Knowledge base: Warsaw University of Technology

Settings and your account

Back

Light aircraft main landing gear design

Radosław Waszkiewicz

Abstract

The goal of the thesis, was to design a landing gear unit for a light disposable aircraft. The unit consisted of: composite leaf spring shock absorber, wheel axis, bearings, wheel itself, tire, brakes together with their mounting. The thesis was written in cooperation with the design office (AeroDes), responsible for the Family Jet aircraft, to which the landing gear unit was designed. The cooperation was undertaken to increase the didactic value of the thesis. The thesis began with a review of light aircraft landing gears, their components and configurations, followed by a presentation of the Family Jet – its key dimensions, weights, performance and the kinematic concept of main landing gear – these information were a prerequisite for further calculations. For the presented main landing gear layout, a static stability analysis was performed, including a turn taken on a runway and a touchdown with strong side winds. As a next step, a detailed analysis of the loads was performed, that the aircraft (especially its landing gear) is exposed to, during landing and taxiing. To determine loading scenarios, the analysis was made according to the European Union law: “Certification Specifications for Normal, Utility, Aerobatic, and Commuter Category Aeroplanes CS-23” published by the European Aviation Safety Agency (EASA). Determined set of load scenarios was used to:  Choose appropriate tires, wheels, brakes and bearings available on the market (attached assembly drawing),  Design a dedicated wheel axis (attached technical drawing),  Design of composite leaf spring shock absorber. In the process of designing the leaf spring shock absorber, three options of reinforcement were taken into consideration: glass, carbon and hybrid. The thesis describes the mechanics of all three reinforcement options, while undergoing the previously determined load scenarios. For calculations, an analytical approach was used, supported by a spreadsheet. The part describing the leaf spring design was summarized by a recommendation for a particular reinforcement option. The thesis is summarized with general conclusions derived from the thesis chapters. Two technical drawings sketched in Unigraphics NX6 are an attachment to the document.
Record ID
WUTef0d7cc5f3224a0b80cb64bf8015b16a
Diploma type
Master of Science
Author
Radosław Waszkiewicz (FPAE) Radosław Waszkiewicz,, Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Title in Polish
Projekt podwozia głównego lekkiego samolotu dyspozycyjnego
Supervisor
Zdobysław Goraj (FPAE/IAAM) Zdobysław Goraj,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Certifying unit
Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Affiliation unit
The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)
Study subject / specialization
, Mechanika i Budowa Maszyn
Language
(pl) Polish
Status
Finished
Defense Date
29-10-2012
Issue date (year)
2012
Pages
107
Internal identifier
MEL; PD-1990
Reviewers
Zdobysław Goraj (FPAE/IAAM) Zdobysław Goraj,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE) Tomasz Goetzendorf-Grabowski (FPAE/IAAM) Tomasz Goetzendorf-Grabowski,, The Institute of Aeronautics and Applied Mechanics (FPAE/IAAM)Faculty of Power and Aeronautical Engineering (FPAE)
Keywords in Polish
Podwozie, samoloty lekkie, samoloty dyspozycyjne, kompozyty, amortyzacja, tłumienie
Abstract in Polish
Celem niniejszej pracy było zaprojektowanie zespołu podwozia głównego lekkiego samolotu dyspozycyjnego. Na zespół składa się: sprężysta goleń kompozytowa, oś koła z łożyskami, felga, opona, hamulec wraz z jego mocowaniem. Praca powstała przy współpracy z biurem projektowym (AeroDes), odpowiedzialnym za konstrukcję samolotu Family Jet, do którego projektowane jest podwozie. Współpraca została podjęta z założeniem podniesienia wartości dydaktycznych dyplomu. Pracę rozpoczęto od przeglądu konstrukcji podwozi samolotów lekkich, ich elementów i konfiguracji. Następnie zaprezentowano samolot Family Jet, jego najważniejsze wymiary, masy, osiągi, oraz koncepcję kinematyczną zespołu podwozia głównego – informacje te stanowiły punkt wyjścia do dalszych obliczeń. Dla założonej konfiguracji podwozia zbadano statyczną stateczność ruchu samolotu w zakręcie oraz podczas przyziemienia, w trakcie lądowania trawersem. Kolejnym etapem pracy były szczegółowe obliczenia obciążeń, którym poddany jest samolot (a w szczególności jego podwozie główne) podczas lądowania i kołowania. Analizowane przypadki obciążeń zgodne są z obowiązującymi w Unii Europejskiej „Wymaganiami Certyfikacyjnymi dla Samolotów Kategorii Normalnej, Użytkowej, Akrobacyjnej i Komunikacji Lokalnej CS-23” wydanymi przez Europejską Agencję Bezpieczeństwa Lotniczego (EASA). Zbiór przypadków obciążeń posłużył do:  Dobrania opon, felg, hamulców i łożysk, oferowanych na rynku (załączony do pracy rysunek złożeniowy),  Zaprojektowania dedykowanej osi koła (załączony rysunek wykonawczy),  Zaprojektowania sprężystej goleni kompozytowej. W procesie projektowania goleni, wzięto pod uwagę trzy warianty zbrojenia rdzenia: szklany, węglowy oraz hybrydowy. W dokumencie opisano mechanikę pracy poszczególnych wariantów zbrojenia, podczas zidentyfikowanych przypadków obciążeń. Jako metodę obliczeniową zastosowano rozwiązania analityczne, wsparte arkuszem kalkulacyjnym. Rozdział dotyczący projektowania goleni podsumowano rekomendacją dla wariantu zbrojenia. Praca podsumowana jest wnioskami z wynikającymi z poszczególnych jej części. Załącznikami do dokumentu są dwa rysunki techniczne, sporządzone w programie Unigraphics NX6.
File
  • File: 1
    R.Waszkiewicz_mgr.pdf
Request a WCAG compliant version

Uniform Resource Identifier
https://repo.pw.edu.pl/info/master/WUTef0d7cc5f3224a0b80cb64bf8015b16a/
URN
urn:pw-repo:WUTef0d7cc5f3224a0b80cb64bf8015b16a

Confirmation
Are you sure?
Report incorrect data on this page