За счет чего тормозит самолет при посадке
Торможение самолета при посадке
Для безопасной посадки самолета крайне важен исправный тормоз. Уменьшение посадочной дистанции возможно при эксплуатации множества приспособлений, начиная от стандартных тормозов и заканчивая аэродинамическими сложными устройствами. Самым распространенным способом торможения считается аэродинамический. В этом случае применяется резкое повышение лобового сопротивления летательного аппарата. Для аэродинамического торможения у большинства самолетов при осуществлении посадки выдвигаются тормозные специальные щитки. У иных типов ЛА они монтируются по-разному:
На нижней или верхней поверхности крыла.
В нижней части фюзеляжа.
Гораздо сильнее выражено применение тормозного парашюта. Такое приспособление выбрасывается на прочных стропах из специального контейнера, который находится в хвосте самолета. Парашют быстро заполняется набегающим воздухом и резко тормозит судно, что существенно сокращает длину пробега при посадке. В некоторых случаях такое торможение уменьшает до 60% ВПП.
Создаваемая парашютом тормозная сила пропорциональна квадрату скорости. По этой причине выпускать парашют следует сразу же после момента приземления. Таким образом повышается эффективность процесса. Для выпускания парашюта пилот при помощи гидравлического или электрического привода открывает отсек, в котором расположен парашютный ранец. После этого выбрасывается вытяжной парашют, который вытягивает купол и стропы главного парашюта. Существуют разные системы тормозных парашютов: крестообразные, ленточные и с круговыми щелями. Очень важно, чтобы купол обладал достаточной воздухопроницаемостью. Это обеспечивает нужную устойчивость и исключает возможность раскачивания самолета. Однако одновременно воздухопроницаемость не должна быть слишком большой, поскольку тормозная сила может сильно уменьшится.
Как правило, парашют крепится к ЛА через срезную шпильку. В том случае, если возникает большая перегрузка, она срезается, предотвращая подачу очень больших напряжений. Тормозные парашюты испытывают огромную нагрузку и поэтому быстро изнашиваются. Если дует боковой ветер, их использование затрудняется.
Эксплуатация тормозных парашютов в отечественной авиации началась примерно 70 лет назад. В 1937 году для доставки в высокие широты советской арктической авиацией применялись тормозные парашюты. Однако в то время их эксплуатация рассчитывалась сугубо на военные самолеты.
Практически все пассажирские и военные самолеты обладают колесными тормозами. Принцип действия почти не отличается от автомобильных тормозов. Единственная сложность состоит в том, что тормоза колес самолета при торможении должны поглотить огромное количество энергии, в особенности при торможении тяжелых типов самолетов, обладающих большими посадочными скоростями.
На быстроту торможения прямо пропорционально влияет мощность тормозов, опыт и умения пилота, коэффициент трения пневматики. Эффективность зависит от способности колесных тормозов поглощать и рассеивать образовавшуюся при процессе торможения теплоту.
В 20-х годах в авиации начали распространяться распорные колодочные тормоза. Облицованные органическим мягким материалом колодки для торможения прижимались к внутренней поверхности барабана цилиндра из малоуглеродистой стали. Но энергоемкость подобных тормозов недостаточна даже по отношению к легким самолетам. Их заменили камерные тормоза. Они обладали цилиндрическими барабанами. Колодки заменялись пластинами из фрикционного материала, расположенного по окружности на поверхности кольцевой резиновой камеры.
В процессе торможения в камеру под давлением подается жидкость или воздух. В результате пластинки прижимались к внутренней поверхности барабана. Таким образом использовалась вся окружность тормозного барабана, обеспечивался равномерный контакт поверхностей.
Но камерные тормоза отлично подходят для больших колес, а эксплуатация шасси с многоколесными тележками или колес небольшого диаметра привела к необходимости создания нового типа тормозов. Таким образом конструкторы изобрели дисковые тормоза.
При небольших размерах подобные тормоза отличались высокой энергоемкостью и могли развивать сильное тормозное усилие. Они отлично подходили для принудительного охлаждения. Дисковые тормоза многотипные и до сих пор применяются в мировой авиации.
