Es ist erstaunlich genug, dass Flugzeuge fliegen können. Aber die Schwerkraft zu besiegen und Flugzeuge durch den Himmel gleiten zu lassen, reicht nicht aus. Wie bringen wir diese riesigen Metallmassen dazu, sich mit so hoher Geschwindigkeit zu bewegen, um in einen Ruhezustand zurückzukehren? Genau mit dieser Frage standen die frühen Konstrukteure des Flugzeugs konfrontiert. Obwohl die meisten der frühesten Flugzeuge keine Bremssysteme hatten, hat sich der Ansatz zur Erfüllung dieser Aufgabe im Laufe der Jahre erheblich verändert.
Verglichen mit den Bremsen Ihres Autos sind Flugzeugbremsen komplexer und kommen in einer viel schwereren Form vor. Heute sind Flugzeuge mit verschiedenen Bremssystemen ausgestattet, darunter Scheibenbremsen, Druckluftbremsen, Schubumkehrer und andere Arten von Bremssystemverbesserungen. Im Allgemeinen können diese Bremsen jedoch in zwei Gruppen eingeteilt werden: Druckluftbremsen und Landebremsen.
Im Wesentlichen werden Druckluftbremsen verwendet, um die Geschwindigkeit des Flugzeugs in der Luft zu reduzieren. Deshalb werden sie auch Speed Brakes genannt. Luftbremsen verlangsamen das Flugzeug, indem sie sich so öffnen, dass der Luftwiderstand erhöht wird, ohne den Auftrieb wesentlich zu beeinträchtigen. Sie können auch manchmal verwendet werden, um den Annäherungswinkel des Flugzeugs bei der Landung zu erhöhen.
Im Gegenteil, Landebremsen umfassen alle verschiedenen Bremsen, die an der Verringerung der Geschwindigkeit des Flugzeugs beteiligt sind, wenn es sich dem Boden und dem Boden nähert. Da Landebremsen das Flugzeug zur Ruhe bringen müssen, müssen sie sowohl den Auftrieb verringern als auch den Luftwiderstand erhöhen. Scheibenbremsen sind die Hauptkomponenten des Landebremssystems. Sie werden daher das Hauptaugenmerk vieler Abschnitte dieses Artikels sein.
Inhaltsverzeichnis
Geschichte der Flugzeugbremsen
Die ersten Flugzeuge, die entworfen wurden, enthielten keine Bremssysteme. Die offensichtliche Frage taucht dann auf. Wenn diese Flugzeuge keine Bremsen hatten, wie sind sie dann gelandet?
Interessanterweise mussten sich die Piloten dann auf einige andere Faktoren verlassen. Anstelle von Bremsen hingen sie von der niedrigen Geschwindigkeit des Flugzeugs, weichen Flugfeldflächen und Reibung ab. Diese konnten jedoch nicht mehr ausreichen, da das Gewicht und die Größe der Flugzeuge zunahmen und sich die Luftfahrttechnologien im Laufe der Jahre verbesserten.
Nach dem Ersten Weltkrieg wurden die ersten Bremssysteme für den Einsatz in Flugzeugen entwickelt. Die erste Art von Bremsen, die in einem Flugzeug verwendet werden, ist der Drogue-Fallschirm. Ein Drogue-Fallschirm ist ein Fallschirm, der am Heck eines Flugzeugs befestigt ist und direkt vor der Landung eingesetzt wird, um das Flugzeug zu verlangsamen. Der Drogue-Fallschirm wurde 1912 von einem Russen erfunden Gleb Kotelnikov. Aber sie kamen erst 1937 in der Luftfahrt zum Einsatz.
Eine andere Art von Flugzeugbremsen, die früh in gängige Flugzeuge aufgenommen wurden, sind Druckluftbremssysteme. Zu dieser Zeit bestanden sie jedoch hauptsächlich aus einfachen Klappen, die manuell über einen Hebel im Cockpit gesteuert wurden. Dicht gefolgt waren die Scheibenbremsen.
Scheibenbremsen wurden erstmals in den 1890er Jahren in England entwickelt, aber früher nur in Automobilen und Personenzügen eingesetzt. Erst kurz vor dem Zweiten Weltkrieg wurden Scheibenbremsen erstmals in der Luftfahrt eingesetzt. Seitdem haben sich Flugzeugbremssysteme von den Mehrscheibenstahlbremsen zu fortschrittlicheren elektrischen Bremssystemen entwickelt.
