Come fermare un aereo di linea da 400 tonnellate

I jet moderni vanno veloci. Le velocità di crociera tipiche sono vicine alla velocità del suono. Ti sei reso conto che ti stavi muovendo cosi ‘ velocemente? Inevitabile come un Black Friday WalMart riot, alla fine di ogni volo dobbiamo portare questo veicolo in velocità a una fermata sicura su un breve tratto di cemento. A volte, quella pista è bagnata, nevosa o addirittura ghiacciata. Ci vuole un po ‘ di ingegneria seria per farlo regolarmente. Come fanno i piloti a fermare un jet e guidarlo verso il cancello? Usiamo diversi sistemi per farlo accadere.

Spoiler e freni di velocità – Sbarazzarsi del ascensore

Velocità di atterraggio per aerei di linea sono circa 160-170 miglia all’ora. Quando un aereo si muove così velocemente, vuole ancora volare dopo che le ruote toccano il marciapiede. La prima cosa che vogliamo fare al touchdown è fermare le ali di generare ascensore (in modo da rimanere a terra). Lo facciamo con spoiler; pannelli in cima alle ali che possiamo sollevare al momento dell’atterraggio. Fanno un paio di cose per noi:

• Gli spoiler interrompono (rovinano) il flusso d’aria sopra l’ala per distruggere qualsiasi sollevamento rimanente generato. Questo mette tutto il peso del velivolo sul carrello di atterraggio in modo che i nostri freni delle ruote possano fare il loro lavoro.

• Gli spoiler sono spesso chiamati ” freni di velocità.”Alle alte velocità, gli spoiler sono molto efficaci nel rallentare l’aereo (immagina di tenere un grosso pezzo di compensato fuori dal finestrino della tua auto a velocità autostradale).

La distribuzione rapida di spoiler dopo il touchdown è importante, specialmente sulle piste corte. Al fine di ottenere il massimo beneficio dagli spoiler, li armiamo per l’auto-distribuzione prima di atterrare in modo che quando le ruote atterrano, gli spoiler si distribuiscano. Guarda l’ala durante l’atterraggio sul tuo prossimo volo. Quando vedi gli spoiler arrivare, dì ad alta voce: “Ehi, hanno schierato gli spoiler su questo bambino!”I tuoi compagni di viaggio saranno impressionati dal tuo AeroSavvy.

Guarda gli spoiler estendere al rallentatore come questo 737 tocca giù:

Freni-NON i freni sulla vecchia Plymouth di tuo padre

Il sistema più importante che usiamo per fermare l’aereo sono i freni delle ruote. I freni a disco moderni di uso degli aerei, simili alla vostra automobile; ma invece di avere appena un disco del rotore, le ruote pesanti dell’aereo di linea hanno pile dei rotori, spesso 4 o più, nascondenti dentro ogni ruota. Uno dei motivi per cui i grandi jet hanno molte ruote è che possono avere molti freni. Durante un atterraggio su una pista corta o un arresto di emergenza al decollo, i freni lavorano sodo e possono diventare molto caldi. Avere più ruote (e più freni) distribuisce il carico di lavoro per mantenere sotto controllo le temperature dei freni. Più freni, meglio è.

Per far funzionare i freni in modo più efficiente, includono un sistema antiscivolo. E ‘ come i freni antibloccaggio della tua auto, ma sotto steroidi. Il sistema antiscivolo monitora tutte le velocità delle ruote dopo il touchdown. Se rileva una ruota che inizia a rallentare più delle altre (indicando un pattino), riduce la frenata su quella ruota. Il sistema è molto efficace per rallentare su piste contaminate da pioggia, neve, fanghiglia o ghiaccio.

I sistemi antislittamento degli aerei sono stati nell’uso diffuso dagli anni ‘ 50.Tutti gli aerei di linea moderni (anche quelli considerati “vecchi” dai passeggeri) sono forniti di anti-scivolo controllato dal computer.

Vi siete mai chiesti come i piloti applicano i freni?

I controlli sono un po ‘ diverso rispetto alla vostra auto. I freni in un aereo vengono attivati premendo la parte superiore dei pedali del timone sinistro e destro. Il pedale del timone sinistro aziona i freni della ruota del carrello di atterraggio sinistro; il pedale destro aziona i freni giusti. Avere comandi dei freni separati ci consente di applicare diverse quantità di frenata a ciascuna marcia principale (si chiama “frenata differenziale”). Questo ci aiuta in situazioni di frenata difficili e quando si effettuano curve molto strette durante il rullaggio.

Per migliorare ulteriormente la frenata, la maggior parte degli aerei di linea ha un sistema di freno automatico che applica i freni per noi all’atterraggio. Nel 757 & 767, posso scegliere le impostazioni del freno automatico in base alle condizioni di atterraggio. Una regolazione di 1 fornirà una decelerazione lenta; buon per un aeroplano leggero e una pista lunga. “Max Auto” dice al sistema che ho bisogno di un’azione di frenata seria. Una situazione che richiederebbe Max Auto è una pista coperta di neve o fanghiglia o una pista corta e bagnata. Per la maggior parte degli atterraggi, un’impostazione di 2 o 3 fornisce una decelerazione regolare che garantisce ai passeggeri (che non dovrebbero bere caffè durante l’atterraggio) di non versare il loro caffè.