Многодисковый тормоз складывается из нескольких неподвижных тонких дисков, которые чередуются с вращающимися дисками. Между дисками в расторможенном состоянии есть зазор и колесо. При торможении диски сжимаются, друг об друга трутся и развивают тормозное усилие. Даже малого объема многодисковый тормоз способен поглотить много кинетической энергии. Кроме того, существуют и однодисковые тормоза, обладающие неподвижными фрикционными накладками, расположенными попарно с обеих сторон сильно вращающегося диска. Во время торможения каждая пара прижимается к диску поршнем гидравлического отдельного цилиндра.
В первоначальных конструкциях этих тормозов использовались диски из малоуглеродистой стали, а после этого их заменили сплавными дисками, которые сохранили твердость и износоустойчивость в большом диапазоне температур. Фрикционными парами к сплавам стали отлично подходят сплоченные по методу чугун и бронза. Добавление разных присадок – керамики, графита, оксида алюминия и других – влияет на физико-механические свойства материала. Для уменьшения массы тормозов инженеры и ученые ищут новые материалы. Созданы колесные тормоза с изогнутыми термической обработкой материалами. Они покрыты армированными волокнами углерода. Каждый подобный тормоз намного легче обычного и сохраняет при высоких температурах прочность.
В новых тормозах устранилась вибрация, скрип и равномерность торможения. Эти тормоза обладают сильной износостойкостью. Современные колесные тормоза поглощают большое количество энергии. К примеру, многодисковый тормоз колеса ЛА «Боинг-707» поглощает 6,15-106 кгс*м кинетической энергии. Из-за выделения большого количества теплоты очень часто появляется необходимость установки защиты корпуса колеса и шины специальными тепловыми экранами и использования искусственного охлаждения дисков.
В некоторых конструкциях тормоза обдуваются огромным количеством воздуха, который подается от компрессора двигателя, в иных распыленная вода подается конкретно к дискам. Существуют также циркуляционные специальные системы с теплообменниками. В начальной стадии пробега колесные тормоза малоэффективные. На малой скорости применяют аэродинамические тормоза, которые при большей скорости создают больший упор. Таким образом, колесные и аэродинамические тормоза взаимодействуют между собой.
Условия посадки различаются между собой в зависимости от состояния взлетно-посадочной полосы (ВПП), погоды и прочего. Поэтому крайне важно, насколько пилот мастерски владеет способностью торможения. В результате множества доработки исследований на самолеты стали устанавливать автоматы торможения, которые позволяют достигать значения коэффициента трения пневматических элементов. Коэффициент трения, который получается пи эксплуатации автомата торможения, может быть вдвое больше в сравнении с его значением. Эффективность торможения повышается с ростом нагрузки на колеса, из-за чего очень важно быстрее понизить подъемную силу крыльев после приземления. Закрылки убираются сразу же.
На турбовинтовых и поршневых самолетах давно применялось торможение реверсированием тяги винтов. Перед посадкой меняется угол установки лопастей. Винту придается отрицательное значение, что впоследствии приводит к возникновению направленной назад тяги. Еще более эффективным считается реверсирование тяги на ЛА с турбореактивными двигателями. После турбины двигателя поток газов направляется противоположно первоначальному движению. Образовывается отрицательная тяга, тормозящая самолет.
Реверсирование тяги позволяет производить торможение самолета не только во время пробега, но и непосредственно в воздухе, до приземления. В свою очередь это приводит к повышению сокращения посадочной дистанции. Существуют газодинамические и механические методы отклонения потока для реверса тяги. В первом варианте поток отклоняется при помощи струи сжатого воздуха, во втором – часть потока газа отклоняется дефлекторами. Создавая реверсивные устройства, конструкторы заботятся о том, чтобы потоки раскаленного газа не плавили обшивку самолета.
