Гальмівний шлях літака під час посадки. Чому реверс двигунів небезпечний для певних літаків? Переваги та недоліки реверсу

Для безпечної посадки літака вкрай важливе справне гальмо. Зменшення посадкової дистанції можливе при експлуатації безлічі пристроїв, починаючи від стандартних гальм і закінчуючи складними аеродинамічними пристроями. Найпоширенішим способом гальмування вважається аеродинамічний. І тут застосовується різке підвищення лобового опору літального апарату. Для аеродинамічного гальмування у більшості літаків при здійсненні посадки висуваються спеціальні гальмові щитки. В інших типів ЛА вони монтуються по-різному:

На нижній чи верхній поверхні крила.

З боків фюзеляжу.

У нижній частині фюзеляжу.

Набагато сильніше виражене застосування гальмівного парашута. Такий пристрій викидається на міцних стропах із спеціального контейнера, який знаходиться у хвості літака. Парашут швидко заповнюється повітрям, що набігає, і різко гальмує судно, що істотно скорочує довжину пробігу при посадці. У деяких випадках таке гальмування зменшує до 60% ЗПС.

Гальмівна сила, що створюється парашутом, пропорційна квадрату швидкості. Тому випускати парашут слід відразу ж після моменту приземлення. Таким чином, підвищується ефективність процесу. Для випуску парашута пілот за допомогою гідравлічного або електричного приводу відкриває відсік, у якому розташований парашутний ранець. Після цього викидається витяжний парашут, який витягує купол та стропи головного парашута. Існують різні системи гальмівних парашутів: хрестоподібні, стрічкові та з круговими щілинами. Дуже важливо, щоб купол мав достатню повітропроникність. Це забезпечує потрібну стійкість і унеможливлює розгойдування літака. Однак одночасно повітропроникність не повинна бути надто великою, оскільки гальмівна сила може сильно зменшитися.

Як правило, парашут кріпиться до ЛА через зрізну шпильку. У тому випадку, якщо виникає велике навантаження, воно зрізається, запобігаючи подачі дуже великої напруги. Гальмівні парашути зазнають величезного навантаження і тому швидко зношуються. Якщо дме бічний вітер, їх використання не може.

Експлуатація гальмівних парашутів у вітчизняній авіації розпочалася приблизно 70 років тому. 1937 року для доставки у високі широти радянською арктичною авіацією застосовувалися гальмівні парашути. Однак на той час їх експлуатація розраховувалася суто на військові літаки.

Практично всі пасажирські та військові літаки мають колісні гальма. Принцип дії майже відрізняється від автомобільних гальм. Єдина складність полягає в тому, що гальма коліс літака при гальмуванні повинні поглинути величезну кількість енергії, особливо при гальмуванні важких типів літаків, що мають великі посадкові швидкості.

На швидкість гальмування прямо пропорційно впливає потужність гальм, досвід та вміння пілота, коефіцієнт тертя пневматики. Ефективність залежить від здатності колісних гальм поглинати і розсіювати теплоту, що утворилася при процесі гальмування.

У 20-х роках в авіації почали поширюватися розпірні колодкові гальма. Облицьовані м'яким органічним матеріалом колодки для гальмування притискалися до внутрішньої поверхні барабана циліндра з маловуглецевої сталі. Але енергоємність подібних гальм недостатня навіть по відношенню до легких літаків. Їх замінили камерні гальма. Вони мали циліндричні барабани. Колодки замінювалися пластинами із фрикційного матеріалу, розташованого по колу на поверхні кільцевої гумової камери.

У процесі гальмування в камеру під тиском подається рідина чи повітря. В результаті платівки притискалися до внутрішньої поверхні барабана. Таким чином використовувалося все коло гальмівного барабана, забезпечувався рівномірний контакт поверхонь.

Але камерні гальма чудово підходять для великих коліс, а експлуатація шасі з багатоколісними візками чи коліс невеликого діаметру призвела до необхідності створення нового типу гальм. Таким чином конструктори винайшли дискові гальма.

При невеликих розмірах подібні гальма відрізнялися високою енергоємністю та могли розвивати сильне гальмівне зусилля. Вони добре підходили для примусового охолодження. Дискові гальма багатотипні і досі використовуються у світовій авіації.

Багатодискове гальмо складається з декількох нерухомих тонких дисків, які чергуються з дисками, що обертаються. Між дисками у розгальмованому стані є зазор та колесо. При гальмуванні диски стискаються, один об одного труться та розвивають гальмівне зусилля. Навіть малого обсягу багатодискове гальмо здатне поглинути багато кінетичної енергії. Крім того, існують і однодискові гальма, що володіють нерухомими фрикційними накладками, розташованими попарно з обох боків диска, що сильно обертається. Під час гальмування кожна пара притискається до диска поршнем окремого гідравлічного циліндра.

