7.3.2. Тормозные устройства

Горизонтальная составляющая кинетической энергии самолёта Ех = mVx2/2 определяет работу Ах, которую должны совершить тормозные устройства самолёта для остановки его при пробеге. Тормозные устройства, в основном за счёт работы на преодоление сил трения, превращают кинетическую энергию движения в тепловую и, охлаждаясь, рассеивают её в окружающем пространстве при пробеге и стоянке самолёта. В качестве тормозных устройств применяются воздушные тормоза

(аэродинамические тормозные щитки), тормозные парашюты,

реверс двигателей. Однако основную долю горизонтальной составляющей кинетической энергии самолёта Ех превращают в тепловую энергию и рассеивают в окружающем пространстве

тормоза колёс.

В общем случае Ax Ex F L ; где F – максимальная сила,

развиваемая тормозным устройством; L – длина дистанции пробега от начала торможения до полной остановки самолёта; η – коэффициент полезного действия тормозного устройства, учитывающий то обстоятельство, что сила F изменяется в процессе торможения.

При пробеге изменяется также и сила сцепления колес с поверхностью взлётно-посадочной полосы (тормозная сила

где R – вертикальная нагрузка на тормозное колесо; fтр – коэффициент трения колеса о поверхность взлётно-посадочной полосы.

Нулевая в момент касания сила R увеличивается с уменьшением скорости при пробеге, поскольку уменьшается подъёмная сила крыла и сила тяжести самолёта прижимает колёса к взлётно-посадочной полосе. Коэффициент трения fтр зависит от состояния поверхности взлётно-посадочной полосы и от характера движения колеса. Торможение колёс должно обеспечить движение их без проскальзывания, что повышает тормозную силу колёс.

160

Принцип устройства тормозного колеса с дисковым тормозом иллюстрируется рис. 75.

Рис. 75. Пример тормозного колеса.

Бескамерный пневматик надевается на барабан. В ступицу

(утолщённую центральную часть барабана) запрессованы подшипники, на которых барабан свободно вращается относительно оси. Ось неподвижно крепится к стойке шасси. К оси неподвижно крепится корпус тормоза. В корпусе тормоза располо-

жен пакет вращающихся и невращающихся дисков, представляющий собой набор биметаллических и металлокерамических

колец с высоким коэффициентом трения.

Невращающиеся диски своими выступами на внутренней поверхности кольца входит в пазы корпуса тормоза, проточенные

161

вдоль оси вращения колеса. Таким образом, невращающиеся диски могут перемещаться вдоль оси, но не могут вращаться вокруг неё.

Вращающиеся диски, помещённые между невращающимися дисками, не связаны с корпусом тормоза. При установке барабана колеса на ось, корпус тормоза вместе с пакетом вращающихся и невращающихся дисков свободно входит во внутреннюю кольцевую камеру барабана. При этом вращающиеся диски своими выступами на внешней поверхности кольца входят в продольные пазы, проточенные в поверхности кольцевой камеры барабана.

При вращении колеса вращающиеся диски вращаются вместе

сбарабаном в зазорах между неподвижными дисками тормоза, не касаясь их. Если подать под давлением газ (или жидкость) в силовой цилиндр, неподвижно закреплённый на корпусе тормоза, то поршень, выбрав зазоры между дисками, прижмёт их друг к другу. За счёт сил трения между неподвижными и вращающимися вместе

сколесом дисками будет происходить торможение с выделением тепла.

Обычно на самолёте тормозные колеса устанавливают на

основных, а нетормозные колеса – на вспомогательных опорах шасси.

Аэродинамические воздушные тормоза представляют собой отклоняемые в поток щитки, расположенные обычно на верхней поверхности крыла. Аэродинамическая сила воздушных тормозов уменьшается с уменьшением скорости самолёта при пробеге. Кроме торможения, воздушные тормоза ещё снижают подъёмную силу крыла, нагружая тормоза колёс и, тем самым увеличивая их эффективность.

Сразу после касания взлётно-посадочной полосы, когда крыло ещё создаёт подъёмную силу, лётчик включает реверс тяги двигателей. Реверсивные устройства двигателей отклоняют реактивную струю вперёд и таким образом создаётся обратная тяга, тормозящая самолёт. На турбовинтовых двигателях поворачиваются лопасти винтов так, чтобы при том же направлении вращения, лопасть создавала тормозную силу.

162

Примеры устройств для управления вектором тяги реактивного двигателя показаны на рис. 76, 77.

Наш самолёт остановился в конце взлётно-посадочной

полосы и начал руление на стоянку. Полёт окончен...

163