Чем и как при посадке тормозят реактивные пассажирские самолеты

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?

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.

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.

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.

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.

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.

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.