У початкових конструкціях цих гальм використовувалися диски з маловуглецевої сталі, а потім замінили сплавними дисками, які зберегли твердість і зносостійкість у великому діапазоні температур. Фрикційними парами до сплавів стали добре підходять згуртовані за способом чавун і бронза. Додавання різних присадок - кераміки, графіту, оксиду алюмінію та інших впливає на фізико-механічні властивості матеріалу. Для зменшення маси гальм інженери та вчені шукають нові матеріали. Створено колісні гальма із вигнутими термічною обробкою матеріалами. Вони вкриті армованими волокнами вуглецю. Кожне подібне гальмо набагато легше звичайного і зберігає при високих температурах міцність.

У нових гальмах усунулася вібрація, скрип та рівномірність гальмування. Ці гальма мають сильну зносостійкість. Сучасні колісні гальма поглинають велику кількість енергії. Наприклад, багатодискове гальмо колеса ЛА «Боїнг-707» поглинає 6,15-106 кгс*м кінетичної енергії. Через виділення великої кількості теплоти дуже часто виникає необхідність встановлення захисту корпусу колеса та шини спеціальними тепловими екранами та використання штучного охолодження дисків.

У деяких конструкціях гальма обдуваються великою кількістю повітря, який подається від компресора двигуна, в інших розпорошена вода подається безпосередньо до дисків. Існують також спеціальні циркуляційні системи з теплообмінниками. У початковій стадії пробігу колісні гальма є малоефективними. На малій швидкості застосовують аеродинамічні гальма, які за більшої швидкості створюють більший упор. Таким чином, колісні та аеродинамічні гальма взаємодіють між собою.

Умови посадки різняться між собою залежно від стану злітно-посадкової смуги (ВПП), погоди та іншого. Тому дуже важливо, наскільки пілот майстерно володіє здатністю гальмування. В результаті безлічі доопрацювання досліджень на літаки стали встановлювати автомати гальмування, які дозволяють досягати значення коефіцієнта тертя пневматичних елементів. Коефіцієнт тертя, який виходить під час експлуатації автомата гальмування, може бути вдвічі більшим у порівнянні з його значенням. Ефективність гальмування підвищується зі зростанням навантаження на колеса, через що дуже важливо швидше зменшити підйомну силу крил після приземлення. Закрилки забираються відразу.

На турбогвинтових та поршневих літаках давно застосовувалося гальмування реверсуванням тяги гвинтів. Перед посадкою змінюється кут установки лопатей. Гвинт надається негативне значення, що згодом призводить до виникнення спрямованої назад тяги. Ще ефективнішим вважається реверсування тяги на ЛА з турбореактивними двигунами. Після турбіни двигуна потік газів спрямовується протилежно до початкового руху. Утворюється негативна тяга, що гальмує літак.

Реверсування тяги дозволяє гальмувати літак не тільки під час пробігу, але й безпосередньо в повітрі, до приземлення. У свою чергу, це призводить до підвищення скорочення посадкової дистанції. Існують газодинамічні та механічні методи відхилення потоку для реверсу тяги. У першому варіанті потік відхиляється за допомогою струменя стисненого повітря, у другому частина потоку газу відхиляється дефлекторами. Створюючи реверсивні пристрої, конструктори дбають про те, щоб потоки розпеченого газу не плавили обшивку літака.

Всі перераховані вище бортові засоби гальмування дозволяють сильно зменшити довжину пробігу при посадці, але все ж вона залишається відносно великою. Різке зменшення довжини пробігу можливе при експлуатації стаціонарних пристроїв, встановлених на деяких аеродромах (переважно на авіаносцях). В основному подібні пристрої, що затримують, представлені міцними тросами - аерофінішерами. Вони натягуються упоперек посадкової смуги на висоті 10-15 см над палубою авіаносця або ЗПС. Через систему блоків кінці тросів з'єднуються з поршнями силових гідравлічних циліндрів. Під час посадки літак встановленим гаком чіпляється за трос. Основна маса кінетичної енергії літака витрачається просування поршня в циліндрі. Через 20-30 м повітряне судно зупиняється.

Реверс (авіація)

Стулки реверсивного пристрою двигуна задіяні та перенаправляють реактивний струмінь проти руху літака.

Реверс- пристрій для спрямування частини повітряного або реактивного струменя проти напрямку руху літака та створення таким чином зворотної тяги. Крім того, реверсом називається режим роботи авіаційного двигуна, що застосовується, що задіює реверсивний пристрій.

Реверс застосовується в основному на пробігу, після посадки або для аварійного гальмування при перерваному зльоті. Рідше - на рулюванні, для руху літака заднім ходом без допомоги буксирувальника. Невелика кількість літаків допускають увімкнення реверсу в повітрі. Найбільш широко реверс застосовується у комерційній та транспортній авіації. Характерний шум можна часто почути при пробігу літака по ЗПС після посадки.