Arten von Flugzeugbremsen
In der heutigen Luftfahrt verwenden die meisten Flugzeuge hauptsächlich Scheibenbremsen. Normalerweise dreht sich in einem Scheibenbremssystem eine Scheibe zusammen mit der Drehradanordnung. Wenn die Bremsen betätigt werden, widersteht ein stationärer Bremssattel der Drehbewegung dieser Scheibe, indem er Reibung gegen die Scheibe verursacht. Die Komplexität und das Design eines Scheibenbremssystems hängen oft vom Gewicht, der Größe und der Landegeschwindigkeit des Flugzeugs ab. Die gebräuchlichsten Arten von Scheibenbremsen, die in Flugzeugen verwendet werden, sind Einzel-, Doppel- und Mehrfachscheibenbremsen.
Einscheibenbremsen
Eine einzelne Scheibe reicht typischerweise aus, um ein kleines, leichtes Flugzeug effektiv zu bremsen. Diese Scheibe ist mit jedem der Räder des Flugzeugs verkeilt oder verschraubt. Um das Flugzeug zu bremsen, wird Reibung auf beide Seiten der Scheibe mit einem nicht rotierenden Bremssattel aufgebracht, der am Fahrwerksflansch befestigt ist. Die Bewegung des Bremssattels wird durch Kolben im Inneren eingeleitet. Diese Kolben drücken unter hydraulischem Druck die Bremsbeläge oder Beläge gegen die rotierende Scheibe, wenn die Bremse betätigt wird.
Einscheibenbremsen können entweder schwimmende Scheibenbremsen oder feststehende Scheibenbremsen sein. Der Hauptunterschied zwischen schwimmenden und festen Scheibenbremsen besteht darin, dass sich der Bremssattel beim Drücken eines Bremsbelags in eine schwimmende Scheibenbremse so bewegt, dass der gegenüberliegende Belag die Scheibe berührt. Bei feststehenden Scheibenbremsen bewegen sich die Kolben auf beiden Seiten der Scheibe jedoch gleichzeitig, um die Bremsbeläge gegen die Scheibe zu drücken.
Doppelscheibenbremsen
In größeren Flugzeugen können Einzelscheibenbremsen nicht genügend Bremsreibung erzeugen, um das Flugzeug anzuhalten oder zu verlangsamen. In solchen Flugzeugen werden häufig Doppelscheibenbremsen verwendet. Bei Doppelscheibenbremsen sind zwei Scheiben anstelle von einer mit dem Rad verbunden. Es gibt einen Mittelträger mit Auskleidungen auf jeder Seite zwischen den beiden Scheiben. Jedes Mal, wenn die Bremsen betätigt werden, berühren diese Beläge jede der Scheiben.
Mehrscheibenbremsen
Mehrscheibenbremse
Die größten und schwersten Flugzeuge erfordern den Einsatz von Mehrscheibenbremsen. Diese Arten von Bremsen sind für schwere Zwecke gebaut. Sie werden mit Maschinenteilen wie Power Brake-Steuerventilen oder Power Boost-Hauptzylindern verwendet.
Mehrscheibenbremsen verwenden einen verlängerten Lagerträger, der einer Torque-Tube-Einheit ähnelt. Dieser Träger ist mit dem Achsflansch verschraubt und dient zur Abstützung der verschiedenen Bremsteile. Diese Teile umfassen den Ringzylinder und den Kolben, einen Wechsel von Stahl- und Kupfer- oder bronzeplattierten Scheiben, eine Rückplatte und einen Schwarzplattenhalter.
Der Lagerträger ist mit den Statoren verbunden, die aus Stahl bestehen, während das rotierende Rad entweder mit Kupfer- oder Bronzescheiben verkeilt ist. Die gesamte Anordnung von Statoren und Rotoren wird komprimiert, wenn hydraulischer Druck auf den Kolben ausgeübt wird. Das Endergebnis ist die Erzeugung einer großen Menge an Wärme und Reibung, was wiederum die Drehzahl des Rades verringert.
