オレオストラット
オレオストラットとシザーリンクまたはトルクリンクを備えた着陸装置
オレオショックアブソーバーとトレーリングリンクを備えた着陸装置

オレオストラットは、ほとんどの大型航空機と多くの小型航空機の着陸装置に使用されている空気圧式油圧ショックアブソーバーです。[ 1 ]この設計は着陸の衝撃を緩和し、垂直方向の振動を抑えます。

着陸時に飛行機がバウンドすると、操縦不能につながる可能性があるため、望ましくありません。[ 2 ]また、着陸装置はこの傾向を助長してはなりません。鋼鉄製のコイルスプリングは着陸時の衝撃エネルギーを蓄え、放出しますが、オレオストラットは代わりにこのエネルギーを吸収し、バウンドを軽減します。[ 3 ] [ 4 ]ストラットが圧縮されると、空気が圧縮されるため、スプリングレートが劇的に増加します。オイルの粘性が反発運動を抑制します。 [ 5 ] [ 6 ]

歴史

油圧式衝撃吸収支柱のオリジナル設計は、1915年にイギリスの製造コングロマリットであるヴィッカース・アームストロング社によって特許を取得しました。 [ 7 ]これは、ヴィッカース機関銃の回生ギア設計から派生したもので、正確なサイズのオリフィスを通して油を噴射することで反動を制御します。ヴィッカースの油圧式支柱は、フランスの航空機メーカーであるブレゲ・アビエーション社によって初めて航空機に採用されました。[ 7 ]

この設計は実現可能であることが証明され、固定式着陸装置に航空業界全体で広く採用され、「オレオユニット」または「着陸脚」と呼ばれるようになりました。[ 7 ]ヴィッカース社の初期設計では、空気が油の上に配置されていましたが、 1930年代半ばに引き込み式着陸装置が導入されるまで、この配置は問題を引き起こしませんでした。技術者のピーター・ソーンヒルは、フリーフローティングピストンを使用した斬新な着陸脚支柱を考案しました。この支柱は軽量化を実現しただけでなく、支柱全体を反転させて斜めにすることもでき、油と空気の混合気を使用する際の弱点を解消しました。[ 7 ] [ 8 ]その後、オレオニューマチック技術は、油圧式鉄道緩衝器や産業用ショックアブソーバーなど、他の製品の製造にも再利用されました。[ 9 ]

エアロル オレオニューマチック ストラット

1926年、クリーブランド・ニューマチック・ツール社は、飛行機用に特別に設計された最初の製品の一つであるオレオ・ストラットを設計・発表しました。同社はその後、この製品をエアロル・ストラットとして販売し、10年以内に米国で広く使用されるようになりました。 [ 10 ] [ 11 ] [ 12 ] [ 13 ] 1931年までに、この分野における革新は英国、フランス、北米で行われました。 [ 14 ]オレオ・ストラットは世界中で航空用途で広く使用されるようになりました。[ 3 ] 21世紀までに、多種多様な衝撃吸収ストラットが使用されるようになりましたが、サイズ、重量、その他の特性にかなりのばらつきがあるにもかかわらず、通常は共通の原理を採用しています。[ 15 ] [ 16 ]

オレオストラットの技術は改良が続けられた。1954年には、圧縮するガス（窒素）と圧縮しない流体という同じ原理を利用したハイドロニューマチックサスペンションが導入された。この用途では、エンジン駆動のポンプが作動油を加圧するために使用される。別の類似例としては、 1958年にJarry Hydraulicsが出願した米国特許が挙げられる。 [ 17 ] 1960年代には、英国技術省が改良されたオレオダンピング技術の理論的研究を後援した。[ 18 ] 2012年には、セミアクティブ制御を使用して流体の粘度を調整することで、オレオストラットの振動減衰特性を強化できることが提案された。[ 19 ]電動無人搬送車へのオレオストラットの使用も評価されている。[ 20 ]

Engineering360によると、2019年までにオレオニューマチック・ストラットは現代の航空機で使用される最も一般的なショックアブソーバーとなった。[ 4 ]オレオストラットは、アントノフAn-124ルスランなど、世界最大級の貨物機に多く採用されており、最大150トンのペイロードを搭載しながら不整地着陸能力を発揮すると報告されている。この設計はタキシング時の衝撃から機体を保護するため、乗客と乗員の快適性も向上している。[ 21 ]

航空機以外の用途では、Quadroシリーズのモータースクーターはオレオストラットを使用しており、これは好ましい低速傾斜特性を与えるとされています。[ 22 ]

手術

アントノフ An-124 ルスランの着陸装置

オレオストラットは、車輪の車軸に取り付けられた内側の金属管またはピストンで構成され、外側（または上部）の金属管またはシリンダー内で上下に動きます。外側の金属管またはシリンダーは機体に取り付けられています。ストラットとピストン内の空洞は、ガス（通常は窒素、特に軽飛行機では空気）とオイル（通常は油圧油）で満たされており、2つのチャンバーに分割されており、正確に計算されたサイズの小さなオリフィスによって接続されています。[ 4 ] [ 23 ]

