Чем и как при посадке тормозят реактивные пассажирские самолеты

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Мнение | Оффтопик

Торможение современного многотонного авиалайнера при посадке представляет собой довольно «сложный и ответственный процесс», в котором одновременно участвуют несколько систем. Так чем и как тормозят реактивные пассажирские самолеты?

Автор: Kuhnmi (CC BY-SA 4.0) Источник: commons.wikimedia.org

Реверс тяги двигателей

Одним из основных «инструментов» торможения авиалайнера является реверс тяги двигателей. После касания взлетно-посадочной полосы пилот «активирует» специальные створки на двигателях, которые изменяют направление вектора тяги и разворачивают бОльшую часть реактивного потока, «вырабатываемого» двигателями, вперед и в стороны, тем самым создается тормозящие усилие, гасится скорость авиалайнера и сокращается дистанция пробега при посадке.

Эффективность реверса максимальна на скоростях выше ста пятидесяти километров в час и может создавать тормозящее усилие, равное примерно пятидесяти процентам от максимальной тяги двигателя. Поэтому пилоты стараются включить его как можно быстрее после касания взлетно-посадочной полосы. По мере снижения скорости самолета реверс, который уже выполнил свою часть работы по торможению самолета, обычно отключается во избежание повреждения двигателей из-за возможности попадания в них посторонних предметов, поднятых с полосы реверсивной струей.

Автор: Arpingstone (public domain) Источник: commons.wikimedia.org

Аэродинамические элементы торможения

Сразу после касания полосы на крыльях самолета автоматически поднимаются специальные панели — спойлеры или интерцепторы, которые являются частью поверхности крыла. Они выполняют две важные функции: изменяют (гасят) подъемную силу крыла, прижимая самолет к полосе и создают дополнительное аэродинамическое сопротивление, гася скорость при посадке за счет увеличения лобового сопротивления лайнера.

Автор: Richardgm (public domain) Источник: commons.wikimedia.org

Помимо спойлеров, для создания дополнительного аэродинамического сопротивления используются и другие элементы самолета. На многих авиалайнерах установлены специальные воздушные тормоза — панели, выдвигающиеся из фюзеляжа или хвостовой части. Некоторые типы самолетов оснащаются хвостовыми тормозными щитками, которые выдвигаются для увеличения лобового сопротивления.

Автор: Adrian Pingstone (public domain) Источник: commons.wikimedia.org

Эффективность аэродинамического торможения сильно зависит от скорости. Максимальный эффект от применения аэродинамических элементов торможения достигается в начальной фазе пробега на больших скоростях. При снижении скорости «вклад» от аэродинамики в общее тормозное усилие уменьшается и постепенно совсем пропадает.

Колесные тормоза

Основная тормозная система самолета расположена на главных стойках шасси. Каждое колесо оснащено многодисковыми тормозами с гидравлическим приводом. Современные системы управления торможением автоматически регулируют давление в тормозных механизмах, предотвращая блокировку колес. Эффективность работы колесных тормозов особенно важна при уменьшении скорости, когда действие реверса и аэродинамических тормозов снижается.

Конструкция авиационных колесных тормозов существенно сложнее автомобильных аналогов. Каждое основное колесо шасси оснащается многодисковым тормозным механизмом, состоящим из нескольких пар стальных или углерод-композитных дисков.

При торможении гидравлическая система создает давление в тормозных цилиндрах, которое передается на дисковые тормоза. Температура дисков при интенсивном торможении может достигать запредельных температур. Для защиты от перегрева каждый тормозной механизм оснащается датчиками температуры и системой температурной сигнализации.

Особое внимание уделяется системе охлаждения тормозов. В конструкцию колес «встроена» система охлаждения тормозов — это специальные вентиляционные отверстия и теплоотражающие экраны. А после посадки требуется довольно длительное время для остывания тормозных механизмов самолета.