Все вышеперечисленные бортовые средства торможения позволяют сильно уменьшить длину пробега при посадке, но все же она остается относительно большой. Резкое уменьшение длины пробега возможно при эксплуатации стационарных устройств, установленных на некоторых аэродромах (в основном на авианосцах). В основном подобные задерживающие устройства представлены прочными тросами – аэрофинишерами. Они натягиваются поперек посадочной полосы на высоте 10-15 см над палубой авианосца или ВПП. Через систему блоков концы тросов соединяются с поршнями гидравлических силовых цилиндров. Во время посадки самолет установленным крюком цепляется за трос. Основная масса кинетической энергии самолета расходуется на продвижение поршня в цилиндре. Через 20-30 м воздушное судно останавливается.
Как приземляются самолеты: причины катастроф при посадке
Сразу хочется оговориться, что данная статья ни в коей мере не имеет своей целью заразить кого-либо аэрофобией. Серьезные авиационные происшествия, тем более с жертвами, мгновенно попадают в заголовки мировых новостей, и это лучшее свидетельство тому, что авиатранспорт отличается высокой степенью безопасности: катастрофа самолета — событие редкое и не рядовое. Тем интереснее разобраться в том, что происходит, когда ни напичканная электроникой современная авиатехника, ни высокая квалификация экипажей не спасают от ситуаций вроде той, что несколько лет назад испортила предновогоднее настроение жителям нашей страны. Речь идет о гибели лайнера Ту-204 — того, что 29 декабря 2012 года не смог погасить скорость после посадки, выкатился за пределы полосы, пробил ограждение аэродрома и разрушился с частичным выносом обломков на Киевское шоссе. Выкатывание самолета за пределы полосы — одна из самых распространенных в мире причин авиакатастроф (то есть авиапроисшествий с человеческими жертвами), порой его называют «убийцей номер один» в гражданской авиации. По статистике IATA (International Air Transport Association), примерно 24% погибших приходится на этот вид происшествий.
Тормозим в воздухе
Прежде чем говорить о причинах этих прискорбных событий, стоит немного остановиться на технической стороне вопроса, вкратце рассказать о том, какие у современного пассажирского лайнера есть возможности для своевременного и управляемого гашения скорости. Когда самолет находится в воздухе, есть лишь два основных способа снизить скорость лайнера: убрать газ, снизив мощность двигателей, и увеличить лобовое сопротивление. Для решения последней задачи существует несколько специализированных приспособлений. Опытные авиапутешественники знают, что крыло имеет большое количество движущихся частей, которые (за исключением элеронов — воздушных рулей крена) объединяются в понятие «механизация крыла». Отклоняющиеся под разными углами панели, которые отвечают за увеличение лобового сопротивления (а также снижение подъемной силы крыла), называются спойлерами. В отечественной авиационной литературе их принято подразделять на собственно спойлеры, интерцепторы и элерон-интерцепторы, в результате чего между этими понятиями возникает путаница. Как нам пояснили в одной из российских авиакомпаний, более правильным сегодня считается общий термин «спойлеры», которые на современных самолетах работают в трех режимах.
Первый режим — режим воздушных тормозов (speed brakes). Используется для уменьшения скорости полета и/или увеличения вертикальной скорости снижения. Управляет этим режимом пилот, перемещая штурвал или рукоятку на нужный угол, при этом отклоняются не все спойлеры, а лишь часть из них.
Второй режим — это совместная работа с элеронами для улучшения характеристик управления по крену (roll spoilers). Отклонение происходит автоматически на углы до семи градусов при соответствующем движении штурвала (ручки управления) по крену, причем отклоняются только внешние (те, что дальше от фюзеляжа) или только внутренние спойлеры (это зависит от конструкции конкретного типа воздушного судна).
Наконец, третий режим — наземного торможения (ground spoilers) — представляет для нас наибольший интерес. В этом режиме автоматически отклоняются все спойлеры на максимальный угол, что приводит к резкому снижению подъемной силы. После того как машину фактически перестает держать воздух, возникает эффективная нагрузка на тормозные колеса и начинается торможение с автоматом растормаживания. Этот автомат, называемый антиюзом, фактически не что иное, как антиблокировочная система, функционально аналогичная той, что в наши дни устанавливают на автомобили: ABS пришла из авиации.
