шасси и отражает выпущенное или убранное состояние опоры шасси. Сигнал с выходного канала 47 поступает на устройство 43 отображения, расположенное в кабине летательного аппарата. Кроме того, сигнал с выходного канала 47 может быть передан на другое или другие устройства, включающие, например, средства регистрации данных.

Входные сигналы включают сигнал, отображающий режим работы колес, и сигнал, отображающий давление масла в демпфирующей камере. Введенная связь с системой выпуска и уборки шасси позволяет проводить самоконтроль и получать информацию о полетных циклах. Выходной сигнал поступает в систему регистрации и отображения эксплуатационных параметров и выдает маркеры, соответствующие превышению установленных порогов нагрузки, по которым могут быть предприняты соответствующие действия, включая, например, запрещение вылета и осмотр летательного аппарата или его возвращение на сервисное обслуживание. Маркеры ошибки введены для того, чтобы показывать обнаружение аппаратурой мониторинга нагрузки нарушений или наличие ошибки в самой системе при проведении самоконтроля, что дает информацию в систему регистрации эксплуатационных параметров о наличии неисправности и необходимости ремонтных действий. Решение о необходимости наземного осмотра или ремонта летательного аппарата принимается системой регистрации эксплуатационных параметров вне зависимости от записи результатов Анализа Летных Данных.

Электронная аппаратура мониторинга эффективно контрол