http://22sobaki.livejournal.com/ ([identity profile] 22sobaki.livejournal.com) wrote in [community profile] engineering_ru2014-11-11 10:48 am

Сухой Суперджет: испытания по программе "шимми"

Пишет [livejournal.com profile] r_fardeev:

Завершились испытания опытного самолета SSJ100 LR 97006 по программе "шимми" (2013).
Шимми — автоколебания колёс шасси самолета, возникающие вследствие неустойчивости процесса их прямолинейного качения. Явление проявляется как интенсивные поперечные колебания колёс шасси при движении самолета по земле с относительно высокой скоростью. Частота колебаний зависит от параметров опоры шасси и может составлять 5—25 Гц.

При шимми колёса совершают угловые колебания относительно оси, перпендикулярной плоскости земли, сочетаемые с колебаниями той же частоты в поперечном направлении. Данное явление возникает под действием поперечных сил со стороны земли на шину катящегося колеса при его колебаниях. Явление шимми очень опасно, так как может привести к разрушению стойки шасси и как следствие всего самолета.
Таким образом, для натурных испытаний необходимо создать поперечную силу на стойку шасси в процессе пробежки самолета по ВПП. Для этого на ВПП закрепляется специальная металлическая плита. Мы ее называем «доска шимми». Она имеет строго определенные и утвержденные органами сертификации размеры.

Доска крепится к покрытию ВПП под углом 45 к ее оси. Затем ее покрывают обычным мелом. После пробежки по следам на меле определяется точность попадания колесами на доску. При большой скорости наехать правильно на маленькую доску большим самолетом сложно. Особенно основной опорой шасси, которая далеко позади и сбоку от летчика. Поэтому бывает и незачет.

При наезде на такое препятствие на стойку шасси начинают действовать требуемые поперечные силы и возникают колебания стойки. Все эти силы и колебания измеряются средствами бортовых измерений (СБИ) которыми напичканы, как стойки, так и весь самолет. Благодаря этому есть возможность определить не только параметры колебаний стоек шасси, но и то, как эти колебания передаются на сам планер и какие нагрузки возникают в каждом элементе его конструкции.
Основная стойка шасси самолета оборудована демпфером шимми, а также различными средствами измерений.

Для испытаний с одной стойки шасси демпфер шимми был демонтирован и при пробежках самолет наезжал на доску левой и правой стойками шасси. В остальном стойки абсолютно идентичны. Включая уровни заправки азотом амортизаторов и пневматиков колес. Все было проверено непосредственно перед испытаниями. Таким образом, можно определить эффективность демпфера шимми и последствия его отказа

Хочется отметить, что для проверки давления в пневматиках колес, на SSJ 100 устанавливаются вот такие указатели давления в пневматиках.


С ними нет необходимости в переносном манометре. Здорово экономят время при обслуживании. Устанавливаются опционально. В процессе опытной технической эксплуатации мы выясняли, что эти указатели особенно актуальны при низких температурах. Замеры различных давлений вручную на сильном морозе малоприятны и занимают много времени. Счастье для любого техника, когда весь самолет оборудован визуальной индикацией - много работать не надо ТО выполняется быстрее…:)

Давление азота в амортизаторах можно быстро проверить при помощи линейки по специальной таблице. Таблицы нанесены на каждую стойку шасси

Также наезды на препятствие совершались и передней опорой шасси. Причем как с включенной системой поворота передних колес, так и с выключенной.

Испытания проводились совместно со специалистами из ЦАГИ. Много чего интересного они рассказывали. Постараюсь обобщить и рассказать доступным языком о целях и задачах подобного эксперимента, который является наиболее правильным, так как выполняется в процессе летных испытаний на настоящем самолете. Подобным испытаниям подвергалась и «единичка» (97001) перед своим первым полетом.
В общем, и в целом в ходе таких натурных испытаний возможно:
- Определить параметры колебаний опор шасси самолета при наезде на препятствие на различных скоростях. В нашем случае колебания являются затухающими, т.е. явления шимми не наблюдается. Причем, как с демпфером шимми, так и без него. Следовательно, отказ демпфера шимми на безопасность не влияет.
- Определить коэффициенты затухания колебаний стоек шасси. Наличие демпфера увеличивает данные коэффициенты. Т.е. увеличивается «запас по шимми», а также снижаются нагрузки на стойки шасси и самолет в целом.
- Определить нагрузки на стойки шасси, возникающие при колебаниях, а также нагрузки, передаваемые на планер самолета.