Реверс застосовують спільно з основною (колісною) гальмівною системою літака. Його застосування дозволяє знизити навантаження на основну гальмівну систему літака та скоротити гальмівну дистанцію, особливо при малому коефіцієнті зчеплення коліс з ВПП, а також на початку пробігу, коли залишкова підйомна сила крила зменшує вагу на колесах, знижуючи ефективність гальм. Вклад реверсивної тяги в загальне зусилля гальм може сильно відрізнятися для різних моделей літаків.

Реверс реактивного двигуна

Використання реверсу для гальмування літака під час посадки.

Реверс реалізується шляхом відхилення частини або всього струменя, що виходить із двигуна, за допомогою різноманітних затворів. У різних двигунах реверсивний пристрій реалізовано у різний спосіб. Спеціальні затвори можуть перекривати струмінь, який створюється тільки зовнішнім контуром турбореактивного двигуна (наприклад, на A320), або струменя обох контурів (наприклад, Ту-154М).

Залежно від конструктивних особливостей літака реверсом можуть бути оснащені всі двигуни, так і їх частина. Наприклад, на трьохруховому Ту-154 реверсивним пристроєм оснащені лише останні двигуни.

Обмеження

До недоліків реверсивної системи можна віднести неприємності, пов'язані з його застосуванням на малих швидкостях (приблизно<140 км/ч). Реверсивная струя может поднимать в воздух с поверхности взлётно-посадочной полосы мусор (например, мелкие камни), который, при пробеге самолёта по ВПП на относительно небольшой скорости, может попасть в воздухозаборник двигателя и стать причиной его повреждения . При высокой скорости движения самолёта поднятый мусор помех не создает, поскольку не успевает подняться до высоты воздухозаборника к моменту его приближения.

Реверс двигуна з повітряним гвинтом

Поворот лопат повітряного гвинта.

Реверс у гвинтових літаків реалізується шляхом повороту лопатей гвинта (змінюється кут атаки лопат з позитивного на негативний) при незмінному напрямку обертання. Таким чином, гвинт починає створювати зворотну тягу. Такий тип реверсивного пристрою може застосовуватися як літаках з поршневим двигуном, і на турбогвинтових літаках, зокрема. та одномоторних. Реверс часто передбачається на гідролітаках та амфібіях, т.к. надає значну зручність при рулюванні на воді.

Історія

Перше застосування реверсу тяги на гвинтових літаках можна віднести до 1930-х років. Так, реверсом були обладнані пасажирські літаки Боїнг 247 та Дуглас DC-2.

Літаки без реверсивного пристрою

Ряд літаків не потребує реверсу. Так наприклад, у зв'язку з особливостями механізації крила та надзвичайно ефективними повітряними гальмами у хвості BAe 146-200 не потрібно включати реверс при приземленні. Відповідно, всі чотири двигуни не працюють у режимі реверсу. З цієї ж причини реверсивного пристрою не потребує літак Як-42.

Використання реверсу у повітрі

Деякі літаки (як гвинтові, так і реактивні, військові та цивільні) допускають можливість включення реверсу тяги в повітрі, при цьому його використання залежить від типу повітряного судна. У ряді випадків реверс включається безпосередньо перед торканням смуги; в інших випадках - на зниженні, що дозволяє знизити вертикальну швидкість гальмуванням (при підході по крутій глісаді) або уникнути перевищення допустимих швидкостей при пікіруванні (останнє застосовно до військових літаків); для виконання бойових маневрів; для швидкого екстреного зниження.

Так, у турбогвинтовому авіалайнері ATR 72 реверс може бути використаний у польоті (при знятті пілотом запобіжної пломби); турбореактивний лайнер "Трайдент" також допускає реверс у повітрі для швидкого зниження з вертикальною швидкістю до 3 км/хв (хоча ця можливість рідко використовувалася на практиці); з тією ж метою міг бути включений реверс двох внутрішніх двигунів надзвукового лайнера "Конкорд" (тільки на дозвуковій швидкості та при висоті нижче 10 км). Військово-транспортний літак C-17A також допускає увімкнення реверсу всіх чотирьох двигунів у повітрі для швидкого зниження (до 4600 м/хв). Винищувач Сааб 37 «Вігген» також мав можливість реверсу в польоті для скорочення посадкової дистанції. Одномоторний турбогвинтовий літак Pilatus PC-6 також може використовувати реверс у повітрі при заході по крутій глісаді на короткі посадкові майданчики.

Для використання реверсу тяги в повітрі (безпосередньо перед дотиком смуги) можна навести витримку з посібника з льотної експлуатації літака Як-40 :

на висоті 6–4 м зменшити режим бічних двигунів, що працюють, до малого газу і почати вирівнювання літака, давши команду: Реверс.