Quanto sono buoni i freni? Dannatamente buono

Lo scenario peggiore assoluto per la massima punizione del freno è un “decollo respinto.”Per la certificazione, i produttori di aeromobili devono dimostrare che il loro aereo a pieno carico può accelerare fino alla velocità di decollo, quindi fermarsi in sicurezza sulla pista rimanente. E deve farlo usando freni vecchi e usurati! Nel mondo reale, questa manovra è molto rara. Anche se sei un frequent flyer, non sono suscettibili di sperimentare uno. Guarda questo video di Boeing 747 in fase di certificazione dei freni. La macchina da quasi un milione di sterline accelera a 200 mph prima che venga applicata una frenata completa. I freni fanno il loro lavoro esattamente come progettato durante il riscaldamento a 2500ºF rovente. Dopo che l’aereo si ferma, i pneumatici si sgonfiano in base alla progettazione in modo da non scoppiare. Forse più sorprendente; dopo un cambio di pneumatici e freni, questo aereo è ancora una volta pronto per l’azione.

Inversori di spinta (frenata bonus!)

Non sarebbe bello se potessimo prendere un po ‘di spinta del motore e deviarlo in avanti per ottenere un po’ di frenata extra? Assolutamente! I sistemi di spinta inversa sono molto efficaci nel rallentare gli aerei risparmiando usura sui freni. Troverete spinta inversa sulla maggior parte, se non tutti, grandi aerei di linea. Alcuni getti regionali più piccoli non hanno inversori a causa del loro peso più leggero. “Spinta inversa” non significa che il motore funzioni all’indietro (non funzionerebbe). Per generare spinta inversa, una serie di porte e pannelli deflettori sul motore si muovono in posizione per deviare parte dello scarico del motore in una direzione in avanti. Quando senti che i motori iniziano a ruggire dopo il touchdown, senti gli inversori che fanno il loro lavoro.

Ci sono alcuni tipi di inversori di spinta là fuori. L’invertitore di tipo bucket mostrato di seguito può essere trovato sulle vecchie varianti Fokker 70 & 100, DC-9 e MD80. La spinta del motore che esce la parte posteriore del motore è deviata in avanti a circa un angolo di 45º.

Le porte dell’invertitore della conchiglia possono essere viste su molti aerei di Airbus come A319, A320 e A340.

Molti aerei Boeing, così come l’Airbus A380, utilizzano invertitori di spinta a cascata. Il modo migliore per mostrare questi è con un video. Ecco un Boeing 747 che distribuisce i suoi invertitori a cascata dopo l’atterraggio su una pista bagnata. Guarda la parte posteriore dei motori scivolare aperto subito dopo touchdown. L’umidità rende facile vedere la spinta che viene deviata in avanti.

Come i piloti schierano inversori di spinta?

Usiamo leve speciali che sono attaccate alla parte posteriore delle leve di spinta (throttles). Al touchdown, il pilota raggiunge dietro le leve di spinta, afferra le leve di inversione e le solleva. Ciò segnala le porte e i deflettori dell’invertitore da distribuire e i motori da spool up (causando i passeggeri della racchetta sentono dopo il touchdown).

Spinta inversa è più efficace ad alta velocità. La distribuzione degli inversori al touchdown riduce notevolmente la distanza di atterraggio. Molto importante su una pista bagnata e scivolosa.

Sterzo a terra

Mentre siamo in tema di ruote e freni, mi ha colpito su un correlato, spesso chiesto domanda. Come facciamo a guidare un aereo di grandi dimensioni durante il rullaggio? Ho già detto che possiamo usare le cime dei pedali del timone per la frenata differenziale. Questo ci dà un po ‘ di controllo dello sterzo, ma non sarebbe buono per i freni o le gomme sterzare sempre in questo modo.

I pedali del timone ci danno limitata capacità di girare la ruota naso ad alta velocità sulla pista. La barra dello sterzo viene utilizzata per la maggior parte dello sterzo a terra. Il timone utilizza l’idraulica (come il servosterzo in auto) per girare l’ingranaggio del naso. Le motozappe si trovano sul lato sinistro del ponte di volo vicino alla mano sinistra del capitano. Alcuni getti hanno motozappe su entrambi i lati in modo che sia pilota può taxi. Rullaggio al cancello è un compito abbastanza facile che richiede un po ‘ di spinta dai motori e utilizzando la barra del timone per guidare l’aereo come una macchina – una macchina davvero, molto lunga. Ci vuole un po ‘ di pratica per ottenere il blocco di esso (grazie al cielo per i simulatori).

Il gioco è fatto: spoiler, freni e inversione di spinta. I tre grandi piloti (e passeggeri) di tappi di aeroplano contano su alla fine di ogni volo!