Ако искате да допринесете или да участвате в дискусиите за статии, вие сте поканени да се присъедините към SKYbrary като регистриран потребител

aviation

Спирачки

От SKYbrary Wiki

Информация за статия
Категория: Технически полет
Източник на съдържание: SKYbrary
Контрол на съдържанието: SKYbrary

Определение

Спирачката е устройство за забавяне или спиране на движението на машина или превозно средство или задържането му да започне да се движи отново.

Общо описание

Самолетни спирачки за сухопътни самолети са почти изключително разположени на главните колела, въпреки че през годините е имало някои самолети, които също са имали спирачки на носовите колела. Работата на спирачките е еволюирала от един лост, прилагащ всички спирачки симетрично, до педалите, управлявани от петата, до управляващите спирачките, включени в педалите на кормилото. С управляваните с крак контроли дойде възможността за задействане на лява или дясна спирачка независимо, позволявайки използването на диференциално спиране за управление на самолета по време на наземни операции и за поддържане на контрол на посоката по време на тази част от излитането или кацането, когато скоростта на въздуха е твърде ниска за аеродинамичната контролите да бъдат ефективни.

В ранните самолети предаването на входа за управление на спирачката към спирачното устройство е било механично - най-често чрез кабели. Това беше неефективно и можеше ефективно да се използва само в малки самолети. Решението беше да се разработят хидравлично задействани спирачки и това остава стандарт за по-голямата част от самолетите, летящи днес. При малки самолети системата може да се захранва от главен цилиндър и не се нуждае от хидравлични помпи. В по-големите самолети се изискват помпи, които осигуряват необходимото налягане и обем на хидравличната течност. В продължаването на стремежа за разработване на по-леки и по-ефективни самолети, електрически задействаните спирачки започват да влизат в експлоатация на някои от най-новите поколения пътнически самолети.

Съдържание

  • 1 Определение
  • 2 Общо описание
  • 3 Дизайн на спирачната система
  • 4 спирачки от въглеродни влакна
  • 5 Сертифициране
  • 6 Подобрения на спирачната система
    • 6.1 Система против плъзгане
    • 6.2 Автоматични спирачни системи
    • 6.3 Индикатори за температурата на спирачката
    • 6.4 Спирачни вентилатори
  • 7 ръчна спирачка
  • 8 ефекти
  • 9 Допринасящи фактора
  • 10 Защити
  • 11 решения
  • 12 Злополуки и инциденти
  • 13 Свързани статии
  • 14 Допълнително четене

Дизайн на спирачната система

Ранните самолети са имали една спирачна система без резервно копие или резервиране. Това се счита за непрактично от операторите и за неприемливо от регулиращите органи, така че производителите скоро включват по-здрави спирачни системи в своите проекти. Някои от по-ранните решения просто се занимават със загубата на първичната хидравлична помпа и включват ръчни помпи или хидравлични помпи с електрическо задвижване, за да осигурят алтернативен източник на хидравлично налягане. Тези решения не са насочени към повреди поради загуба на течност и са счетени за неадекватни. За да преодолеят това, някои производители като Convair включиха система за сгъстен въздух в своите проекти за аварийно спиране. Въпреки че постигна изискването за осигуряване на независимо средство за задействане на спирачките, то беше ограничено, тъй като не позволяваше диференциално спиране и че резервоарът съдържаше ограничено количество сгъстен въздух. Излишъкът при спиране в повечето големи пътнически самолети днес се постига чрез множество независими хидравлични системи, подкрепени от акумулатори. Тези системи позволяват няколко слоя повреда, без да водят до пълна загуба на спирачна способност.

Спирачки от въглеродни влакна

Самите спирачки също са се развили през годините. Барабанните спирачки все още са преобладаващи в много самолети, проектирани и построени през 40-те години. Неефективните барабанни спирачки отстъпиха място на дисковите спирачки, първоначално с единични, а сега по-често с множество ротори. Роторите са най-често изработени от желязо или стомана, но през последните 20 години все повече самолети са оборудвани със спирачки от въглеродни влакна. Има няколко причини за това развитие, но двете най-убедителни са намаляването на теглото и ефективността. Ефективността е особено критична, тъй като с увеличаването на самолетите и увеличаването на теглото им спирачките трябва да могат да разсейват повече енергия. Кинетичната енергия на прекъснато излитане или кацане до голяма степен се преобразува в топлина от спирачките на колелата. Въглеродните спирачки все още са напълно функционални и запазват способността да абсорбират енергия и да забавят самолета при и далеч над температури, при които стоманените спирачки са загубили своята ефективност и са започнали да „избледняват“.

