Считаем заданными следующие параметры системы.

Пусть для примера направление уборки шасси следующее: передняя стойка – против потока; основные стойки – в бок в крыло;

Скорость полета ЛА при выпуске шасси -

Время уборки и время выпуска - ,

Основные геометрические размеры шасси и кинематика шасси при его уборке.

Необходимо определить массы стоек шасси. Согласно эмпирическим формулам [1] вес всего шасси самолета определяется:

;

где – масса шасси,

– масса самолета.

- масса передней стойки на основе аналогов:

Значит масса основных стоек шасси:

Определим мощность, необходимую для уборки передней стойки шасси:

,

где - величина скоростного напора.

При уборке и выпуске шасси можно принять, что аэродинамическая сила изменяется пропорционально проекции площади стойки и тележки на вертикальную плоскость самолета, т.е.

.

Тогда момент от аэродинамической силы равен

,

где - расстояние от точки подвеса шасси до цента давления.

При более точном расчете необходимо учитывать изменение величины коэффициента лобового сопротивления от угла поворота .

Определяем момент от силы тяжести шасси

,

где - расстояние от точки подвеса шасси до центра тяжести.

Отметим, что при уборке против потока моменты аэродинамический и от силы тяжести направлены в одну сторону, а при уборке по потоку в разные.

Определяем суммарный момент от силы тяжести и воздушного потока

,

Таким образом, мы считаем, что момент трения составляет около 20% от суммарного момента. Отметим, что сила трения является всегда препятствующей нагрузкой и поэтому можно записать

.

В относительных величинах можем записать

.

Максимальное значение шарнирного момента данной функции при

.

Зависимости аэродинамического и силы тяжести моментов от заданного времени выпуска (или уборки) стойки шасси показан на рис. 2.

 

Рис. 2 – Зависимости моментов и приведенной нагрузки от заданного времени выпуска или уборки шасси

 

Необходимая для обеспечения энергией мощность источника питания [2,3] составляет величину

,

где - кпд функциональной плодсистемы.

- время работы функциональной подсистемы (время уборки или выпуска). Для легкого маневренного самолета это время может составлять 5…6 сек, для тяжелого пассажирского самолета исчисляться десятками секунд.

На следующем этапе определяем конструктивные параметры гидроцилиндра подъема стойки шасси.

Рассмотрим кинематику движения передней стойки шасси. В качестве примера на рис. 3 представлен один из возможных вариантов кинематической схемы уборки передней стойки шасси [4].

Выбрав схему уборки и обосновав ее, определяем основные закономерности и геометрические соотношения. Наиболее существенным является зависимость плеча гидроцилиндра от угла поворота стойки шасси .

В этом случае мы можем определить зависимость усилия на штоке гидроцилиндра от угла поворота стойки шасси

,

и, соответственно, зависимость угла поворота стойки шасси от величины хода штока гидроцилиндра . Можно использовать приближенные зависимости

, .

Рис. 3 – Кинематика уборки передней стойки шасси.

Для рассмотренной схемы уборки шасси в зависимости от соотношения шарнирных моментов от веса или скоростного напора максимальный момент обычно получаем либо при или .

Получив зависимость (в виде формулы или ряда формул, графика, таблицы и т.д.), необходимо определить эффективные площади штоковой и поршневой полостей гидроцилиндра.