Druckluftbremsen und Schubumkehrer
Neben Scheibenbremsen umfassen andere gängige Arten von Flugzeugbremsen Druckluftbremsen und Schubumkehrer. Wie bereits erwähnt, werden Druckluftbremsen verwendet, um den auf ein Flugzeug in der Luft wirkenden Luftwiderstand zu erhöhen. Durch Erhöhung des Luftwiderstands werden Luftbremsen verwendet, um die Fluggeschwindigkeit des Flugzeugs zu verringern. Die gebräuchlichsten Arten von Druckluftbremsen sind Hubkipper und Klappen.
Hubkipper
Schubumkehrer verlangsamen das Flugzeug, indem sie den vom Flugzeugtriebwerk erzeugten Schub vorübergehend so umleiten, dass er der Vorwärtsfahrt des Flugzeugs entgegenwirkt. Schubumkehrer werden häufig verwendet, wenn sich das Flugzeug bereits am Boden befindet. Sie helfen, den Verschleiß der Bremsen zu reduzieren und die Landedistanz zu verkürzen.
Thrust Reverser
Wie funktionieren Flugzeugbremsen?
In diesem Abschnitt konzentrieren wir uns hauptsächlich auf die Arbeitsprinzipien von Scheibenbremsen — der häufigsten Art von Bremsen in modernen Flugzeugen. Wie wir jetzt wissen, hängen Scheibenbremsen von der Reibung zwischen rotierenden und stationären Scheiben in den Bremsen ab, um zu funktionieren. Scheibenbremssysteme werden durch ein automatisches Bremssystem oder durch Drücken eines Fußpedals durch den Piloten ausgelöst.
Sobald die Bremse das Initiierungssignal empfängt, bewegen Aktuatoren innerhalb der Bremse einen Kolben, der die Scheibe zusammendrückt. Hierbei wird eine Reibungskraft erzeugt, die wiederum die Drehzahl des Rades verringert. Während dieses Prozesses wandelt die Reibung zwischen den Scheiben die kinetische Energie des Flugzeugs in Wärmeenergie um.
Flugzeugbremsen absorbieren eine enorme Wärmemenge, die oft 1800 ° C überschreiten kann. Jedes Mal, wenn die Bremsen betätigt werden, erfährt das Scheibenmaterial aufgrund der übermäßigen Reibungskräfte einen starken Verschleiß. Nach mehreren Anwendungen (typischerweise Hunderten) beginnen die Scheiben dünner zu werden. Aus diesem Grund müssen sie häufig nach regelmäßigen Wartungsintervallen ausgetauscht werden.
Aus welchen Materialien bestehen Flugzeugbremsen?
Lange Zeit waren die meisten Flugzeugbremsen aus Stahl. Erst 1963 wurde Beryllium als Bremsmaterial für Flugzeuge eingeführt. Die Verwendung von Beryllium kam jedoch auf eigene Kosten. Während Beryllium stark verbesserte thermische Eigenschaften lieferte — was ein wichtiger Aspekt bei der Konstruktion von Flugzeugbremsen ist – gab es aufgrund der toxischen Natur von Berylliumoxid auch Schwierigkeiten bei der Handhabung des Materials.
Moderne Verkehrsflugzeuge nutzen heute Carbonbremsen. Carbonbremsen wurden in den 1980er Jahren weithin akzeptiert. Und sie schneiden im Allgemeinen bei vielen Indizes gut ab. So sind Carbonbremsen aus Carbonfasern in einer Graphitmatrix leichter, thermisch stabiler, kühlen schneller ab und können Energie besser aufnehmen.
Dank der höheren spezifischen Wärme von Carbon wiegen Carbonbremsen immer weniger als Stahlbremsen. Kohlenstoff hat auch eine geringere Wärmeausdehnung, eine höhere Temperaturwechselbeständigkeit und eine höhere Temperaturgrenze als Stahl. Im Gegensatz zu Stahl und Beryllium hat Kohlenstoff eine konstantere spezifische Festigkeit über einen weiten Temperaturbereich. Stahl und Beryllium weisen typischerweise auch bei hohen Temperaturen über 650 ° C einen starken Abfall der spezifischen Festigkeit auf.
Kürzlich gab Safran Landing Systems bekannt, dass die oxidationsbeständigen Sepcarb III-Carbonbremsen ihrer Boeing 787 4-mal leichter sind als Stahlbremsen. Sie behaupteten auch, dass die Bremsen 3 mal mehr Ausdauer und 2 bis 3 mal höhere Absorptionskapazität haben. Andere Hersteller verwenden auch andere Materialien beim Bau von Bremsen. Zum Beispiel ist Cerametalix von Honeywell eine gesinterte Kombination aus Metallpulver und Keramik.
