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时间:2019-11-29
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1、飞机刹车系统1.防滑控制刹车的实质万里飞行轮下始,刹车为您保平安。刹车系统是飞机起落装置的组成部分,是飞机安全运行必不可少的重要系统。随着飞机技术的进步,刹车系统的组成、工作原理、控制功能等也在不断的发展完善。现代飞机刹车系统正常刹车都有机轮自动防滑控制功能,不仅仅是正常刹车,有些飞机的备份或应急刹车系统也有防滑控制能力。防滑控制刹车的主要任务是在保证安全前提下,发挥刹车能力,提高刹车效率,最大限度地缩短飞机着陆滑跑距离,同时减小轮胎磨损,延长机轮使用寿命,改善维护性,降低运营成本。防滑控制刹车的实质就是充分利用跑道所能提供的最大摩擦因数(结合系数),如图1所示。u干
2、跑道湿跑道冰跑道最佳滑动量滑动量图1飞机刹车防滑控制基本原理示意图刹车系统工作时通过不断地调节刹车压力,控制机轮转速,始终使机轮滑动量在最佳滑动量附近,这样飞机刹车距离最短,刹车效率最高。2.机轮滑动量刹车过程中实际运动状态既有滚动又有滑动,而滚动是主要的,机轮滑动量是度量机轮制动程度的一个参数,其定义是机轮对地面的相对滑动量,公式表示为:滑动量=1-轮速/地速。当机轮滑动量为零时,轮速等于地速,机轮为纯滚动;当机轮滑动量等于1时,轮速为零,机轮刹死而完全滑动;一般地当机轮滑动量在0.1~0.3范围内时,地面摩擦系数u最大,提高地面摩擦系数(结合系数)是提高刹车效率,
3、缩短滑跑距离的关键。1.机轮打滑当轮胎与跑道接触面间产生最大摩擦系数时所对应的滑动量成为最佳滑动量。当滑动量σ小于或等于最佳滑动量时为稳定滑动状态,如图1中虚线左侧所示,此时刹车力矩与结合力矩及机轮惯性力矩相互平衡,且结合力矩刹车力矩增大而增大。当滑动量σ大于时为不稳定滑动状态,如图1中虚线右侧所示,此时结合力矩逐渐减小,导致机轮迅速进入刹死状态,此即为机轮打滑或卡滞,一旦发生打滑现象,地面摩擦系数随滑动量的增加而迅速降低,进入恶性循环,这是应竭力避免的。机轮打滑时一方面由于刹车力或摩擦力迅速减小,不能有效缩短滑跑距离,另一方面机轮轮胎会急剧摩擦或磨穿,有时会引起轮胎
4、爆破,危及飞机安全。2.湿跑道机轮打滑湿跑道机轮打滑原因有两个方面。相较于干跑道,湿跑道所能提供的地面摩擦系数会减小,如图1所示。而飞机刹车力矩一般设计的足够大,以保证有足够能力刹停飞机。干跑道提供的最大摩擦力矩较大,能够平衡最大刹车力矩,所以系统把刹车压力调节到最大值附近;而湿跑道提供的最大摩擦力矩大大低于最大刹车力矩,系统工作在小的刹车压力下,系统性能降低。其次,由于湿跑道与轮胎间的最大摩擦系数较小,维持机轮转动的结合力矩较小,湿跑道上仅能给机轮提供比干跑道小的旋转加速度,机轮回转力减弱,机轮从深打滑中恢复时间加长,导致系统性能进一步恶化。3.不同刹车方式的使用技
5、巧及减速效果为了算短着陆距离,民用飞机可使用包括减速板、发动机发推力装置,刹车装置等的多种减速方式。一般地,飞机高速滑跑时,减速板、反推力等效果好,中低速滑跑时,机轮刹车效果好。刚着陆时,飞机升力较大,机轮受载较小,轮胎与地面结合力矩也小,刹车效果不好。另外,轮胎-道面间摩擦系数随滑跑速度增加而减小。为了充分发挥减速装置的作用,保证较大的减速率,缩短着陆滑跑距离,一般当飞机主轮接地后,就使用减速板及反推力装置等,前轮接地后,再开始使用机轮刹车。刹车时,对有防滑和无防滑系统的飞机,在使用刹车方式上也是有所不同的。对无防滑情况,例如使用无防滑应急刹车时,刹车时应逐步施加刹
6、车力,随着刹车力的增加如果发生轮胎打滑,飞机减速率明显降低,机组觉察后应及时释放刹车力,使轮速恢复,打滑停止,然后再逐步增加刹车力,如此循环往复,飞机最大刹车效能恰好发生在刚开始打滑的前一段时间,但此刻一般不易把握。对于有防滑的情况,例如使用有防滑正常刹车时,如果要进行最大刹车,在刹车过程中应施加稳定的刹车力,一般踩刹车脚蹬到底并保持,防滑系统会将轮胎控制在接近打滑而没有打滑的状态,形成若干防滑循环,以发挥最大刹车减速效能。除非要使用刹车调整滑行方向,防滑系统的设计要求在刹车过程中不要松开刹车。一些较早期的防滑系统对刹车力的自动调整会使刹车过程出现一些不平稳的现象,例
7、如,机组偶尔会感受到轻微而突然的跳动(这是由于轮胎打滑后,防滑系统减小刹车力使轮胎重新旋转起来的缘故),尽管这会使机组感觉不舒服,但这正是防滑系统产生作用的体现,通过体会防滑系统周期性的工作,飞行员能感知到刹车系统在发挥正常效能。虽然无防滑时机组可通过施加不同的刹车力对刹车进行调节,但机组的调节不可能比防滑系统更好。飞行员感受飞机刹车状态变化是按秒计的,而防滑系统是按微秒甚至更小。所以,最好的刹车操作是机组在刹车脚蹬上施加稳定的脚蹬力,由防滑系统完成对刹车过程的调节。1.防滑刹车系统性能评价指标以及评定方法防滑系统效率是评定防滑刹车系统性能的一个综合
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