Реверс? Можно без него
Кроме спойлеров, самолет располагает еще двумя системами гашения скорости. Во-первых, это уже упомянутые колесные тормоза. Они выполнены по дисковой схеме, причем для повышения износостойкости в них зачастую применяются диски не из стали, а из композиционных материалов (углепластика). Тормоза приводятся в действие гидравликой, хотя уже появились варианты с электрическими актуаторами.
И наконец, реверс — слово, столь часто звучавшее в связи с катастрофой во Внуково. В устройстве реверса тяги часть реактивной струи отклоняется с помощью приводимых в движение гидравликой створок. Таким образом, реактивная тяга уже не толкает самолет вперед, а, напротив, тормозит его. Так может ли быть неисправный реверс виновником катастрофы?
Ответ будет скорее отрицательным, ибо, как свидетельствует практика, единоличного «виновника» у серьезных авиапроисшествий в гражданской авиации вообще не бывает. Катастрофа — это всегда неудачное стечение нескольких обстоятельств, среди которых как технические факторы, так и человеческий. Дело в том, что устройство реверса тяги — это, по сути дела, система аварийного, нештатного торможения.
Западные типы самолетов, разумеется, оснащены устройствами реверса, но сертифицируются так, как будто его нет. Основное требование предъявляется к энергоемкости тормозов основных стоек шасси. Это означает, что при отсутствии ошибки пилотирования и при всех исправных системах самолет должен, не прибегая к реверсу, сесть на сухую полосу и без проблем погасить скорость, чтобы свернуть на рулежную дорожку. Более того, из-за повышенного уровня шума при отклонении струи во всех аэропортах Евросоюза применение реверса не разрешено при ночных полетах (23:00 — 06:00) за исключением плохого состояния ВПП и/или аварийной ситуации. Современные типы самолетов могут эксплуатироваться как с одним реверсом, так и вообще без них при условии достаточной длины ВПП, даже если она покрыта осадками. Иными словами, при стечении ряда неблагоприятных факторов, способствующих выкатыванию самолета за пределы ВПП, реверс может оказаться последней надеждой на благополучный исход. Но если откажет и он, вряд ли его можно будет считать единственной причиной авиапроисшествия.
Не спешите на посадку!
Одной из главных причин выкатываний самолета за пределы ВПП считается так называемый нестабилизированный заход на посадку. Это понятие включает в себя полет на предпосадочной прямой на повышенных скоростях, с неправильным положением механизации крыла (речь идет прежде всего о закрылках), с отклонением от курса. Среди других причин можно назвать позднее применение колесных тормозов (постулат пилота — «не оставляй тормоза на конец полосы!»). Известны также случаи, когда пилоты получали неточные данные о состоянии ВПП и совершали посадку на скользкую полосу, рассчитывая сесть на сухую.
Что происходит, когда самолет движется по глиссаде с превышением заданной (обычно 220 км/ч) скорости? Обычно это означает перелет, касание полосы в нерасчетной точке (особенно если самолет пустой, как это было с Ту-204). Это уже само по себе составляет нештатную ситуацию, которая предполагает использование всех средств торможения, включая реверс, — «запаса» полосы уже нет. Но опасность заключается еще и в том, что лайнер даже после касания полосы продолжает двигаться с нерасчетной высокой скоростью, а чем выше скорость, тем выше подъемная сила крыла. Получается, что машина не катится по полосе, опираясь на нее, а фактически летит, касаясь полосы колесами. В этой ситуации могли не сработать датчики обжатия стоек шасси, которые по-английски называются более понятным термином weight-on-weels (вес на колесах). Таким образом, с точки зрения автоматики, лайнер продолжает полет и не может выполнять такие чисто наземные операции, как включение реверса или выпуск спойлеров в режиме наземного торможения. А если после касания полосы спойлеры не выпустятся или уберутся, катастрофа практически неминуема. Более того, при слабом сцеплении колес с полосой автоматика антиюза будет растормаживать колеса, как она делала бы это на скользкой поверхности, чтобы избежать потери управления колесами. Тормоза будут работать исправно, но. тормозить они не будут. Ну и если полоса еще действительно скользкая, то шансы избежать выкатывания в описанном случае можно считать практически нулевыми. Последствия же выкатывания зависят от того, на какой скорости это происходит и что оказалось на пути самолета. Таким образом, обстоятельства, ведущие к катастрофе, могут нарастать лавинообразно, и отказ, скажем, реверса не может в данной ситуации иметь решающего значения.