Сертифициране

Изискване за сертифициране е, че спирачната система на въздухоплавателно средство има способността да спира въздухоплавателно средство при максимално сертифицирано излетно тегло с отхвърлянето, инициирано със скорост на вземане на решение. Процесът на сертифициране трябва да се извърши с всички спирачки, износени до границата на тяхното обслужване (номинално оставащ живот 10%), а радиаторът на спирачките и колелата трябва да бъде достатъчно здрав, за да не се изисква намеса по отношение на пожарогасене или изкуствено охлаждане в продължение на 5 минути след самолетът е спрян. По време на теста за сертифициране се използва използването на земни спойлери и максимално противоплъзгащо спиране; обаче, обратната тяга на двигателите или витлата не е разрешена.

Подобрения на спирачната система

Системите против плъзгане, автоматично спиране, индикаторите за температурата на спирачките и спирачните вентилатори са системи, които подобряват ефективността на спирачките на самолета.

Система против плъзгане

Системата против плъзгане чрез различни механизми сравнява скоростта на самолета със скоростта на въртене на всяко главно колело. Ако скоростта на което и да е колело е твърде бавна за съществуващата скорост на самолета, спирачката на това колело (или колела) се освобождава за миг, за да позволи скоростта на колелото да се увеличи и да предотврати износването на колелото. Системата е напълно автоматична и е активна веднага след първоначалното завъртане на колелото при кацане (през което време активирането на спирачката може (или може да бъде блокирано) до минимална проектна скорост; обикновено около 15 възела. Системите против плъзгане са проектирани да сведат до минимум аквапланинга и потенциалните повреди на гумите, които могат да възникнат, когато колелото е заключено или се върти със скорост, която не съответства на скоростта на самолета. Противоплъзгането премахва възможността за върнати гумени плъзгачи, причинени от заключени колела. Системата против плъзгане също значително подобрява спирачния път на нестандартни повърхности като чакъл или трева и е особено ефективна при повърхности, замърсени със замръзнали замърсители като лед или киша, като осигурява максимално ефективно счупване.

Автоматични спирачни системи

Системите за автоматично спиране могат да се използват при излитане, където те ще осигурят максимално спиране в случай на отхвърлено излитане и при кацане, където ще осигурят планирана скорост на забавяне (в зависимост от избраното ниво на автоматично спиране), използвайки само едно прилагане на спирачка . Тези функции се комбинират, за да оптимизират използването на спирачката по отношение на изискването и да минимизират износването на спирачките.

Индикатори за температурата на спирачката

Индикаторите за температурата на спирачките имат за цел да дадат на пилотите индикация за температурата във всеки колесен комплект. Докато всеки тип въздухоплавателно средство ще има свои специфични ограничения за елементи като максимално посочената температура за иницииране на излитане, сравнението на показанията на температурата на спирачките може да даде цялостна индикация за „здравето“ на спирачната система. Например, неподходящо високите или ниските температури на дадено колело могат да покажат потенциала на плъзгане или неработеща спирачка, съответно. По подобен начин повишаването на температурите на спирачките след излитане може да е показател за повреда на гумата, която е довела до пожар в колелото.

Спирачни вентилатори

Спирачните вентилатори намаляват времето за охлаждане на спирачките, като използват електрически вентилатори, монтирани на колела, за вдухване на околния въздух през спирачните и колесните възли. Имайте предвид, че максималната препоръчителна температура за излитане, посочена на арматурното табло, може да има различна стойност в зависимост от това дали спирачните вентилатори са били използвани или не.

Ръчна спирачка

Обикновено ръчната спирачка се задейства чрез избор на ръчен лост. Хидравличните акумулатори обикновено се изискват, ако хидравличното налягане трябва да остане достатъчно за задържане на настройките на ръчната спирачка за дълги периоди, след като двигателите бъдат изключени и основният източник на хидравлично налягане вече не е наличен. При някои типове налягането на ръчната спирачка ще изтече с времето и спирачките в крайна сметка ще се отпуснат.

Всички самолети трябва да бъдат подкопани, след като бъдат паркирани, за да се предотврати непланирано движение.