Могут ли только реверсоры тяги управлять и останавливать авиалайнер?

Рулевое управление: Нет. Остановка: Да.

Реверсы тяги либо внутри, либо снаружи. Они не могут быть задействованы пропорционально какой-либо настройке управления в кабине. Как только они разблокированы, поток воздуха через них полностью высасывает их. Единственный способ изменить их тормозной эффект — увеличить или уменьшить обороты двигателя, а двигатели авиалайнеров довольно вяло реагируют на команды управления. Их реакции будет недостаточно для управления самолетом; только входы руля (и только на более высокой скорости), рулевое управление носовым колесом и дифференциальное торможение колесными тормозами подходят для управления направлением на земле.

Их тормозной эффект максимален на высокой скорости и ослабевает по мере торможения самолета. Для первой трети пробега они заметно помогут замедлить самолет, но вам понадобится длинная полоса, когда вы хотите приземлиться без тормозов колес. Детали зависят от посадочного веса, высоты аэродрома и скорости ветра.

С точки зрения физики мы можем рассчитать величину силы, необходимой для замедления самолета на заданном расстоянии. Уравнение тормозного пути:

$$d_f=\frac{v_i^2}{2a}$$

Если мы предположим, что у самолета есть 7000 футов, чтобы остановиться только с обратной тягой, а скорость приземления составляет 130 узлов = 220 футов/с, мы можем найти ускорение.
_{Все расчеты будут приблизительными}

$$7000=\frac{220^2}{2a}$$ $$a=3.5 ft/s^2$$

Используя второй закон движения, мы можем найти силу, необходимую для замедления самолета массой 120 000 фунтов с такой скоростью.

$$F=ma$$ $$F=120,000\times3.5=415,000ftlb/s^2=13000lbf$$

Это примерно 25% от максимальной прямой тяги 737-700. Двигатели имеют коэффициент двухконтурности более 5: 1, поэтому кажется разумным, что двигатели должны быть в состоянии усреднить эту величину силы обратной тяги. Эта оценка также игнорирует все эффекты сопротивления или трения, которые также могут помочь остановить самолет.

Для управления пилоты могли использовать дифференциальную тягу. Это было бы сложнее, чем использовать руль направления и носовое колесо, но этого должно быть достаточно. Однако боковая составляющая ветра затруднит управление.

Я не коммерческий пилот, но я просто исследовал это по другим причинам: чтобы посмотреть на механизмы износа тормозов.

Обычно предполагается, что реверсоры тяги включаются на коммерческих самолетах Airbus и Boeing (у которых они есть) при посадке. Задействовать их означает просто открывать/перемещать различные заслонки, отклоняющие поток.

Однако из-за норм шума вам обычно не разрешается их активно использовать: поэтому вы переводите двигатели в режим холостого хода. Однако это имеет несколько преимуществ: - система настроена так, чтобы обеспечить гораздо большую обратную тягу, если вам это нужно в спешке , она варьируется в пределах 3-6% от полной максимальной тяги)

В расчетах посадки FAR/JAR не учитываются реверсивные двигатели, поэтому в идеальных условиях они вам не понадобятся. Но если у вас есть неисправность системы или другая проблема (плохое торможение, плохое управление закрылками, скользкая взлетно-посадочная полоса, короткая взлетно-посадочная полоса, очень тяжелый самолет и т. д.), они могут вам помочь.

Я считаю, что большинство больших коммерческих реактивных двигателей с обратной тягой могут развивать скорость до 80-90% от N1 (скорость вращения вентилятора). Это потому, что большинство из них работают, открывая заслонки, которые только отклоняют выход воздуха вентилятора (что составляет около 80% тяги). Это для «переводного типа капота».

В Airbus говорят, что на А330 с двигателем GE CF6-80E1A2 при скорости 150 узлов и 90% N1 вы получаете реверсивную тягу 16 000 фунтов на двигатель (уровень моря). Что составляет 22% от максимальной тяги. Он падает до 8000 фунтов при скорости 0 узлов.

Реверсы, которые открываются после задней части двигателя («целевой тип»), вероятно, имеют более высокие проценты, но я не знаю, насколько. Они часто на военных самолетах.

Я подозреваю, что из-за строгих правил снижения шума, действующих сейчас в большинстве крупных аэропортов, реверсивные двигатели редко используются при стандартных посадках. И тормозная способность значительно улучшилась. Так что, если вы не можете их использовать, значит, у вас их нет в конструкции: вот почему Airbus 380 имеет их только на двух двигателях. Думаю, больше для экстренных случаев.

Если вы посмотрите на эффективность торможения колес и аэродинамического сопротивления, аэродинамическое сопротивление лучше всего работает при высоких воздушных скоростях: это хорошо, потому что именно здесь кинетическая энергия самая высокая. Когда вы замедляетесь, это становится менее эффективным, но тогда торможение колеса может взять на себя управление и контролировать замедление на более низких скоростях, и там, где вы, возможно, захотите больше маневрировать.

Между прочим, вы можете увидеть, какая тяга на холостом ходу возникает у самолетов Airbus и Boeing, посмотрев на диаграммы, которые они предоставляют для требований к наземной буксировке. Они сообщают вам, насколько сильно тяга фаркопа соответствует количеству двигателей, работающих на холостом ходу. Эти диаграммы находятся в файлах, которые они предоставляют по следующему адресу (раздел 5):

Характеристики самолетов Airbus — аэродром и планирование технического обслуживания

Характеристики самолетов Boeing — аэродром и планирование технического обслуживания