Faktoren, die bei der Konstruktion von Bremsen berücksichtigt werden
Einfach gesagt, der Hauptfaktor, der über die Art des Bremssystems entscheidet, das in einem Flugzeug verwendet wird, ist die Größe des Flugzeugs. Dieser Faktor definiert dann bestimmte Parameter, die bei der Auslegung der Bremsen berücksichtigt werden müssen. Diese primären Konstruktionsparameter umfassen die Anzahl der Scheiben, den Durchmesser der Scheiben und das Material der Scheiben.
Ein weiteres wichtiges Konzept, das in der Konstruktion von Flugzeugbremsen auftaucht, ist ein Worst-Case-Szenario namens Rejected Takeoff (RTO). RTO tritt bei einer maximalen Walzgeschwindigkeit auf, die allgemein als Entscheidungsgeschwindigkeit bezeichnet wird. Bei Geschwindigkeiten jenseits dieser Entscheidungsgeschwindigkeit kann ein Start nicht sicher abgebrochen werden, ohne dass das Flugzeug einem erheblichen Risiko ausgesetzt ist, nicht vor dem Ende der Landebahn anhalten zu können. Flugzeugbremsen sind so ausgelegt, dass sie unter solchen Umständen mehr Energie absorbieren.
In der Regel wird vor dem Entwurf des Bremssystems eines Flugzeugs dessen kinetische Energie während der RTO berechnet. Die Menge der Reibungskraft, die benötigt wird, um diese Energie zu erobern, wird dann auch bestimmt. Um die notwendigen Reibungskräfte zu erzeugen, benötigen große Verkehrsflugzeuge typischerweise mehrere Scheiben pro Bremsanordnung und Bremsen an den meisten, wenn nicht allen ihrer Räder.
A380
Zum Beispiel hat eine A380 22 Räder, die auf fünf Fahrwerksbeinen verteilt sind, um ihr massives Gewicht zu tragen. Diese Räder werden auf diese Weise verteilt:
- 2 bugräder an einem Bein unter der Nase des Flugzeugs;
- 8 Flügelräder, die zwischen zwei Beinen aufgeteilt sind, die unter dem Rumpf herausklappbar sind, um die linken und rechten Flügel zu stützen, und;
- 12 Karosserieräder, die zwischen zwei Innenbordfahrwerksbeinen unter dem Rumpf aufgeteilt sind.
Sechzehn dieser Räder haben Bremsen (vier davon sind Karosserieräder und die Bugräder sind nicht gebremst).
Wo befinden sich Bremsen in einem Flugzeug?
Verschiedene Arten von Flugzeugbremssystemen sind in verschiedenen Teilen des Flugzeugs angeordnet. Flugzeugscheibenbremsen befinden sich heute immer im Fahrwerk, Druckluftbremsen — an den Tragflächen und Schubumkehrern — am Motor. Dies sind jedoch mechanische Teile, die vom Piloten während des Fluges nicht gesehen oder gesteuert werden.
Die meisten modernen Flugzeugbremsen werden vom oberen Teil der Ruderpedale aktiviert. Diese Art von Bremsen wird als Zehenbremse bezeichnet. Bei Zehenbremsen ist die Oberseite der Ruderpedale direkt mit dem Bremssystem verbunden. Es ist jedoch sehr wichtig, die Bremsen zum richtigen Zeitpunkt zu betätigen. Wenn sie angewendet werden, wenn sich das Flugzeug mit hoher Geschwindigkeit auf der Landebahn bewegt, kann dies zu einem heftigen Richtungswechsel führen.
Aber nicht alle Flugzeuge haben Zehenbremsen. Einige ältere Flugzeuge sind mit Fersenbremsen ausgestattet. Piloten finden es schwieriger, diese Art von Bremsen anzuwenden. Eine noch seltenere Art von Flugzeugbremsen ist die Handbremse. In einigen anderen Flugzeugen wie Cessna und Mooney muss der Pilot zuerst die Zehenbremsen betätigen und dann einen Knopf herausziehen, um die Bremsen zu verriegeln.
Wie steuern Piloten Flugzeugbremsen?