Див. також

Примітки

Посилання

• (англ.) Перевірка роботи реверсивних пристроїв Learjet 60
• (рус.) «Реверс-лікнеп». Фотографії різних моделей реверсивних пристроїв.
• (англ.) Посадка Іл-86 на мокру смугу. Хмари вологи добре ілюструють роботу реверсу. Панорамний вид.
• (англ.) Посадка Boeing-747 на вологу смугу. Хмари вологи добре ілюструють роботу реверсу із перекриттям зовнішнього контуру. Вид з літака.
• (англ.) Посадка Boeing-737. Ілюстрація роботи реверсу з перекриття обох контурів. Вид з літака.
• (англ.) Повна зупинка McDonnell Douglas C-17 з увімкненим реверсом викликала попадання сміття в двигун та його пошкодження.
• (англ.)
• (англ.) Ілюстрація роботи реверсу на руління. Літак рухається назад.

Пасажирський лайнер, що мчить на висоті 10 000 метрів і долає багато сотень кілометрів на годину, повинен якось плавно погасити свою швидкість до нуля, завмерши на пероні аеропорту. Тільки тоді політ вважатимуться успішним. На жаль, часом трапляється і так, що такі популярні в Росії оплески пілотам після торкання літаком землі можуть означати передчасну радість. Нештатні ситуації після приземлення – бич цивільної авіації.

Просто колеса Ніяких видатних конструктивних особливостей у коліс шасі та системи їхнього гальмування немає. Майже все як у хорошому автомобілі: дискові гальма та система, що запобігає руху юзом.

Олег Макаров

Відразу хочеться обмовитися, що ця стаття жодною мірою не має на меті заразити когось аерофобією. Серйозні авіаційні пригоди, тим більше з жертвами, миттєво потрапляють у заголовки світових новин, і це найкраще свідчення того, що авіатранспорт відрізняється високим ступенем безпеки: катастрофа літака — подія рідкісна і не звичайна. Тим цікавіше розібратися в тому, що відбувається, коли ні напхана електронікою сучасна авіатехніка, ні висока кваліфікація екіпажів не рятують від ситуацій на зразок тієї, що кілька років тому зіпсувала передноворічний настрій мешканцям нашої країни. Йдеться про загибель лайнера Ту-204 - того, що 29 грудня 2012 року не зміг погасити швидкість після посадки, викотився за межі смуги, пробив огорожу аеродрому та зруйнувався з частковим винесенням уламків на Київське шосе. Викочування літака за межі смуги — одна з найпоширеніших у світі причин авіакатастроф (тобто авіапригод з людськими жертвами), часом його називають «вбивцею номер один» у цивільній авіації. За статистикою IATA (International Air Transport Association), приблизно 24% загиблих припадає на цей вид подій.

Гальмуємо в повітрі

Перш ніж говорити про причини цих сумних подій, варто трохи зупинитися на технічному боці питання, коротко розповісти про те, які сучасний пасажирський лайнер має можливості для своєчасного і керованого гасіння швидкості. Коли літак перебуває у повітрі, є лише два основних способи знизити швидкість лайнера: прибрати газ, знизивши потужність двигунів, та збільшити лобовий опір. Для вирішення останнього завдання існує кілька спеціалізованих пристроїв. Досвідчені авіамандрівники знають, що крило має велику кількість частин, що рухаються, які (за винятком елеронів — повітряних кермів крену) об'єднуються в поняття «механізація крила». Панелі, що відхиляються під різними кутами, відповідають за збільшення лобового опору (а також зниження підйомної сили крила), називаються спойлерами. У вітчизняній авіаційній літературі їх прийнято поділяти на власне спойлери, інтерцептори та елерон-інтерцептори, внаслідок чого між цими поняттями виникає плутанина. Як нам пояснили в одній із російських авіакомпаній, правильнішим сьогодні вважається загальний термін «спойлери», які на сучасних літаках працюють у трьох режимах.

Перший режим – режим повітряних гальм (speed brakes). Використовується для зменшення швидкості польоту та/або збільшення вертикальної швидкості зниження. Керує цим режимом пілот, переміщуючи штурвал чи рукоятку на потрібний кут, у своїй відхиляються в повному обсязі спойлери, лише частина їх.

Другий режим - це спільна робота з елеронами для поліпшення характеристик управління по крену (roll spoilers). Відхилення відбувається автоматично на кути до семи градусів за відповідного руху штурвала (ручки управління) по крену, причому відхиляються лише зовнішні (ті, що далі від фюзеляжу) або тільки внутрішні спойлери (це залежить від конструкції конкретного типу повітряного судна).

Жодних видатних конструктивних особливостей у коліс шасі та системи їх гальмування немає. Майже все як у хорошому автомобілі: дискові гальма та система, що запобігає руху юзом.

Нарешті, третій режим - наземного гальмування (ground spoilers) - для нас найбільший інтерес. У цьому режимі автоматично відхиляються всі спойлери на максимальний кут, що призводить до різкого зниження підйомної сили. Після того, як машину фактично перестає тримати повітря, виникає ефективне навантаження на гальмівні колеса і починається гальмування з автоматом розгальмовування. Цей автомат, званий антиюзом, практично не що інше, як антиблокувальна система, функціонально аналогічна до тієї, що в наші дні встановлюють на автомобілі: ABS прийшла з авіації.