Автор: Luc Willems (GNU FDL) Источник: commons.wikimedia.org

Антиюзовая система

Важным компонентом тормозной системы самолета является антиюзовая автоматика, аналогичная автомобильной ABS. Она предотвращает блокировку колес при торможении, сохраняя контроль над направлением движения самолета и максимальную эффективность «колесного» торможения. На каждом колесе установлены датчики угловой скорости, передающие информацию в блок управления торможением. Система сравнивает скорости вращения всех колес между собой и с путевой скоростью самолета. Отслеживание скорости вращения каждого колеса позволяет «вычислить» проблему и при необходимости снизить тормозное усилие на определенное колесо.

Антиюзовая автоматика также учитывает состояние взлетно-посадочной полосы. Специальные датчики определяют коэффициент сцепления с поверхностью полосы, что позволяет правильно настроить работу тормозной системы в зависимости от текущих условий. При посадке на мокрую или обледенелую полосу система автоматически снижает максимальное тормозное усилие для предотвращения блокировки колес.

Дополнительно антиюзовая система контролирует температуру тормозных механизмов и давление в пневматиках. Если значения этих параметров приближаются к критическим, происходит автоматическое снижение интенсивности торможения, что предотвращает повреждения шасси.

Тормозной парашют

В гражданской авиации тормозные парашюты, которые размещались в кормовой части самолета, «выстреливались» во время посадки и гасили скорость самолета, уже практически не встретить. Эта система могла применяться раньше при эксплуатации самолетов в сложных условиях, например, на коротких взлетно-посадочных полосах.

Взаимодействие систем торможения

Все системы торможения самолета работают «согласованно» под управлением бортовых компьютеров. Автоматика при посадке учитывает множество факторов: скорость, массу самолета, состояние взлетно-посадочной полосы, силу и направление ветра. Это позволяет использовать каждую из систем торможения в нужный момент для максимально эффективного и безопасного торможения в любых условиях.

Автор: Dale Coleman (GNU FDL) Источник: commons.wikimedia.org

Безопасное торможение современного авиалайнера обеспечивается комплексным применением различных систем торможения. Каждая из них вносит свой вклад в процесс «замедления» самолета, а их совместная работа под управлением автоматики позволяет совершить безопасную посадку даже в сложных условиях.

Изображение в превью:
Автор: Kuhnmi (CC BY-SA 4.0)
Источник: commons.wikimedia.org

2 комментария

A
известно чем — ногами и якорем))
m
Для чего так много слов в тексте взято в кавычки?

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Детальное изучение мозга чемпиона по памяти раскрыло нейробиологию его трюков

Рабочая память человека имеет свои физиологические ограничения. Исторически в когнитивной психологии этот предел описывался формулой «семь плюс-минус два элемента». Вы можете легко удержать в...

Эффект странника: как навыки ориентации в пространстве породили у человека геометрическое мышление

Со времен Платона геометрия считалась высшим проявлением абстрактного мышления. В диалоге «Менон» философ просит необразованного мальчика-раба удвоить площадь квадрата — и тот, опираясь...

Каньон Антилопы: почему он самый извилистый и фотогеничный в мире

В Аризоне, на землях индейцев навахо, находится место, любимое фотографами со всего мира. Каньон Антилопы вы наверняка хоть раз видели на заставке своего компьютера. Microsoft вносила его виды в...

Почему кофе и чай бодрят: взгляд с точки зрения науки

Вы когда-нибудь замечали, что после чашки кофе фокусировка внимания резко обостряется, но уже через полчаса ясность мысли начинает неумолимо угасать? Эти «американские горки» связаны с конкретными...

Как гора выше Эвереста остаётся невидимой: 75% высоты Мауна-Кеа скрыто океаном

Говоря о горных вершинах, достигающих наибольших высот, невозможно не вспомнить об Эвересте. Эта гора возносится в небо на 8848 метров над уровнем моря, и этот рекорд закреплён в школьных учебниках...