Вот как-то так.

Программа испытаний по шимми завершена - результаты положительные.

См.также:
SSJ 100. Проверка аварийных трапов
Тестер воздушных сигналов

[identity profile] nomadmoon.livejournal.com 2014-11-11 07:59 am (UTC)(link)
Интересно, станут ли секйчас вместо Боингов за доллары покупать SSJ за рубли?

[identity profile] airhansa.livejournal.com 2014-11-11 12:15 pm (UTC)(link)
и разного качества

[identity profile] Константин Каменский (from livejournal.com) 2014-11-11 06:52 pm (UTC)(link)
Нет.

[identity profile] prostak-1982.livejournal.com 2014-11-11 08:12 am (UTC)(link)
Спасибо, интересно.

[identity profile] p00h.livejournal.com 2014-11-11 10:18 am (UTC)(link)
интересно!

[identity profile] wwwi.livejournal.com 2014-11-11 10:37 am (UTC)(link)
Роспил бабла продолжается разве? Я думал,что под обломками SJ100 уже похерили идею ...

[identity profile] nilsman.livejournal.com 2014-11-11 01:14 pm (UTC)(link)
Не только самолета, в мотоспорте шимми частое явление.

[identity profile] roquefort-tln.livejournal.com 2014-11-11 02:17 pm (UTC)(link)
у меня на пыжах (307, 308 чуть меньше) на скорости около 130 начинало довольно явно давать вибрацию в руль. На большей или меньшей скорости пропадало.

[identity profile] roquefort-tln.livejournal.com 2014-11-11 08:04 pm (UTC)(link)
практически да

[identity profile] z-zwang.livejournal.com 2014-11-11 08:23 pm (UTC)(link)
балансировать колеса.

зависимость эффекта от скорости - однозначный показатель дисбаланса.

[identity profile] roquefort-tln.livejournal.com 2014-11-11 08:26 pm (UTC)(link)
Кэп, не учите инженера-механика.

истественно все отбалансировано.
эффект отмечали многие владельцы на форумах.

[identity profile] z-zwang.livejournal.com 2014-11-11 08:36 pm (UTC)(link)
кэп, не морочьте голову физику.

чудес не бывает. ищите причину дисбаланса.

(она бывает до боли обидной: жидкая грязь образует наросты на диске. или лёд. или грузик слетел.)

[identity profile] nlothik.livejournal.com 2014-11-11 02:50 pm (UTC)(link)
Непонятно, почему манометр давления в пневматике на русском самолёте -- в англо-американских фунтах на квадратный дюйм.

Или это общий стандарт для самолётов производства любой нации?

[identity profile] z-zwang.livejournal.com 2014-11-11 08:24 pm (UTC)(link)
чо купили, то и вкорячили.

не придирайтесь - кризис на дворе. сидите и летите.

[identity profile] roquefort-tln.livejournal.com 2014-11-11 08:27 pm (UTC)(link)
потому, что русский самолет проектировался под чутким руководством боинга.

[identity profile] z-zwang.livejournal.com 2014-11-11 08:25 pm (UTC)(link)
непонятно - доска что - одна всего?

то есть повторяющихся воздействий нет?

[identity profile] roquefort-tln.livejournal.com 2014-11-11 08:30 pm (UTC)(link)
шимми - это когда колебания один раз возникнув не затухают а наоборот возрастают. Поэтому один раз вносят явное возмущение и потом смотрят, собираются ли они затухать и насколько быстро

[identity profile] z-zwang.livejournal.com 2014-11-11 08:34 pm (UTC)(link)
понятно, спасибо. просто у товарища как раз на джипе такая история была - особенно заметная на повторяющихся неровностях на трассе.

