Почему маленькие самолеты не выпускают дым из шин при посадке, а большие - да?

Практически на любой записи посадки большого самолета можно увидеть огромное облако дыма. Это относится даже к относительно небольшой Cessna Citation. Но я никогда не видел такого дыма, по крайней мере видимого, при посадке, скажем, Cessna 210.

Если это просто скорость приземления (140 для Boeing 777, 60–70 для Cessna 210), какова скорость принятия решения между дымом и отсутствием дыма?

Ответы (2)

Это не только скорость, но и сочетание нескольких эффектов:

  • Посадочная скорость : Гораздо более высокая нагрузка на крыло авиалайнеров, даже в конце их полета, приводит к скорости приземления в районе 120-150 узлов , в то время как у самолетов АОН будет только половина этой скорости при приземлении. Кинетическая энергия вращающейся шины пропорциональна квадрату скорости вращения, поэтому идентичная в остальном шина должна изменить свою энергию в четыре раза, когда вы сравниваете авиалайнер с условиями GA.
  • Размер шины : ваша средняя шина GA имеет гораздо меньшую инерцию (количество, которое определяет, сколько энергии необходимо для раскручивания шины), чем гораздо более крупная и тяжелая шина авиалайнера. Тем не менее, раскрутка происходит за счет трения между резиной и бетоном, с почти такими же ограничениями на прочность материала и температуру плавления. Инерция пропорциональна массе и квадрату радиуса, и если сравнить размеры шин GA и авиалайнера , радиус вырастет с 24 см у Beech Bonanza (масса основной шины 5,8 кг каждая) до 68 см у Boeing 777 ( масса основной шины по 125 кг каждый ).
  • Нагрузка на площадь намного выше в авиашинах. Просто сравните типичное давление в шинах , чтобы понять, насколько больший вес на единицу площади должны нести шины авиалайнера.
  • Техника приземления : в то время как вы хотите жестко приземлиться с авиалайнерами , чтобы нагрузка на шасси позволяла отклонить спойлер, и тормоза могли быть эффективными (в результате время раскрутки для шин авиалайнера составляет всего 0,07 секунды), гораздо более короткие посадочные дистанции GA самолеты позволяют стремиться к «смазке» при приземлении, когда раскрутка колеса происходит постепенно, а тепло в области контакта с резиновой поверхностью будет оставаться значительно ниже точки ее плавления.

В результате объем износа (объем израсходованного каучука) при посадке с общей посадкой незначителен, а количество посадок между заменами шин для авиалайнеров сокращается до 200. Это исследование подробно показывает, как можно рассчитать объем износа при этом исследование посвящено динамике того, как возникает дым при посадке для разных скоростей предварительного вращения.

Также учтите, что большинство пилотов легких самолетов должны платить за свои шины :-) Хотя вы можете получить немного дыма, отрабатывая короткие посадки на поле.
Я удивлен вашим последним пунктом. Я всегда думал, что при твердом приземлении шины раскручиваются быстрее и, следовательно, производят меньше дыма (и наоборот).
и, конечно, меньший размер будет означать меньшее количество дыма, если дым есть и он менее заметен для наблюдателя (и виден в течение меньшего времени, тем более, что он также больше сдувается винтом).
@Bianfable потенциально меньше дыма, но все в том же месте будет более заметным, чем очень медленный поток дыма
Рассматривали ли они возможность добавления двигателей на больших самолетах, чтобы колеса вращались примерно с правильной скоростью перед посадкой? Двигатели добавят некоторые расходы, но в долгосрочной перспективе могут значительно сэкономить на постоянной замене шин...
@DarrelHoffman У меня нет никаких цифр, но я был бы очень удивлен, если бы износ шин во время развертывания длиной в милю был незначительным по сравнению с первоначальным износом при раскрутке (таким образом, устранение последнего не очень помогло бы). Подумайте также об адской среде, в которую вы поместите эти двигатели, прямо рядом с тормозами, рассеивающими мегаватты тепла.
@TooTea Самый сильный износ шин происходит при прерванном взлете. Все остальные случаи ничтожны по сравнению с ними, поэтому шины рассчитаны на этот случай. Это также больше всего нагрузит эти двигатели.

Дыма, производимого неподвижной шиной, скажем, диаметром 12 дюймов, соприкасающейся с дорожным покрытием на скорости 70 узлов, недостаточно, чтобы его можно было отчетливо увидеть, потому что во время контакта и раскрутки выделяется недостаточно тепловой энергии.

У вас есть два больших фактора в работе; контактная скорость низкая, а инерция колеса низкая, поэтому шина может быстро разгоняться до скорости вращения и не тратит много времени на скольжение.

С другой стороны, шина 777 соприкасается со скоростью 140 узлов или чем-то еще и тратит от полсекунды до секунды, раскручиваясь до полной скорости качения. Это большое количество скользящей резины с очень высокой скоростью, которое длится достаточно долго, чтобы выделять много тепла.

Если вы приземляетесь на легком самолете, быстро приземляетесь и резко нажимаете на тормоза, в некоторых случаях вы можете добиться довольно приятного дыма от шин.