4623032537

Projekt kompozytowej goleni sprężystej do samolotu akrobacyjnego SkyBolt z wykorzystaniem zintegrowanych systemów komputerowego wspomagania projektowania CAD/CAM/CAE - wybrane problemy

(artykuł powstał na podstawie pracy dyplomowej)

Zdjęcie z www.airliners.net

Wstęp

Samolot SkyBolt jest dwumiejscowym dwupłatem przeznaczonym do pełnej akrobacji. Jest to konstrukcja mieszana. Kadłub konstrukcji kratownicowej wykonany jest z rur stalowych, skrzydła są drewniane. Całość kryta jest płótnem i częściowo blachą. Maksymalna masa startowa samolotu wynosi lOOO(kg). Według oryginalnej dokumentacji amerykańskiej podwozie główne jest konstrukcją zastrzałową wykonaną podobnie jak kratownica kadłuba. Golenie kół głównych zamocowane są do kadłuba w węzłach kratownicy przegubowo, co pozwala na pracę całej konstrukcji podwozia w sposób wahaczowy. Elementem pochłaniającym energię podczas uderzenia jest sznur gumowy. Jest to rozwiązanie bardzo prymitywne, stosowane w pionierskich czasach tworzenia lotnictwa, charakteryzujące się dwoma bardzo pożądanymi cechami:

•    -jest to rozwiązanie najlżejsze z możliwych.

•    -posiada dużą zdolność pochłaniania energii oraz jej rozpraszania przez podwozie.

Sznury gumowe podczas całego cyklu swej pracy, tzn. rozciągania (gdzie pochłaniają energię od uderzenia) oraz powrotu (gdzie energia zgromadzona w napiętej gumie jest oddawana) charakteryzują się bardzo dużą histerezą pracy. To pozwala na uniknięcie stosowania elementów tłumiących.

Po za tymi korzystnymi cechami stosowanie podwozia zastrzałowego ma swoje ujemne strony:

•    Wymaga kontroli naciągu sznura gumowego,

•    Całe podwozie będące kratownicą jest nieopływowe

•    Aby sznur pracował prawidłowo podczas swojej eksploatacji wymagane jest jego prawidłowa obsługa (smarowanie talkiem), oraz kontrola napięcia. Często kryje się je płótnem w celu poprawy aerodynamiki i estetyki.

Podwozie, aby dobrze pochłaniać energię od lądowania (na samolot i pilota nie działają wtedy duże siły - przeciążenia) powinno uzyskiwać duże ugięcia. Wtedy jednak w trakcie jego pracy występują duże zmiany kąta między osią koła a podłożem. Może to prowadzić do ściągnięcia opony z felgi.

Cel pracy

Obserwując trendy w konstrukcji podwozi samolotów akrobacyjnych na świecie zrodziła się nam koncepcja aby oryginalne podwozie zastąpić zintegrowaną golenią sprężystą. Goleń ta stanowiłaby alternatywę dla obecnie istniejącego klasycznego podwozia zastrzałowego z sznurami gumowymi.

Główne cele jakie zostały postawione przed projektem to spełnienie wymagań przepisów JAR/PART-23, wzajemna wymienność goleni klasycznej i kompozytowej, bezobsługowość, oraz poprawa aerodynamiki (zmniejszenie oporów podwozia). Koncepcję pracy przedstawia

Założyliśmy, że w naszej pracy będziemy korzystać z oprogramowania inżynierskiego CAD/CAM/CAE.

Dominik Głowacki e-mail: gł[e-mail]