Реверс? Можна без нього

Крім спойлерів, літак має ще дві системи гасіння швидкості. По-перше, це вже згадані колісні гальма. Вони виконані за дисковою схемою, причому для підвищення зносостійкості в них найчастіше застосовуються диски не зі сталі, а з композиційних матеріалів (вуглепластика). Гальма приводяться в дію гідравлікою, хоча з'явилися варіанти з електричними актуаторами.

Цей літак не залишив смугу і все ж таки схильний до серйозного ризику. Заклинило передню стійку шасі, і колеса не котяться, а волочаться по смузі і, стираючись, горять. Головне, щоб стійка не підламалася.

І нарешті, реверс — слово, яке так часто звучало у зв'язку з катастрофою у Внуково. У пристрої реверсу тяги частина реактивного струменя відхиляється за допомогою гідравлікою стулок, що приводяться в рух. Отже, реактивна тяга не штовхає літак вперед, а, навпаки, гальмує його. Тож чи може бути несправний реверс винуватцем катастрофи?

Відповідь буде швидше негативною, бо, як свідчить практика, одноосібного «винуватця» у серйозних авіапригод у цивільній авіації взагалі не буває. Катастрофа - це завжди невдалий збіг кількох обставин, серед яких як технічні фактори, так і людський. Справа в тому, що пристрій реверсу тяги - це, по суті, система аварійного, нештатного гальмування.

1.Закінчення крила знижує лобовий опір, що створюється вихором, що зривається з кінця крила, і таким чином збільшує підйомну силу крила. Різні виробники випускають закінчування різних форм і навіть присвоюють їм спеціальні назви: «вінгліти», «шарклети» і т. п. 2. Елерони відносяться до аеродинамічних кермів (керують креном) і не є частиною механізації крила. 3. Високошвидкісний елерон. 4. Призначення ряду гондол, що розташовані під крилом, часто викликає питання у авіапасажирів. Все просто це обтічники приводів, які змінюють положення закрилків. 5. Передкрилок Крюгера (внутрішній передкрилок) має вигляд щитка, що випадає. 6. Передкрилки змінюють конфігурацію крила таким чином, щоб збільшити допустимий для літака кут атаки без зриву потоку. 7. Висунуті закрилки збільшують підйомну силу крила, даючи можливість літаку триматися в повітрі на малих швидкостях (при зльоті та посадці). 8. Закрилок. 9. Зовнішній спойлер. 10. Внутрішній спойлер.

Західні типи літаків, зрозуміло, оснащені пристроями реверсу, але сертифікуються так, начебто його немає. Основна вимога пред'являється до енергоємності гальм основних стійок шасі. Це означає, що за відсутності помилки пілотування і за всіх справних систем літак повинен, не вдаючись до реверсу, сісти на суху смугу і без проблем погасити швидкість, щоб згорнути на доріжку. Більше того, через підвищений рівень шуму при відхиленні струменя в усіх аеропортах Євросоюзу застосування реверсу не дозволено при нічних польотах (23:00 — 06:00), за винятком поганого стану ЗПС та/або аварійної ситуації. Сучасні типи літаків можуть експлуатуватися як з одним реверсом, так і взагалі без них за умови достатньої довжини ЗПС, навіть якщо вона вкрита опадами. Іншими словами, при збігу ряду несприятливих факторів, що сприяють викочування літака за межі ЗПС, реверс може виявитися останньою надією на щасливий результат. Але якщо відмовить і він, навряд його можна буде вважати єдиною причиною авіапригоди.

Спойлер як збільшує лобовий опір, а й організує зрив потоку при обтіканні повітрям крила, що зумовлює зниження підйомної сили останнього. У ході польоту спойлери використовуються, наприклад, збільшення вертикальної швидкості літака без зміни тангажу. Автоматичний випуск спойлерів на ЗПС забезпечується при їхньому «армуванні» — перекладі у підготовлене до випуску положення ARMED. Це як взвод курка на рушницю — якщо не звести, то й пострілу не буде. Сигналом до випуску служить поєднання даних від радіовисотоміра (висота 0), сенсорів обтиснення основних стійок, положення РУД - 0 (малий газ). Незаармовані (по помилці або забудькуватості) спойлери досить часто фігурують у розборах випадків, пов'язаних з викочуванням за межі смуги.

Не поспішайте на посадку!

Однією з головних причин викочування літака за межі ЗПС вважається так званий нестабілізований захід на посадку. Це поняття включає політ на передпосадковій прямій на підвищених швидкостях, з неправильним положенням механізації крила (мова йде насамперед про закрилки), з відхиленням від курсу. Серед інших причин можна назвати пізнє застосування колісних гальм (постулат пілота - "не залишай гальма на кінець смуги!"). Відомі також випадки, коли пілоти отримували неточні дані про стан ЗПС і робили посадку на слизьку смугу, розраховуючи сісти на суху.

