Akademik

Шимми

Шимми: (англ. shimmy) — автоколебания колёс шасси ЛА, возникающие вследствие неустойчивости процесса их прямолинейного качения. Явление Ш. во многом аналогично явлению флаттера. Ш. проявляется как интенсивные поперечные колебания колёс шасси при движении ЛА по земле с относительно высокой скоростью (обычно более 100 км/ч). Частота колебаний колёс при Ш. зависит от параметров опоры шасси и находится в пределах 5—25 Гц. При Ш. колёса совершают угловые колебания относительно оси, перпендикулярной плоскости земли, сочетаемые с колебаниями той же частоты в поперечном направлении. Ш. возникает под действием поперечных сил со стороны земли на шину катящегося колеса при его колебаниях. Если вектор скорости центра катящегося колеса не параллелен плоскости его симметрии, пятно контакта шины с поверхностью земли благодаря силам сцепления шины с землёй смещается в поперечном направлении, вызывая деформацию шины и реакцию на шину со стороны земли. Действие во времени t поперечной силы F со стороны земли на шину катящегося колеса в случае, когда колесо совершает угловые колебания относительно оси, проходящей через центр колеса перпендикулярно поверхности земли, характеризуется углом () , и в случае, когда колесо совершает поперечные колебания, — смещением S . При некоторых сочетаниях амплитуд и фаз угловых и поперечных колебаний колеса работа силы F за период колебаний становится положительной и, следовательно, к колесу подводится механическая энергия, необходимая для поддержания Ш.
Появление Ш. связано с переходом на шасси трёхопорной схемы с ориентирующимся носовым колесом. Однако Ш. могут быть подвержены как ориентирующиеся (управляемые), так и неориентирующиеся (неуправляемые) колёса. Ш. неориентирующихся колёс возникает вследствие упругости конструкций опоры шасси. При Ш. на шасси действуют значительные динамические нагрузки, способные иногда вызвать разрушение конструкции или существенно сократить срок её службы, поэтому при проектировании опор шасси самолёта принимаются меры, обеспечивающие устойчивость колёс от Ш. на всех возможных при эксплуатации режимах движения самолета по земле. Для предупреждения Ш. ориентирующихся колёс опоры шасси оснащаются демпферами (обычно гидравлическими), противодействующими вращению колеса относительно оси ориентировки. На ЛА с неориентирующимися колёсами с этой целью устанавливают опоры, обладающие достаточно высокой собственной жёсткостью. Иногда на опоре двухколёсного шасси для предупреждения Ш. закрепляют на общей оси два колеса так, чтобы исключить их независимое вращение. При проектировании ЛА устойчивость колёс проверяется расчётом шасси. Кроме того, проводятся подтверждающие расчёт испытания натурных опор шасси на копре с вращающимся барабаном.