Почему у нас часто есть более одного метода замедления (замедления) самолета на земле?

Я подозреваю, что это связано с избыточностью, безопасностью и полезностью в различных обстоятельствах.

• Реверсоры тяги полезны для замедления на высоких скоростях, но вы не хотели бы использовать их при попытке остановиться у ворот.
• Колесные тормоза эффективны как на высокой скорости, так и при парковке, но могут загореться, если температура в результате торможения станет слишком высокой. Также менее эффективен на скользких взлетно-посадочных полосах.
• Некоторые (в основном) военные самолеты имеют хвостовые крюки, несмотря на то, что они не предназначены для посадки на авианосцы. Крюки представляют собой альтернативу катапультированию и потере в остальном исправного самолета в случае отказа систем, приводящих в действие тормоза.
• Тормозные желоба, насколько мне известно, в основном используются на самолетах без реверсора тяги; они представляют собой альтернативу колесным тормозам, которая полезна в некоторых частях мира. Норвежские F-16 и F-35 оснащены тормозными желобами, так как регулярно работают в районах с большим количеством льда и снега. Тормозные желоба необходимо сбросить перед рулением и переупаковать, прежде чем их можно будет использовать снова, поэтому они менее распространены, чем другие методы.

Вероятно, есть и другие средства замедления, которые я забыл перечислить. Если вы находитесь в самолете, у которого есть только одно средство замедления, что вы будете делать, когда оно не работает? Наличие нескольких способов замедления означает, что у любого пассажира или экипажа больше шансов выжить, а также то, что отказ может привести к меньшему повреждению самолета.

Несколько методов торможения помогают быстрее остановить самолет, предоставляя различные средства торможения и дополняя друг друга.

Колесные тормоза являются основным методом торможения самолета. Они работают на любой скорости и могут обеспечить хорошее тормозное усилие в зависимости от силы трения между шинами и землей. Тормоза преобразуют кинетическую энергию самолета в тепло и имеют ограниченную способность рассеивать это тепло. Взлет самолета может быть отложен, чтобы дать остыть тормозам после прерванного взлета или короткого разворота. Тормоза со временем изнашиваются и подлежат замене. Легкие и медленные самолеты могут работать только с колесными тормозами, поскольку другие методы в этом случае менее эффективны и могут добавить сложности и веса.

Скоростные тормоза или спойлеры обычно выходят из верхней поверхности крыла. Это одновременно увеличивает сопротивление и уменьшает подъемную силу, создаваемую крыльями, и наиболее эффективно на более высоких скоростях. Уменьшенная подъемная сила означает большую нагрузку на колеса, увеличивая их трение и эффективность тормозов. Авиалайнеры обычно выдвигают спойлеры сразу после приземления, чтобы повысить эффективность торможения и контроля при замедлении. Самолеты должны иметь возможность демонстрировать прерванный взлет и останавливаться, используя только тормоза и спойлеры на сухой взлетно-посадочной полосе. Такие приемы, как удержание носа как можно дольше или просто удержание руля высоты, также могут добавить аэродинамического торможения.

Реверсивная тяга перенаправляет часть тяги двигателя вперед. Это обеспечивает тормозную силу, а для двигателей под крылом также помогает прерывать поток воздуха над крылом, уменьшая подъемную силу. Реактивные двигатели перенаправляют воздух ядра и / или вентилятора вперед, пропеллеры могут изменять шаг, чтобы толкать воздух вперед. Это может быть особенно важно на загрязненных взлетно-посадочных полосах, где низкое трение ограничивает эффективность тормозов. Обратная тяга обычно используется только на более высоких скоростях, чтобы снизить риск попадания мусора или выхлопных газов.

Это основные методы, доступные на авиалайнерах. Тормоза являются наиболее универсальными, но требуют трения и должны быть заменены. Скоростные тормоза и обратная тяга используют аэродинамические силы на более высоких скоростях, чтобы помочь замедлиться и повысить эффективность тормозов. Скоростные тормоза в основном «бесплатны», обратная тяга относительно дешева и эффективна. Снижение нагрузки на колесные тормоза снижает температуру и износ; стальные тормоза гораздо больше портятся при более высоких температурах. Наличие нескольких методов также обеспечивает некоторую избыточность, но при плохом трении на взлетно-посадочной полосе важно, чтобы все они эффективно использовались для остановки самолета.

Перетаскивание парашюта — еще один способ замедлиться. При приземлении парашют выпускается и использует сопротивление, чтобы замедлить самолет. Парашют обеспечивает большое сопротивление, но его необходимо собирать и упаковывать после каждого приземления. Это полезно для самолетов с высокой посадочной скоростью, где стоимость не имеет большого значения, например, для истребителей или космических челноков.

Хвостовые крюки захватывают тросы на земле, и трос обеспечивает тормозное усилие самолета. Это может быстро остановить самолет, но требует, чтобы самолет имел крюк, способный выдерживать тормозные усилия. Крюки полезны на авианосцах, где пространство ограничено, но для этого требуется умение пилота приземлиться в нужном месте, чтобы крюк зацепил трос. Крюки также можно использовать на обычных взлетно-посадочных полосах в экстренных случаях, когда удлиненный крюк зацепит трос, когда самолет проедет мимо.

Когда самолет впервые приземлится, его скорость будет близка к скорости полета, крылья по-прежнему будут создавать подъемную силу, которая будет удерживать давление на основные колеса, что сделает колесные тормоза намного менее эффективными. Реверсоры тяги, скоростные тормоза и тормозные желоба предназначены для замедления самолетов до тех пор, пока не можно будет использовать колесные тормоза. Они также сокращают необходимую посадочную дистанцию, поэтому взлетно-посадочные полосы могут быть короче.