Flugzeugbremssysteme sind bloße mechanische Teile, in einigen Fällen eine Kombination aus mechanischen und elektronischen Teilen. Diese Teile müssen vom Piloten eingesetzt und gesteuert werden. Die Bremsen können entweder manuell durch den Piloten oder durch automatische Bremsen aktiviert werden. Automatische Bremsen sind, wie der Name schon sagt, elektronische Systeme, die automatisch aktiviert werden, wenn sich das Flugzeug kurz vor dem Aufsetzen dem Boden nähert.
Die meisten Räder eines modernen Flugzeugs sind mit einer Bremseinheit ausgestattet. Die Nase und das Hinterrad haben jedoch keine Bremsen. In jedem typischen Flugzeug können Piloten die Bremsen über die mechanischen oder hydraulischen Verbindungen zum Ruderpedal steuern.
Die Bremse am/an den rechten Hauptrad(en)wird aktiviert, wenn der Pilot oben auf das rechte Pedal tritt. Auf die gleiche Weise aktiviert der Pilot, wenn er oben auf das linke Ruderpedal drückt, die Bremse am linken Hauptrad / an den linken Rädern.
Einige neue Flugzeuge verzichten jedoch auf die Verwendung des Hydrauliksystems und verwenden stattdessen Elektrizität, um die Bremsen anzutreiben. Ein Paradebeispiel für diesen Ansatz ist der 787 Dreamliner. Mit einem elektrischen Bremssystem können die Konstrukteure das Gewicht des Flugzeugs erheblich reduzieren.
Bei diesem System wird ein elektrisches Signal an die Bremseinheit am Rad gesendet, wenn die Piloten auf die Bremspedale drücken. Die elektrisch angetriebenen Aktuatoren werden dann verwendet, um die Carbon-Bremsscheibe gegen das Rad zu drücken. Dies verlangsamt folglich das Flugzeug.
Wie oft werden Flugzeugbremsen ausgetauscht?
Aufgrund der hohen Temperaturschwankungen müssen Flugzeugbremsen häufig ausgetauscht werden. Im Allgemeinen werden nach etwa 1000 bis 2000 Landungen Flugzeugbremsen für eine Wartungsprüfung genommen. Jedes Bremssystem hat einen Stift in der Bremse. Dieser Pin ist im Wesentlichen ein Indikator, der hilft, den Verschleißgrad der Bremse zu erkennen.
Die Häufigkeit des Bremsenaustauschs in Flugzeugen hängt auch stark von der Art des Bremsmaterials ab. Im Durchschnitt haben Stahlbremsen eine Lebensdauer von 1.100 Zyklen zwischen Reparatur und Austausch. Man kann jedoch aus den gleichen Gründen, die zuvor besprochen wurden, zwischen 1.500 und 2.000 Landezyklen von Carbonbremsen erwarten.
Bei Reparaturen sind die Beläge und die Scheiben die gemeinsamen Teile des Bremssystems, die ausgetauscht werden. Wartungstechniker können bei der Arbeit an neuen Bremsen häufig das Herstellerhandbuch für ordnungsgemäße Einlaufverfahren konsultieren.
Kosten für den Austausch und die Reparatur von Flugzeugbremsen
Der Kauf, der Austausch und die Reparatur von Flugzeugbremsen können ein nervenaufreibender Prozess sein. Abgesehen von den monetären Kosten kann es auch zeitaufwändig sein, die richtigen Teile für einen guten Kauf zu finden. Die Kosten für eine brandneue Einheit der Flugzeugbremse können über einen weiten Bereich von Zahlen variieren. Ein gutes Beispiel ist die Boeing 777. Ein kompletter 12-teiliger Bremssatz einer Boeing 777 kostet ungefähr 100.000 US-Dollar. Auf der anderen Seite kosten Bremssätze kleinerer Flugzeuge deutlich weniger.
Im Jahr 2019 wurde geschätzt, dass der gesamte MRO-Bedarf (Wartung, Reparatur und Betrieb) für Flugzeugräder und -bremsen 2,5 Milliarden US-Dollar betrug. Es zeigt, dass dies ein Markt mit hoher Nachfrage ist. Die Kosten für die Reparatur Ihrer Flugzeugbremse können sehr unvorhersehbar sein. Es hängt hauptsächlich von der Komponente des Bremssystems ab, die ersetzt werden muss.