Згідно з вітчизняними підручниками аеродинаміки, посадкова дистанція із застосуванням реверсу скорочується на 25-30%, проте сучасні типи літаків сертифікуються без урахування можливостей реверсу. Запуск реверсу жорстко прив'язаний до спрацювання датчика обтискання стійок. Така прив'язка викликана гірким досвідом кількох авіакатастроф, причиною яких стало спрацювання реверсу повітря. В одній із цих катастроф був винен психічно хворий японський пілот, який увімкнув реверс при заході на посадку.

Що відбувається, коли літак рухається глісадою з перевищенням заданої (зазвичай 220 км/год) швидкості? Зазвичай це означає переліт, торкання смуги в нерозрахунковій точці (особливо якщо літак порожній, як це було з Ту-204). Це вже саме собою становить позаштатну ситуацію, яка передбачає використання всіх засобів гальмування, включаючи реверс, — запасу смуги вже немає. Але небезпека полягає ще й у тому, що лайнер навіть після торкання смуги продовжує рухатися з нерозрахунковою високою швидкістю, а чим вища швидкість, то вища підйомна сила крила. Виходить, що машина не котиться смугою, спираючись на неї, а фактично летить, торкаючись смуги колесами. У цій ситуації могли не спрацювати датчики обтиснення стійок шасі, які англійською називають більш зрозумілим терміном weight-on-weels (вага на колесах). Таким чином, з точки зору автоматики, лайнер продовжує політ і не може виконувати такі суто наземні операції, як включення реверсу або випуск спойлерів у режимі наземного гальмування. А якщо після торкання смуги спойлери не випустяться або заберуться, катастрофа практично неминуча. Більше того, при слабкому зчепленні коліс зі смугою автоматика антиюза розгальмовуватиме колеса, як вона робила б це на слизькій поверхні, щоб уникнути втрати керування колесами. Гальма працюватимуть справно, але... гальмувати вони не будуть. Ну і якщо смуга ще справді слизька, то шанси уникнути викочування в цьому випадку можна вважати практично нульовими. Наслідки викочування залежать від того, на якій швидкості це відбувається і що виявилося на шляху літака. Таким чином, обставини, що ведуть до катастрофи, можуть наростати лавиноподібно, і відмова, скажімо, реверсу не може в даній ситуації мати вирішальне значення.

Частоту, з якою у світі відбуваються інциденти з викочуванням літаків за межі смуги, можна уявити за аналітичною доповіддю, підготовленою голландською Національною аерокосмічною лабораторією у 2005 році. Для підготовки доповіді було проаналізовано близько 400 випадків із викочуванням, що сталися у світі за попередні 35 років. Легко підрахувати, що це понад десять випадків на рік, хоча в дослідженні особливо наголошувалося, що кількість таких авіапригод швидко знижується: позначається вдосконалення авіаційної та навігаційної техніки. На щастя, далеко не всі ці випадки розвивалися за описаним у статті гіршим сценарієм, однак і з тих, що закінчилися благополучно, були дуже примітними. У 2005 році величезний A340, що сідав в аеропорту Торонто рейсом з Парижа, торкнувся смуги з перельотом, викотився за межі ЗПС, частково зруйнувався і спалахнув. На щастя, усі три сотні людей на борту вижили.

Як випливає з попередніх висновків МАК, катастрофа у Внуково розвивалася за схожим сценарієм, причому швидкість лайнера під час викочування становила 190 км/год, всього на 30 км/год менше за ту швидкість, на якій літак мав торкнутися посадкової смуги. Звідси трагічний фінал.

Є куди прагнути

Інциденти з викочуванням за межі злітно-посадкової смуги трапляються в різних країнах і на різних континентах, але все ж таки деяка соціально-географічна залежність проглядається. Згідно з дослідженнями, найчастіше подібні інциденти відбуваються в Африці, далі йдуть Південна та Центральна Америка, потім Азія. У розвинених країнах такі події трапляються менш як одна на два мільйони посадок. Найкраще справа в Північній Америці, і це при колосальному повітряному русі в небі над США. У цьому, власне, немає нічого дивного: у країнах, що розвиваються, більше старої авіатехніки, вона гірше обслуговується, там багато погано обладнаних аеропортів і застаріле навігаційне обладнання, та й технологічна дисципліна нижче. Все це певною мірою можна сказати і про авіаційне господарство Росії, та й випадки викочування, у тому числі з жертвами, у нас не такі рідкісні. Але швидше вже покинути цю компанію аутсайдерів.

Розслідування авіаційної пригоди, що сталося з пасажирським лайнером у березні 2015 року в США, призвело до несподіваних висновків і змусило авіаційну владу внести низку рекомендацій у галузі безпеки повітряних перевезень.