航空機が地上で静止しているとき、その重量はシリンダー内の圧縮ガスによって支えられています。[ 1 ]着陸時、または航空機が凹凸を地上走行しているとき、ピストンは上下にスライドします。[ 4 ]この動きによって圧縮されたガスがバネとして機能し、オイルがオリフィスを通ってダンパーとして機能します。一部の設計では、ピストンの動きに合わせてオリフィスのサイズを変えるためにテーパーロッドが使用され、ストラットの圧縮が増加するにつれて抵抗が大きくなります。さらに、圧縮時の減衰がリバウンド時よりも小さくなるように、チェックバルブを使用して追加のオリフィスを開くこともあります。オレオストラットは、蓄積された運動エネルギーの一部を熱エネルギーに変換することで、力を吸収および分散します。[ 4 ]

オレオストラットのような空気圧システムは、一般的に長寿命であり、メンテナンスの観点から見ても構造がそれほど複雑ではありません。[ 24 ]空気の代わりに窒素ガスが使用されることが多いのは、腐食の可能性が低いためです。ストラットの各部品はOリングまたは同様のエラストマーシールで密封されており、ピストンに付着した埃や砂利がストラット内に侵入するのを防ぐためにスクレーパーリングが使用されています。[ 21 ]

参照

参考文献

  1. ^ a bヴァン・シックル、ニール・D.、ウェルチ、ジョン・F.、ビョーク、ルイス、ビョーク、リンダ（1999年）。『ヴァン・シックルの現代航空術』マグロウヒル・プロフェッショナル、125頁。ISBN 978-0-07-069633-4. 2011年3月12日閲覧。
  2. ^ゲストログインはこちら。「アクティビティ、コース、セミナー、ウェビナー - ALC_Content - FAA - FAASTeam」 FAASafety.gov 2016年6月26日閲覧。
  3. ^ a b「機体構造設計」（PDF） . club66pro.com. pp.  456– 460. 2020年6月17日閲覧。
  4. ^ a b c d e Olson, Eric (2019年11月7日). 「オレオニューマチックショックストラットの仕組みは？」 insights.globalspec.com.
  5. ^ 「Flight Training Magazine - AOPA」 Flighttraining.aopa.org、2004年11月。 2016年6月26日閲覧。
  6. ^ 2011年7月22日（金）（2008年12月26日）「オレオストラット | P28Bウェブサイトへようこそ」 P28b.com 2016年6月26日閲覧。{{cite web}}: CS1 maint: 数値名: 著者リスト (リンク)
  7. ^ a b c d「The Oleo Story」 Oleo.co.uk . 2020年6月17日閲覧。
  8. ^ 「新型オレオニューマチックストラット：ビッカース（アビエーション）社製アンダーキャリッジストラットの改良版」航空機工学・航空宇宙技術7 (4): 100–101 . 1935年4月1日doi : 10.1108/eb029926 . ISSN 0002-2667 . 
  9. ^ "History" . Oleo.co.uk. 2020年6月17日閲覧。
  10. ^クリーブランド. 都市の形成, p. 865.
  11. ^ 「賢い飛行士 #31: オレオを知ろう」 avweb.com、2006年5月10日。
  12. ^アメリカの技術者の偉業が航空産業の隆盛を証明。Aeronautical World Journal of Commerce、1930年。第3-4巻、34ページ。
  13. ^衝撃の吸収。US Air Services、1931年。第16巻、48ページ。
  14. ^ Dowty, G. H (1931年5月). 「Oleo Strut を備えた着陸用車輪の説明」 . dowtyheritage.org.uk.
  15. ^ 「ショックストラット - 航空機着陸装置システム」 aircraftsystemstech.com . 2020年6月17日閲覧。
  16. ^ 「オレオストラットの基礎」(PDF) electricmotorglider.com. 2006年11月.
  17. ^ 「特許US2959410：二段オレオ空気圧ショックアブソーバー」 1958年。 2016年6月26日閲覧。
  18. ^ Hall, H. (1967). 「油の減衰特性に関する理論的研究」(PDF) .女王陛下文具局.
  19. ^ Asthana, Chandra B.; Rama B. Bhat (2012年11月). 「航空機およびUAV向けMR流体を用いたランディングギアオレオストラットダンパーの斬新な設計」 . 応用力学・材料.
  20. ^ Macfarlane, Alexander; Udo Becker; Theo van Niekerk (2017年1月16日). 「モジュラー電動自動誘導車両用オレオストラット」. 2016年南アフリカパターン認識協会およびロボティクス・メカトロニクス国際会議 (PRASA-RoboMech ) . IEEE Xplore. pp.  1– 8. doi : 10.1109/RoboMech.2016.7813186 . ISBN 978-1-5090-3335-5. S2CID  6531759 .
  21. ^ a bウッドハウス、メアリー、ギフォード、スコット (1996).飛行機を永遠に長持ちさせる方法. タブブックス. p. 75. ISBN 978-0-07-071704-6。
  22. ^ Radu, Mihnea (2014年11月5日). 「2015 Quadro 4、EICMA 2014で傾斜と安定性を極限まで向上」 . 2016年7月6日閲覧。
  23. ^ Twombly, Ian J (2013年8月5日). 「仕組み」 . 航空機所有者・操縦士協会.
  24. ^ギャリソン、ピーター（2012年4月30日）「シャーロックとたるんだ支柱」フライングマガジン。2016年6月26日閲覧。
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