Чем тормозит самолет
Привет. Сегодня мы будем тормозить
Будем тормозить лайнер Boeing-737 Classic.
ВНИМАНИЕ! В тексте будет много спойлеров!
Итак, самолет можно тормозить как в полете, так и на земле. Начнем с воздуха.
Самолет можно тормозить:
а) Уменьшением режима работы двигателей
б) Изменением балансировочного положения
в) Увеличением лобового сопротивления путем высовывания различных штуковин в поток.
Первые два не особо интересны, поэтому так делать мы не станем.
Помимо синхронного подъема при торможении, 0,1,8 и 9 спойлеры помогают кренить самолет. Они поднимаются вместе с соответствующим элероном.
Поскольку высовывать штуковины в поток достаточно трудно, этим занимается гидросистема c помощью таких вот гидроцилиндров-«актюаторов». На фото актюатор Ground Spoiler`a, но суть, думаю, ясна
Для того, чтобы объеденить обе функции, используется совершенно адовый агрегат, который называется Spoiler Mixer & Ratio Changer. Название уже намекает, да?
Агрегат чисто механический, находится в нише основных стоек шасси. Он обрабатывает управляющие сигналы и тянет соответствующие тросы. Как паучок :3
Из кабины спойлеры управляются с помощью вот такого рычага слева от РУДов
а так же с помощью штурвалов в случае кренов.
На земле самолет можно тормозить
а) так же увеличением лобового сопротивления(Flight+Ground Spoilers)
б) изменением направления воздушного потока двигателей (реверсивные устройства)
в) как ааааавтомобиль, то есть с помощью колесных тормозов.
О варианте «А» мы уже говорили, поэтому перейдем сразу к реверсивным устройствам.
Реверс представляет собой набор агрегатов, которые перекрывают «холодный контур» двигателя и перенаправляют поток воздуха в сторону-вверх через решетки, которые вы можете видеть на фото выше.
Для того, чтобы не случилось перекоса, подачу гидрожидкости в цилиндры регулирует Synchro-Lock. К сожалению его фото не нашлось, поэтому будем разбираться на пальцах.
Короче, это такой гидромотор, который крутит гибкий вал, который крутит краны на каждом из гидроцилиндров, которые от этого равномерно питаются гидрашкой.
Тема в принципе очень объемная, и если начать вдаваться в тонкости это дело затянется на огромное количество постов, поэтому тут мы закончим с реверсами.
И перейдем к колес и тормозов.
На основных стойках устанавливаются гидравлические дисковые тормоза и большЫе и красивые колеса
На следующем фото на нас глядит стойка, с которой сняты колеса, а тормоза находятся на своих местах. Каждый прикручен 8 болтами к специальным фланцам на оси
Тормоз состоит из упорной плиты, корпуса, гидроблока, роторных дисков и статорных дисков.
Вот такой(который длинный). Это сосуд, в котором есть гидравлической жидкости, и есть азота, чтобы на нее давиь и выдавливать в тормоза. Манометр показывает давление в аккумуляторе, кроме того инликация есть в кабине пилотов
На этом думаю достаточно, и без того довольно много информации.
Задавайте свои ответы, буде разгребать сумбур.
Все картинки взяты из интернета, баянометр ругался на отдельные.
А почему не предупредил, что в тексте будут спойлеры?
Описано неплохо. Но пара ляпов.
