オレオストラット

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]この設計は着陸時の衝撃を和らげ、垂直方向の振動を抑えます。

飛行機が着陸時に跳ねるのは制御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いけません。スチールコイルスプリングは着陸時の衝撃エネルギーを蓄えて放出しますが、オレオストラットは代わりにこのエネルギーを吸収して跳ね返りを減らします。 [ ^{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大幅に増加します。オイルの粘性が反発運動を減衰させます。 ^{[5] [6]}

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、正確なサイズのオリフィスに油を流すことで反動を制御する、ヴィッカース銃の回復ギア設計から派生したものです。ヴィッカースの油圧式支柱は、フランスの航空機会社ブレゲ・アビエーションによって初めて飛行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、固定式着陸装置用の航空業界全体で広く採用され、単に「オレオユニット」または着陸脚と呼ばれるようになった。^[7]ヴィッカースの最初の設計では、空気が油の上に配置されていたが、 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さなかった。エンジニアのピーター・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新しい着陸脚支柱を考案した。これは、より軽量な配置であるだけでなく、支柱全体を反転させて斜めにしながらも動作できるようにし、油と空気の混合物を使用する弱点を排除した。^{[7] [8]その後、オレオ空気圧技術は、}油圧式鉄道緩衝器や産業用ショックアブソーバーなど、他のいくつかの製品の製造にメーカーによって再利用された。^[9]

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・ストラットを設計し、発表した。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年以内に米国内で広く使用されるようになった。 ^{[10] [11] [12] [13] 1931年までに、この分野での革新は}英国、フランス、北米で行われていた。 ^[14]オレオ・ストラットは、世界中で航空目的で一般的に使用されるようになった。^[3] 21世紀までに、さまざまな衝撃吸収ストラットが使用されるようになったが、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る。^{[15] [16]}

オレオストラットの技術は改良され続けた。1954年には、圧縮するガス（窒素）と圧縮しない流体の同じ原理を利用する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を使用して油圧流体を加圧する。^[要出典]同様の例としては、1958年にJarry Hydraulicsが申請した米国特許が挙げられる^。[17] 1960年代、英国技術省は改良されたオレオダンピング技術の理論的研究を支援した。^[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と提案された。^{[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タイプのショックアブソーバーになりました。^{[4]オレオストラットは}、アントノフAn-124ルスランなどの世界最大の貨物機で多く使用されており、最大150トンのペイロードを運びながら不整地着陸能力を提供すると言われています。この設計は、タキシングの衝撃から機体を保護するため、乗客と乗員の快適性が向上します。^[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主張されています。^[22]

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、機体に取り付けられた外側（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。ストラットとピストン内の空洞にはガス（通常は窒素、特に軽飛行機では空気）とオイル（通常は油圧液）が充填されており、正確に計算されたサイズの小さなオリフィスで接続された2つのチャンバーに分割されています。^{[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]着陸中、または航空機が凹凸を滑走しているとき、ピストンは上下にスライドします。^[4]この動きによりガスが圧縮され、バネとして機能し、オイルがオリフィスに押し出され、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、力を吸収して消散させます。^[4]

オレオストラットのような空気圧システムは、一般的に長い動作寿命を持ち、メンテナンスの目的で構造が異常に複雑になることはありません。 ^{[24]窒素は}腐食を引き起こす可能性が低いため、空気の代わりに通常ガスとして使用されます。ストラットのさまざまな部分は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ほこりや砂がストラットに入らないようにスクレーパーリングが使用されています。^[21]

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