Оглавление цикла «Тушкины потроха»
Вот взлетел Ту-154, почти убрал шасси, сейчас пойдут на уборку закрылки. Только почему передняя и правая опоры уже убрались, а створки левой ещё открыты? Неисправность? Нет, это конструктивная особенность. О шасси скоростных «туполей» — в этой статье, сперва будет краткий обзор, а потом уже подробный рассказ о Ту-154. Из-за объёма она в двух частях.
В начале 1950-х годов над планетой появились два ракетоносца — реактивный Ту-16 и турбовинтовой Ту-95. 95-й — почти 200-тонная при полных заправке и загрузке громадина, во многом уникальная — тут и соосные винты, о которых я недавно кратко рассказал, и стоящие на крыле основные опоры шасси с электроприводом выпуска-уборки:
Если у подавляющего большинства самолётов шасси с гидроприводом, то тут каждую главную ногу приводит пара мощных моторов постоянного тока, если надо — их можно выпустить от аккумуляторов. Есть мнение, что в те годы с теми материалами ещё было невозможно создать столь огромные надёжные, без утечек, гидроцилиндры — поэтому для уборки-выпуска выбран винтовой подъёмник с электроприводом.
Подкосы — просто «болванки», часть кинематики, а стабилизирующий амортизатор переворачивает тележку (балку с четырьмя колёсами) при уборке, чтобы она вошла в гондолу «вверх ногами». Благодаря ему же туполевские машины садятся «на цыпочки» — в воздухе тележки всегда носками вниз.
Про двигатель НК-12 с винтом АВ-60 — здесь (нажмите или на цветное слово, или на транспарант ниже):
А вот передняя опора — с классическим гидроприводом, при отказе гидросистемы её можно резервно выпустить и пневматикой. Новаторством для тех лет было рулёжное устройство — гидропривод разворота передних колёс:
Пара гидроцилиндров при отключённом гидроприводе работают как демпферы, гася колебания «шимми» (их хоть раз видел каждый, кто толкал тележку в магазине) — поэтому они так называются по руководству, а при включённом поворачивают колёса. Для управления по передней ноге проложен вал.
Если гидравлика выключена или отказала — рулить можно по старинке, как на Ил-14 или Ан-2 — раздельным торможением колёс основных опор и разнотягом двигателей.
У Ту-16 и его пассажирского потомка Ту-104 главная нога очень похожей схемы, но привод у неё гидравлический:
Передняя нога тоже немного другой схемы — тут демпферы стоят вертикально:
У мини-копии Ту-104 — Ту-124 — опоры похожие, но немного другие, в частности, вместо двух подкосов стоит один, изменилось и расположение стабилизирующего:
Передняя больше похожа на «оригинал», чем основная:
И вот на Ту-134 опоры приобрели почти тот вид, в каком они и на Ту-154 — огромный подкос-цилиндр «смотрит» почти в центр тележки, стабилизирующий почти лежит и не виден снаружи:
Причём в документации он уже сменил имя — теперь это демпфер тележки, но большинство по традиции до сих пор его зовёт стабилизирующим. Схема уборки тоже не изменилась — вдоль оси самолёта назад по полёту. У такой схемы два существенных минуса. Во-первых, при выпуске-уборке меняется центровка (продольная развеска) — примерно на 2 %, что заметно.
Во-вторых, скоростной напор не помогает, как при схеме уборки вперёд, а мешает выпускать опоры. У кресла правого лётчика даже установлен ручной гидронасос для аварийного выпуска шасси: в руководстве по Ту-134 сказано — «время выпуска 15 — 20 минут», экипажи говорят — «как качать».
Передняя нога на Ту-134 тоже значительно изменилась, но не вся сразу — в процессе выпуска пару демпферов сменил один рулёжно-демпфирующий цилиндр (РДЦ):
Внутри у него — лопасти, поворачиваемые жидкостью, такая же конструкция и на Ту-154.
Параллельно с «дозвуком» развивался и «сверхзвук» — в конце 1950-х появился первый советский тяжёлый сверхзвуковой самолёт Ту-22. Размещение основных опор у него такое же, как и у дозвуковых — в гондолах в крыле, и конструкция очень похожая:
Внимание: не путайте Ту-22 (изделие Ю, «шило») с Ту-22М (изделие 45, он же «бэкфайр»). Между ними общее — КБ, назначение и две цифры, в остальном различаются как Байкал и «Байкал».
Конструкция передней ноги — тоже, она всё так же удерживается в выпущенном положении складывающимся подкосом, который, в свою очередь, удерживается механизмом распора:
В конце выпуска механизм распора «прогибается» (складывается) в обратную сторону — примерно как пружинный держатель для денег в магазинной кассе, и надёжно фиксирует подкос. По такой же схеме сделаны, например, основные опоры А320 — я давным-давно ещё выкладывал снимок в Википедию. Правда, на А320 эта схема безопасна, а вот на «туполях» у неё есть слабое место...
Если на земле при выпущенном шасси поставить кран на выпуск (не на уборку, а именно на выпуск!), то давление в цилиндре выпуска «подобьёт» ногу, механизм распора разложится, а дальше может сложиться в сторону уборки — у цилиндра не хватит сил удержать ногу, она прокатится колёсами по бетону и уберётся, самолёт ляжет на нос...