Больше интересуют функции кв 9 на Л 39
Перед посадкой я особенно очкую, когда самолет выпускает всю аэротормозную хрень, скорость ощутимо падает, такое чувство, что самолет щас вообще остановится и ухнет вниз)))
16 поршневые 8 дисковые тормоза. даааа.
Самолет взлетает, летит, садится и тормозит исключительно чудом!
все доходчиво и понятно даже для гуманитариев!
Utair перевёл первый самолёт в российский реестр
Utair начал переводить самолеты из бермудского авиационного реестра в российский. Лайнер Boeing 737-500 уже сменил старый номер VQ-BJL на российский RA-73048.
Бортовой номер нанесли на воздушное судно в Уфе, где у Utair находится Центр технического обслуживания и ремонта самолетов «ТС Техник».
Самолет готовится выполнить первый рейс с новым номером — из Уфы в Сургут.
«Мы рады анонсировать старт полетов с российскими номерами. До лета 2022 года планируем перевести в отечественный реестр большую часть парка, находящуюся в собственности авиакомпании — 18 Boeing 737-500 и 6 Boeing 737-400», — сообщил президент «Utair — Пассажирские авиалинии» Олег Семенов.
Путешествие из зимы в лето в кабине Boeing 737MAX
Ссылка на рассказ о первом полете на 737MAX автора, в котором не обошлось без приключений.
Сегодня доработанные 737MAX снова в небе практически всех стран, за исключением Китая и России. Но если в Китае уже прошли ресертификационные испытания, то Россия остается последним рубежом безопасности, правда здесь исключительную роль играет политика.
Но не об этом речь.
Итак, сегодня 25 декабря 2018 года. Мы только что закончили проведение противообледенительной обработки и готовы стартовать в страну вечного лета.
Всем фанатам авиации (закрыто)
Срочно отдам (или выкину завтра 28.11) QRH и фулл сет плакатов по Боинг 737. Санкт-Петербург/ самовывоз.
У одного из «Стрижей» выскочил тормозной парашют в полете
Проверявшему системы Boeing 737 MAX предъявили обвинения в мошенничестве
Соответствующее сообщение опубликовано в четверг на сайте Министерства юстиции США.
Две катастрофы за полгода. Чем крушение лайнера 737 MAX 8 обернулось для Boeing
Согласно обвинительному заключению, Форкнер предоставил подразделению Федерального авиационного управления США (ФАУ) по оценке воздушных судов (Aircraft Evaluation Group, AEG) «по существу ложную, неточную и неполную информацию» о системе улучшения характеристик маневренности MCAS самолета Boeing 737 MAX. В связи с этим в руководствах по эксплуатации самолетов и в учебных пособиях для пилотов не содержалось какой-либо информации об указанной системе.
Форкнеру предъявлены обвинения в мошенничестве по шести пунктам. Ожидается, что впервые он предстанет перед судом в пятницу. Если вина Форкнера будет доказана, то ему грозит тюремное заключение сроком до нескольких десятков лет.
Ранее газета The Wall Street Journal со ссылкой на источник сообщала, что пилот компании Boeing Марк Форкнер, осуществлявший проверку программного обеспечения самолета Boeing 737 MAX, мог умышленно ввести в заблуждение авиарегулятор США (FAA). По мнению следователей, он мог умолчать об ошибках, выявленных при тестировании системы контроля полетов, что привело к крушению самолетов этой серии и, как следствие, гибели людей.
Эксплуатация Boeing 737 MAX была приостановлена после двух катастроф. 10 марта 2019 года в Эфиопии разбился Boeing 737 MAX 8 авиакомпании Ethiopian Airlines, погибли 157 человек. 29 октября 2018 года жертвами катастрофы самолета аналогичной модели компании Lion Air в Индонезии стали 189 человек. Руководство Boeing признало впоследствии, что в обоих случаях на борту воздушных судов перед тем, как они разбились, имел место сбой в работе системы MCAS. После этого многие страны, включая Россию, США и государства Евросоюза, по соображениям безопасности приостановили эксплуатацию самолетов данной серии.