January 23, 2024

Чем мы тормозим?

Вдогонку к теме про выкатывания... А чем, собственно, самолет тормозит? Это с машиной все просто - есть колесные тормоза и, собственно, все (хотя нет, есть еще вариант тормозить бампером о препятствие, если первый способ не помог). Более того, эффективность торможения автомобиля зависит в основном от коэффициента сцепления шин с дорогой (зависящего от состояния дорожного полотна и шин), так как откровенно слабых тормозных механизмов давно уже не выпускают. А вот в самолете все не так просто... Но и не настолько сложно, чтобы нельзя было разобраться!

Итак, всего есть три системы, которые участвуют в создании тормозного усилия:

1. Спойлеры - воздушные тормоза. Это некие аэродинамические элементы на верхней поверхности крыла, которые, будучи отклоненными, создают очень большое аэродинамическое сопротивление, что приводит к торможению самолета. Вдобавок они резко снижают подъемную силу крыла (это очень актуально на больших скоростях, сразу после касания), что позволяет максимально эффективно использовать колесные тормоза.

2. Реверс тяги двигателей. На А320 есть два режима реверса - Reverse Max и Reverse Idle. Reverse Max - это режим максимальной обратной тяги, когда при переложенных створках двигатель выходит на повышенный режим работы. А вот Reverse Idle это когда створки реверса открыты, но двигатель на повышенный режим не выводится и не создает никакой тяги - ни прямой ни обратной (если просто перевести двигатель на малый газ, то будет пусть и небольшая, но прямая тяга).

3. Ну и наконец - колесные тормоза. Управлять ими можно двумя способами - либо обжимая ногами тормозные педали, либо активировав один из режимов автоматического торможения. Всего их три - Low, Medium и Maximum. На взлете в обязательном порядке используется максимальный режим (при уборке режима на взлете самолет распознает ситуацию прерванного взлета и очень эффективно оттормаживается). На посадке рекомендуется использовать режимы Medium и Low, отличающиеся величиной замедления - 3 м/сек2 для Medium и 2 м/сек2 для Low. Выбор между двумя этими вариантами отдан на откуп экипажу и зависит в первую очередь от длины полосы. Иногда вообще бывает так, что тормозить не нужно вовсе. Например, если нам нужно на дальнюю рулежку в самом конце четырехкилометровой полосы... А зачем вообще автоторможение на посадке (на взлете понятно - ради безопасности)? А всего лишь чтобы обеспечить комфорт пассажиров - самолет очень точно дозирует тормозные усилия, что позволяет добиться равномерного торможения без рывков.

Как же происходит торможение и каков вклад каждой из систем в общее дело?

1. Сразу после касания, по сигналу обжатия основных стоек шасси, в автоматическом режиме выходят спойлеры. В этот момент никакая другая система еще не задействована и их вклад в дело торможения составляет 100%. Впрочем, замедление пока еще незначительно.

2. Через 2 секунды после касания в дело плавно вступает система автоматического торможения. Вот этот момент пассажиры уже чувствуют. И примерно 90% тормозного усилия обеспечивают именно колесные тормоза.

3. Также приблизительно через 1 секунду после касания ВПП, пилот переводит рычаги управления двигателями в положение реверса. Но перевести рычаги мало - нужно дождаться, когда створки реверса переложатся (еще 2 секунды) и двигатели наберут обороты (еще 3 секунды). После того, как двигатели выдадут максимальную обратную тягу доли распределятся примерно так: 5% - спойлеры, 85% - колесные тормоза (в чьей эффективной работе немалая заслуга спойлеров), 10% - реверс.

4. По мере падения скорости роль спойлеров стремительно уменьшается... На скорости менее 80 узлов их уже можно и не учитывать.

5. А на скорости 70 узлов пилоты переводят двигатели в режим Reverse Idle. Если этого не сделать, то можно поиметь пару неприятностей - во-первых, поднятая реверсами грязь с ВПП может попасть в двигатели, а во-вторых, реверсы могут поднять пыльную или снежную бурю из-за которой видимость упадет до нуля (впрочем, случае необходимости, Airbus разрешает использование максимального реверса и до полной остановки). И в итоге, на скоростях менее 70 узлов за торможение на 100% отвечают колесные тормоза.

Но, разумеется, все вышесказанное справедливо только для сухой ВПП с высоким коэффициентом сцепления (0,5 и более). В случае же наличия на полосе осадков в виде дождя, снега или льда и, соответственно, пониженного коэффициента сцепления, распределение долей может очень сильно поменяться. Вплоть до того, что колесные тормоза будут обеспечивать не более 60% тормозного усилия. А вот меньше уже вряд ли - это значило бы, что мы сели на голый лед (коэффициент сцепления менее 0,2), что, разумеется, недопустимо.

Вроде все просто? Или я вас еще больше запутал?