Der Preis für einen typischen Cleveland-Standard-Bremsbelag aus organischem oder metallischem Material kann leicht zwischen 12,25 und 469 US-Dollar liegen. Bremsscheiben vom selben Hersteller werden Sie so viel wie $ 149.75 bis $ 1769 zurückwerfen. Einige andere Komponenten wie Nieten, Ventile und Reline-Kits müssen möglicherweise ebenfalls ersetzt werden. Es ist also schwer zu sagen, was man vorher erwarten sollte.
Wie wirken sich Wasser und Eis auf die Bremsleistung aus?
Wenn ein Flugzeug auf einer nassen oder vereisten Landebahn landet, drückt es ständig das Wasser aus der Lauffläche. Diese Quetschwirkung erzeugt Wasserdrücke, die nicht nur Teile des Reifens von der Landebahn abheben, sondern auch die Reibung verringern können, die der Reifen entwickeln kann. Diese Aktion wird als Hydroplaning bezeichnet.
Aquaplaning verursacht die Reibung zwischen Reifen und Boden, die bei hohen Geschwindigkeiten gering sein kann und sich mit abnehmender Geschwindigkeit verbessert. Es gibt drei Arten von Aquaplaning, nämlich viskoses, dynamisches und revertiertes Gummi-Aquaplaning.
Viskoses Aquaplaning ist die häufigste Auswirkung nasser Start- und Landebahnen auf die Bremsleistung von Flugzeugen. Es kommt auf allen nassen Start- und Landebahnen vor und ist ein Fachbegriff, der verwendet wird, um die übliche Rutschigkeit oder Schmierwirkung des Wassers zu beschreiben. Viskoses Aquaplaning verringert zwar die Reibung, ist aber nicht so gering, dass das Rad kurz nach dem Aufsetzen nicht hochgedreht werden kann, um das Antiblockiersystem einzuleiten.
Im Falle eines sehr seltenen dynamischen Aquaplanings hebt der Reifen vollständig von der Landebahn ab und verursacht einen sehr erheblichen Verlust an Reifenreibung, der ein Durchdrehen des Rades verhindern kann. Reverted Rubber Hydroplaning hingegen kann immer dann auftreten, wenn ein blockierter Reifen lange genug auf einer sehr nassen oder vereisten Landebahn rutscht, um Reibungswärme im Fußabdruckbereich zu erzeugen.
Verbesserungen des Bremssystems
Flugzeugbremsen sind nicht mehr so einfach wie früher. Abgesehen von den zuvor diskutierten Grundtypen enthalten Flugzeuge auch einige Verbesserungen, die dazu beitragen, die Leistung von Flugzeugbremsen zu verbessern. Zu den gebräuchlichsten gehören Anti-Rutsch-Schutz, automatische Bremse und Bremstemperaturanzeigen.
Anti-Rutsch-Schutz
Wenn Flugzeugbremsen betätigt werden, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die Räder der Flugzeuge ins Schleudern geraten. Um dies zu verhindern und ein maximal effektives Bremsen zu gewährleisten, ist jedes Rad mit einem Rutschschutz ausgestattet.
Ein Anti-Rutsch-Schutzsystem verwendet verschiedene Mechanismen, um die Geschwindigkeit des Flugzeugs mit der Drehzahl jedes Hauptrads zu vergleichen. In einem Fall, in dem die Geschwindigkeit eines Rades im Vergleich zur Geschwindigkeit des Flugzeugs zu langsam ist, wird die Bremse an diesem Rad für eine Weile gelöst, um ein Schleudern zu verhindern.
Anti-Skid-Systeme wurden entwickelt, um Aquaplaning und mögliche Reifenschäden zu minimieren, die auftreten können, wenn ein Rad blockiert ist oder sich mit einer Geschwindigkeit dreht, die nicht der Geschwindigkeit des Flugzeugs entspricht. Anti-Skid beseitigt auch die Möglichkeit von umgedrehten Gummikufen, die durch blockierte Räder verursacht werden.
Auto Brake
Auto-Brake-Systeme können beim Start verwendet werden, wo sie bei einem abgelehnten Start eine maximale Bremsung bieten. Sie können auch während der Landung verwendet werden, wo sie eine geplante Verzögerungsrate bereitstellen, abhängig von der in einer einzelnen Bremsanwendung ausgewählten automatischen Bremsstufe. Diese Eigenschaften kombinieren, um den Bremsenverbrauch in Bezug auf die Anforderung zu optimieren und auch den Bremsenverschleiß zu minimieren.