5 березня 2015 року при виконанні посадки літак McDonnell Douglas MD-88 викотився за межі посадкової смуги аеропорту Ла Гуардіа, зламав огорожу і зупинився, уткнувшись носом у дамбу, що захищає територію аеропорту від затоки Флашинг. Літак виконував рейс за маршрутом Атланта - Нью-Йорк, посадка проходила в складних метеоумовах: був сніговий шторм, а через дощ, що випав кількома годинами раніше, і знизилася температури злітна смуга виявилася вкрита кіркою льоду.

Лайнер викотився зі смуги через 14 секунд після торкання землі і прокотився понад півтора кілометри.

Внаслідок інциденту літак зупинився за кілька метрів від води та отримав значні пошкодження. Усі 125 пасажирів та п'ять членів екіпажу були змушені залишити борт по зламаному крилу, з якого на землю вилилося близько 4 тонн палива.

Повідомлялося, що травми отримали 16 пасажирів, одного з них було доставлено до лікарні.

Національна рада з безпеки на транспорті США (NTSB) розслідувала всі обставини авіаційної події та погодилася з тим, що складні погодні умови, а також невідповідність ступеня занесеності смуги снігом переданим умовам заходу на посадку стали факторами, що спричинили стрес у командира повітряного судна. Однак саме його дії, на думку експертів, і призвели до того, що літак викотився за межі ЗПС.

«Умови посадки, у тому числі більш засніжена, ніж очікувалося, смуга, її коротка довжина та наявність водної перешкоди за її межами, можливо, посилили нагальний стрес капітана і змусили його агресивно застосувати реверс. Капітан не зміг утримати керування курсом через затінення керма, яке сталося завдяки надмірному додатку тяги реверсу», — йдеться у висновку слідства.

Затінення, чи порушення обдува керма, — проблема, що виникає лише певних типах літаків,

здатна погіршити або унеможливити керування літаком за курсом при посадці на смугу зі слизьким покриттям. Проблема виникає лише у реактивних літаків із заднім розташуванням двигунів. Справа в тому, що відразу після торкання смуги для ефективного гасіння швидкості пілоти реактивних літаків застосовують реверс тяги — коли стулки двигунів, що спеціально висуваються, відхиляють вихлопний струмінь вперед, що змушує літак гальмувати. При цьому керування по курсу продовжує здійснюватися за рахунок керма напряму, оскільки швидкість літака ще висока, а керування кермовим колесом утруднене через низьке зчеплення зі смугою.

Але якщо двигуни лайнера розташовані поруч із кілем, струмінь газів при інтенсивному реверсі двигунів заважає нормальному обтіканню площини керма.

і літак втрачає керування, особливо це небезпечно у разі сильного бічного вітру.

Це й трапилося з літаком MD-88 і не сталося з іншими лайнерами, які успішно сіли того ранку в аеропорту Ла Гуардіа. Комісія встановила, що другий пілот зрозумів причину і сказав командиру повітряного судна прибрати реверс, той послухався, але вже було пізно.

Тим часом Міжнародна асоціація пілотів, яка об'єднує пілотів американських та канадських авіакомпаній, виступила із критичною заявою щодо результатів розслідування.

«Єдине озвучене NTSB пояснення не може повністю врахувати безліч факторів, які спричинили інцидент. Асоціація стурбована тим, що NTSB приділив недостатньо уваги відсутності своєчасного та акуратного виміру стану смуги та передачі цієї інформації пілотам», — йдеться у заяві.

За підсумками розслідування NTSB видав десять рекомендацій Федеральному управлінню цивільної авіації, авіакомпаніям, що експлуатують літаки сімейства MD-80, та аеропортовим службам. Так, пілотам літаків цього сімейства

забороняється при посадці на мокру або зледенілішу смугу використовувати тягу реверсу вище певного рівня.

Проблема некерованості літака через реверс розташованих позаду двигунів виникла не сьогодні і не в США. «Найчастіше помилки повторюються на літаках, що мають у задній частині фюзеляжу двигуни, обладнані реверсом тяги (Ту-134 та Ту-154). Після виходу двигунів на режим реверсування ефективність керма напряму, що обтікається турбулентним газоповітряним струменем, різко падає. Якщо в цей момент літак отримає ззовні імпульс до зміни напрямку, витримати напрямок за допомогою аеродинамічного керма буде проблематичним», нагадуєросійський пілот, автор книг про цивільну авіацію Василь Єршов.

За статистикою, викати за межі ЗПС ділять між собою перше та друге місця у рейтингу причин інцидентів за участю цивільної авіації,

і проблема з реверсом - лише одна з багатьох причин, що призводять до викочування. Тому у багатьох пілотів цивільної авіації викликає подив звичка пасажирів у всьому світі плескати відразу після торкання шасі посадкової смуги.

Так, там де я працюю зараз – це підрядник. Причому не тільки Боїнга, а й Еірбаса, Бомбардьє, АРЖ-21, Августи Вестланд та ін.