Основная опора А320 так не уберётся — она убирается поперёк и на стоянке надёжно «распёрта» колёсами, передняя опора того же Ту-95 не уберётся тоже — она в выпущенном положении имеет весьма сильный наклон назад, держащий её выпущенной. А вот стоящая вертикально нога Ту-22 или Ту-134 убраться может.
Поэтому кран шасси на земле категорически не трогают даже на выпуск и давление в гидросистемах стравливают. А уборка блокируется концевым выключателем на основной стойке: пока на взлёте амортизатор не разожмётся — цепь на уборку замкнута не будет.
Итак, основная опора Ту-154. Этот вроде бы не самый тяжёлый самолёт КБ Туполева получил аж 3-осные тележки — видимо, в погоне за техзаданием на «вездеходность», способность садиться на грунтовые аэродромы как Ан-10:
Как видим, корабль стоит на гидроподъёмниках, штатный подкос-цилиндр снят на ремонт, вместо него стоит красный технологический — просто труба, не дающая ноге сложиться. Родной же подкос — это и цилиндр уборки-выпуска, и замок выпущенного положения, вот эта великая драгоценность на специальной тележке:
На заднем плане — испытательные стенды для агрегатов шасси, ведь после сборки перед установкой на самолёт их надо проверить. А люди ещё спрашивают, почему летать на самолётах так дорого — да испытания одной железяки стоят как Ауди А8, коробку от которой я сейчас препарирую...
Под S-образной жестянкой на переднем плане установлены концевые выключатели закрытия замка выпущенного положения, они зажигают зелёные лампы сигнализации выпуска опоры:
А самая хитрая деталь внутри подкоса — цанговая пружина, вот она, чёрная посередине, с длинными лепестками:
При полной уборке штока подкоса (то есть полном выпуске ноги) она своими зубцами намертво «раскусывает» подкос и не даёт штоку выйти, пока не подано давление на уборку шасси. Если подано — цанга обжимается и отпускает шток.
Даже если подать на земле давление на уборку — основные опоры не уберутся, так как в гондолы они должны входить перевёрнутыми. Самолёт просто «сядет на корточки», будут погнуты демпферы тележек, но на брюхо целиком не ляжет — отделается помятым носом, так как передняя нога всё же уберётся полностью. Но и это сделать, к счастью, непросто.
Основа 3-осной тележки — балка, в которую устанавливаются оси:
По демпферу передней оси сразу ясно, что это тележка Ту-154М либо позднего Ту-154Б-2 — на более ранних машинах его изначально не было. Это не совсем подруливающее устройство, как думают некоторые, это гаситель колебаний примерно того же рода, что и «шимми», также он даёт некоторую подвижность оси на крутых разворотах — видно, что ось вращения впереди оси, так что она самоориентируется.
Средняя ось также служит креплением тележки в проушинах штока амортстойки, вот штоки обеих стоек:
В большие нижние проушины входит средняя ось тележки, в маленькие верхние — болт шлиц-шарнира, который не даёт штоку вертеться в амортстойке, то есть тележке «водить носом». Шлиц-шарнир — по сути колено — можно увидеть на общем снимке стойки, к нему крепится нижний конец подкоса-цилиндра.
А ещё на штоке виден бурт (поясок), которым он упирается в опорное кольцо, чтобы не вылететь из собранной стойки.
Стойка на двух цапфах (типа осей) подвешена к узлам на заднем (третьем) лонжероне центроплана крыла:
Естественно, колёса основных опор оборудованы тормозами — мощными многодисковыми гидравлическими, на Ту-154М и доработанных Ту-154Б-2 установлены электровентиляторы охлаждения:
Обороты у вентиляторов жуткие — 10500 в минуту, а отверстия на колпаках как раз пропускают пальцы. Если проверять поток воздуха неправильно, не тыльной стороной ладони, а пальцами вперёд — очень легко без них остаться. Привод — от двигателя МТ-0,18С, 115 вольт, 400 Гц.
Каждый многопоршневой тормоз оборудован своим антиюзовым автоматом — АБС, короче. На Ту-154 антиюз чисто гидравлический. Тормозные диски делятся на неподвижные, у которых шипы внутри — чтобы цепляться за шлицы на корпусе тормоза, и вращающиеся — у них шипы снаружи, чтобы принимать крутящий момент от колеса:
Колесо стоит на паре конических роликовых подшипников, между которыми для регулировки ставится регулируемая распорная втулка. Но длине она регулируется с помощью шаблона, в который должна помещаться вместе с обоими подшипниками — тогда можно ставить внутренний подшипник и втулку, потом колесо (покачивая, чтобы собрать в шлицах шипы всех дисков), потом внешний подшипник и затягивать всё гайкой.
Одно колесо весит около 120 кг, ставят его вдвоём-втроём.
Смазаны подшипники тугоплавкой графитной смазкой, а в тормоза вкручены три болта с головками из немного разных легкоплавких сплавов — термосвидетели. У них разные температуры плавления, если один раз выплавились все 3 либо же 2 раза первые 2 — то тормоз надо менять, есть опасность выкрашивания дисков или иной поломки тормоза!
На сегодня всё. Работа системы выпуска-уборки, сигнализации шасси, а также передняя опора — всё во второй части статьи!