Эффект «шимми»

Советские изобретатели столкнулись с ещё одной проблемой в сфере авиации — «шимми». Этот эффект возникает при автоматическом колебании колеса вследствие неустойчивости прямого качения. Из-за него колеса самолета при взлете и посадке поворачивались самопроизвольно, кроме того, переднее колесо могло просто сместиться. Стоит отметить, что это явление тесно связано с другой проблемой отечественной авиации, о которой мы уже рассказывали в одном из наших материалов, и имя ей — «флаттер». 

Решил эту непростую задачку советский математик — Мстислав Келдыш.

Решение было найдено на основе разработанной М.В. Келдышем теории неустойчивых колебаний. Результатом стала его работа: «Шимми переднего колеса трехосного шасси».  

Причина была в том, что первые самолеты с трехколесным шасси, двигаясь по взлетно-посадочной полосе,попадали в сложную ситуацию: при определенной скорости самолета переднее колесо, будто по волшебству, поворачивалось вокруг стойки то вправо, то влево. Самолет мог сбиться с курса, уехать со взлетной полосы и даже зарыться передней частью в землю. А когда в результате колебаний передняя стойка шасси разламывалась, то погибал и пилот, и само транспортное средство.  

Келдыш смог разработать для самолетов особую и надежную систему защиты, которая предотвращала такие аварии и спасала жизни пилоту и его кораблю. В результате усердных и длительных бессонных ночей математик создал метод расчета критической скорости «шимми», с помощью которого стало возможно вычислить скорость разбега и пробега, при которой колебания начинают нарастать. На основе выведенного уравнения он смог предложить конструктивные меры, парирующие возникновение шимми в заданном конструктором диапазоне скоростей и устранить колебания шасси. 

Благодаря разработкам М.В. Келдыша советские самолеты прекратили «танцевать» на взлетной полосе. За весь период Великой Отечественной войны на взлетно-посадочных полосах фронтовых аэродромов не было зафиксировано ни одной серьезной поломки, которая была бы связана с эффектом «шимми».