Fischer Advanced Composite Components. Скорочено FACC.

Спільно з Гудричем ми співпрацюємо з Боїнгом за даним проектом і можливо співпрацюватимемо по А350.

, виклав кілька описів з картинками
Думаю, оскільки не кожен тут пов'язаний із авіацією, буде корисно подивитись.
А хто пов'язаний - цікаво подивитися, як він влаштований на 787

Завдяки чудовому приводу у вигляді викочування нової моделі Boeing 787 Dreamliner та інформаційної підтримки нашого батька Нестора, у ряду товаришів недавно загалом і на Мрійнольоті B-787 зокрема. Розумію, що ЖЖ можуть читати зовсім різні люди з дуже різним рівнем поінформованості та сфер інтересів, тому відповідь розіб'ю на три частини.
Для тих, хто «у темі», Translating Sleeve – це задня частина мотогондоли з елементами реверсу.
Для новачків і тих, кому цікавіше докладніше знати, постараюся описати простіше. Якщо буде щось не зрозуміло – питайте, а якщо написано надто наївно, то не судіть суворо. Ну а для тих, кому не треба розповідати про літак, але досить розповісти про реверс, можна просто прочитати останню частину мого опусу.

Що таке реверс?
Посадкова швидкість сучасних лайнерів становить близько 200-240 км/год, що звичайно набагато нижче за крейсерську швидкість, але все ж таки досить багато для багатотонних машин. На такій швидкості ще ефективні аеродинамічні керма управління і дуже малоефективні наземні засоби контролю руху. При різко увімкненому гальмі на такій швидкості літак не загальмує, а просто «розвивається» - розірве покришки коліс шасі.

Така ситуація дуже небезпечна для втрати контролю за положенням літака, що загрожує фатальними наслідками (сход літака зі смуги, пошкодження паливних баків, і т.д.). Для того щоб цього не сталося, на швидкостях до 150-180 км/год використовуються аеродинамічні засоби зниження швидкості. Всі вони або підвищують лобовий опір літака (посадкові щитки, аеродинамічні гальма, гальмівні парашути), або створюють зворотну реактивну тягу (реверс двигунів), або комбінують ці засоби.

В даному випадку ми говоримо про розробку реверсу для літака Boeing 787 Dreamliner.
Реверс- це система, що дозволяє двигунам створювати зворотну реактивну тягу, для гальмування літака під час пробігу смугою.

Translating Sleeve Reverse Thrust on Boeing 787 Dreamliner. Частина 3.

Як діє реверс?
У 60-70-ті роки. реверс найчастіше конструювався як задня частина мотогондоли, у вигляді двох «ковшів», що просто перекривають шлях реактивного струменя двигуна і направляє її у зворотному напрямку. Подібний реверс застосовувався в проектуванні літаків аж до 70-х (Фоккер-100, B737-200, Ту-154 та Ан-72/74). Очевидний плюс – простота конструкції. Мінус - необхідність розробки "температуронавантажених" конструкцій, додаткового захисту суміжних елементів (обшивок крила або фюзеляжу).

У 80-ті у зв'язку з появою великої кількості двигунів з високим ступенем двоконтурності таке конструктивне рішення остаточно втратило свою привабливість. Нова концепція реверсу передбачає перекриття першого «гарячого» контуру двигуна. Перекривається лише другий – «холодний» контур. При цьому сама система реверсу тепер захована всередині обтічника, що істотно знижує можливість пошкодження її сторонніми предметами. Вочевидь, що реактивна струмінь у разі працює на реверс в повному обсязі, лише «другим контуром». Однак, принцип такого реверсу полягає не так у прямому впливі реактивного струменя, як у створенні перед літаком своєрідної повітряної подушки, що сильно підвищує аеродинамічний опір літака і дуже ефективно гальмує літак на швидкостях до 130 км/год. Ця подушка добре видно на фотографіях посадки літака на мокру смугу. Краплі води, підняті з бетонки добре візуалізують цей ефект.

Translating Sleeve Reverse Thrust on Boeing 787 Dreamliner. Частина 4.
Як влаштований реверс?

Мотогондола в цілому на сучасних лайнерах складається з повітрозабірника (Inlet Cowl), обтічника вентилятора (Fan Cowl), та задньої частини мотогондоли, де розташований другий контур двигуна (Fan Duct) та безпосередньо реверс (Reverse Thrust). Останній, так само як і обтічник вентилятора, складається з двох половинок, здатних розсуватися для доступу до двигуна при експлуатаційно-ремонтних роботах. Під терміном Translating Sleeve в даному випадку розуміється зовнішній обтічник другого контуру, що включає зовнішню обшивку і зовнішню обшивку другого контуру двигуна (Outer Cowl, Outer Duct).
С-17, Ту-334 та Ан-148 та багатьох інших літаках, включаючи Дрімлайнер.

Безпосередньо Translating Sleeve літака Boeing 787 Dreamliner виглядає так.