забавное ощущение ))

ну и я бы сделал два-три тычка регулярных и потом нерегулярных. да на разные стойки по очереди.

от то бы было испытание )))

[identity profile] roquefort-tln.livejournal.com 2014-11-12 02:58 pm (UTC)(link)
не, тут как раз наоборот.Что есть шимми? Берем колесо самолета (переднее). Оно у нас для руления может поворачиваться вокруг стойки. Ось стойки находится перед осью колеса. Казалось бы колесо должно послушо бежать за стойкой, куда его она там тянет.

Авотфиг. Совершенно круглая пара колес в вакууме, на совершенно плоской впп в том же вакууме за стойкой вроде едет, но находится в состоянии неустойичвого равновесия. При отклонении от осевой вместо того, чтоб вернуться обратно устраивает колебания с увеличивающиейся амплитудой. (иногда можно наблюдать на магазинных тележках:)

Совершенно математическая вещь, описывается какой-то в меру ипанутой дифурой, при правильном подборе переменных (вылет стойки, ширина колес, демпфирование колебаний, интенсивность торможения итд) должна таки давать затухание колебаний а не разнос.

Вот и проверяют точно так же - на гладкой полосе, одну конкретную стойку, разовым возмущением, с замером картины колебаний

[identity profile] z-zwang.livejournal.com 2014-11-14 02:06 pm (UTC)(link)
спасибо ))

[identity profile] srg-grv.livejournal.com 2014-11-19 06:31 am (UTC)(link)
Если не ошибаюсь, то "дифуру" решил Келдыш, который и обеспечил теоретические основы борьбы с автоколебаниями.
Честно говоря, не знаю как сейчас, но даже еще когда меня учили в институте, преподы говорили, что наиболее надежным методом проверки деталей авиационной и космической техники на колебания являются именно натурные испытания, а теоретический расчет не дает надежных результатов. Среди прочего, помнится, меня умиляли посыпания песочком плоских конструкций с последующим наблюдением характера процесса.

[identity profile] roquefort-tln.livejournal.com 2014-11-19 08:03 am (UTC)(link)
Да, афайк, Келдыш был вообще главным по вибрациям в стране. Черток его тоже постоянно упоминает как главного борца с автоколебаниями на ракетах (там вообще сюр - контур колебаний был - вибрация баков, дававшая пульсацию давления топлива и соответственно пульсацию тяги двигателей-)

[identity profile] gutnikov-yira.livejournal.com 2014-11-11 08:56 pm (UTC)(link)
Идея вставить манометр прямо в колесо- это прекрасно! Легко увидеть "проблемное" колесо, легко контролировать процесс накачки.
С другой стороны- это как же ж, каждый раз вот так все наглядно видят неправильное давление- и приходится накачивать, вместо того, чтобы пойти пить чай?! Это фашизм!

[identity profile] nicka-startcev.livejournal.com 2014-11-12 05:52 pm (UTC)(link)
>автоколебания колёс шасси самолета, возникающие вследствие неустойчивости процесса их прямолинейного качения.

фейспалм. банальный Бутиков с физфака смотрит осуждающе. понятие "критический декремент затухания" и смежные с ним, современным инженеГрам неизвестны.

это не рокетсайнс, а 3й семестр обычного физфака.

чтоб не было автоколебаний надо сделать затухание выше критического.
чтоб колёса хоть как-то рессорили и пружинили, надо сделать затухание поменьше.
итого, на практике, нужно сделать его чуть выше критического.

чтоб довести до ума этот декремент, по максимуму в самом кривом случае достаточно пнуть систему, посмотреть автоколебания. поменять демпфер, опять пнуть. зная матан, по буквально 2 точкам можно выбрать оптимальную.

[identity profile] kumir-millionof.livejournal.com 2014-11-16 09:50 am (UTC)(link)
Когда начинал читать, надеялся, что это позорище в конце развалится... ан, нет.
(screened comment)