Bremstemperaturanzeigen
Es ist sehr wichtig, die hohe Wärme zu überwachen, die durch die Reibung im Bremssystem entsteht. Daher verfügt das Flugdeck über eine Radübersichtsseite, auf der die Temperatur jeder Bremseinheit angezeigt wird. Auf dieser Übersichtsseite werden neben jedem Rad numerische Werte der Bremstemperatur angezeigt. Ein Wert von 0 – 4,9 liegt im Normalbereich. Wenn ein Temperaturwert 5,0 überschreitet, wird eine Warnmeldung an die Piloten gesendet.
Wenn die Bremsen zu heiß werden, besteht die Möglichkeit, dass die auf die Räder übertragene Wärme die Reifen explodieren lässt. Um dies zu verhindern, schmelzen bei Erreichen einer bestimmten Temperatur Sicherungsstopfen in den Reifen. Dadurch kann die Luft sicher freigesetzt werden und die Reifen werden langsam entleert.
Zertifizierungsanforderungen für Flugzeugbremsen
Viele Zertifizierungsanforderungen regeln die Genehmigung, den Austausch und die Änderung von Flugzeugbremsen. Im Allgemeinen ist es erforderlich, dass das Bremssystem eines Luftfahrzeugs in der Lage sein muss, das Luftfahrzeug bei maximalem zugelassenem Startgewicht anzuhalten, wobei der zurückgewiesene Start mit Entscheidungsgeschwindigkeit eingeleitet wird.
Der Zertifizierungsprozess muss mit allen Bremsen durchgeführt werden, die nahe ihrer Betriebsgrenze getragen werden (nominell 10% der Lebensdauer). Außerdem muss der Brems- und Radkühlkörper robust genug sein, dass 5 Minuten nach dem Anhalten des Flugzeugs kein Eingriff in Bezug auf Brandbekämpfung oder künstliche Kühlung erforderlich ist.
Andere Zertifizierungsanforderungen verlangen, dass die Komponenten der Räder, Bremsen und Bremssysteme so ausgelegt sind, dass:
- Widerstehen Sie allen Drücken und Belastungen, die separat und in Verbindung angewendet werden und denen sie unter allen Betriebsbedingungen ausgesetzt sein können, für die das Flugzeug zugelassen ist.
- Ermöglicht die gleichzeitige Anwendung von Normal- und Notbremsfunktionen, es sei denn, es wurden andere geeignete konstruktive Maßnahmen ergriffen, um einen solchen Notfall zu verhindern.
- Erfüllen Sie alle Anforderungen an die Energieaufnahme, ohne sekundäre Kühlvorrichtungen (z. B. Kühlventilatoren usw.) zu verwenden.
Bremsbedingte Unfälle
Die zwei Hauptfaktoren, die mit dem Bremsen verbunden sind und Flugzeugunfälle oder -abstürze verursachen können, sind überhitzte Bremsen und Bremsversagen. Überhitzte Bremsen können wiederum zu einem Verlust der Bremsleistung, Feuer und Reifenentlüftung führen.
Ein bremsbedingter Unfall war der Absturz eines 19-sitzigen Turboprop-Verkehrsflugzeugs von Swearingen Aircraft im Jahr 1998. Es gab einen Brand im Radkasten, der durch Überhitzung der Bremsen verursacht wurde. Die Überhitzung setzte sich fort, bis der linke Flügel des Flugzeugs ausfiel und das Flugzeug unkontrollierbar machte.
Heutzutage werden die Temperaturanzeigen der Bremsen häufig überprüft, um sicherzustellen, dass keine Überhitzung auftritt. Im Falle einer Überhitzung lässt der Pilot den Gang manchmal über einen längeren Zeitraum liegen, sofern dies keinen Einfluss auf die Steigleistung hat.
Zusammenfassung
Bremssysteme sind ein sehr wichtiger Bestandteil eines Flugzeugs. Aus den Tagen der Drogue-Fallschirme haben sich Bremsen zu komplexeren Mehrscheiben- und elektronisch gesteuerten Systemen entwickelt. Und dank Materialinnovation sind sie jetzt langlebiger und zuverlässiger als je zuvor.
Empfohlener Kurs!
