Wie man ein 400-Tonnen-Verkehrsflugzeug stoppt

Moderne Jets gehen schnell. Typische Reisegeschwindigkeiten liegen nahe an der Schallgeschwindigkeit. Hast du gemerkt, dass du dich so schnell bewegst? So unvermeidlich wie ein Black Friday WalMart Riot, Am Ende jedes Fluges müssen wir dieses rasende Fahrzeug auf einer kurzen Betonstrecke zum sicheren Stillstand bringen. Manchmal ist diese Landebahn nass, verschneit oder sogar eisig. Es braucht einige ernsthafte Technik, um dies routinemäßig durchzuführen. Wie stoppen Piloten einen Jet und steuern ihn zum Gate? Wir verwenden mehrere Systeme, um dies zu erreichen.

Spoiler und Geschwindigkeitsbremsen – Beseitigen Sie den Aufzug

Die Landegeschwindigkeit für Verkehrsflugzeuge liegt bei 160-170 Meilen pro Stunde. Wenn sich ein Flugzeug so schnell bewegt, will es immer noch fliegen, nachdem die Räder den Bürgersteig berührt haben. Das erste, was wir beim Aufsetzen tun wollen, ist, die Flügel daran zu hindern, Auftrieb zu erzeugen (also bleiben wir auf dem Boden). Wir tun dies mit Spoilern; Platten auf den Flügeln, die wir bei der Landung anheben können. Sie machen ein paar Dinge für uns:

• Spoiler stören (verderben) den Luftstrom über den Flügel, um den verbleibenden Auftrieb zu zerstören. Dadurch wird das volle Gewicht des Flugzeugs auf das Fahrwerk gelegt, damit unsere Radbremsen ihre Arbeit verrichten können.

• Spoiler werden oft als „Geschwindigkeitsbremsen“ bezeichnet.“ Bei hohen Geschwindigkeiten verlangsamen Spoiler das Flugzeug sehr effektiv (stellen Sie sich vor, Sie halten ein großes Stück Sperrholz bei Autobahngeschwindigkeit aus Ihrem Autofenster).

Das schnelle Einsetzen von Spoilern nach dem Aufsetzen ist wichtig, insbesondere auf kurzen Landebahnen. Um den maximalen Nutzen aus den Spoilern zu ziehen, bewaffnen wir sie vor der Landung für die automatische Bereitstellung. Beobachten Sie den Flügel während der Landung auf Ihrem nächsten Flug. Wenn Sie die Spoiler sehen, sagen Sie mit lauter Stimme: „Hey, sie haben die Spoiler für dieses Baby bereitgestellt!“ Ihre Mitreisenden werden von Ihrem AeroSavvy beeindruckt sein.

Beobachten Sie, wie sich die Spoiler in Zeitlupe ausdehnen, während diese 737 aufsetzt:

Bremsen – NICHT die Bremsen am alten Plymouth Ihres Vaters

Das wichtigste System, mit dem wir das Flugzeug anhalten, sind die Radbremsen. Moderne Flugzeuge verwenden Scheibenbremsen, ähnlich wie Ihr Auto; Aber anstatt nur eine Rotorscheibe zu haben, haben schwere Flugzeugräder Stapel von Rotoren, oft 4 oder mehr, die sich in jedem Rad verstecken. Ein Grund, warum große Jets viele Räder haben, ist, dass sie viele Bremsen haben können. Bei einer Landung auf einer kurzen Landebahn oder einem Notstopp beim Start arbeiten die Bremsen hart und können sehr heiß werden. Mit mehr Rädern (und mehr Bremsen) verteilt sich die Arbeitsbelastung, um die Bremstemperaturen unter Kontrolle zu halten. Je mehr Bremsen, desto besser.

Damit die Bremsen effizienter arbeiten, verfügen sie über ein Antiblockiersystem. Es ist wie die Antiblockier-Bremsen an Ihrem Auto, aber auf Steroiden. Das Anti-Rutsch-System überwacht alle Radgeschwindigkeiten nach dem Aufsetzen. Wenn es spürt, dass ein Rad langsamer wird als die anderen (was auf ein Schleudern hinweist), verringert es das Bremsen an diesem Rad. Das System ist sehr effektiv bei der Verlangsamung von Start- und Landebahnen, die mit Regen, Schnee, Schneematsch oder Eis kontaminiert sind.

Flugzeug-Anti-Rutsch-Systeme sind seit den 1950er Jahren weit verbreitet. Alle modernen Verkehrsflugzeuge (auch diejenigen, die von Passagieren als „alt“ angesehen werden) sind mit computergesteuerten Anti-Rutsch-Systemen ausgestattet.

Haben Sie sich jemals gefragt, wie Piloten die Bremsen betätigen?

Die Bedienelemente sind ein bisschen anders als in Ihrem Auto. Die Bremsen in einem Flugzeug werden durch Herunterdrücken des oberen Teils des linken und rechten Ruderpedals aktiviert. Das linke Ruderpedal betätigt die linken Fahrwerksbremsen; Das rechte Pedal betätigt die rechten Bremsen. Mit separaten Bremssteuerungen können wir unterschiedliche Bremsmengen auf jeden Hauptzahnrad anwenden (dies wird als „Differentialbremsung“ bezeichnet). Das hilft uns in kniffligen Bremssituationen und bei richtig engen Kurven beim Rollen.

Um das Bremsen weiter zu verbessern, verfügen die meisten Flugzeuge über ein automatisches Bremssystem, das bei der Landung die Bremsen für uns betätigt. In der 757 & 767 kann ich die Einstellungen für die automatische Bremse basierend auf den Landebedingungen auswählen. Eine Einstellung von 1 sorgt für eine langsame Verzögerung; gut für ein leichtes Flugzeug und eine lange Landebahn. „Max Auto“ teilt dem System mit, dass ich eine ernsthafte Bremswirkung benötige. Eine Situation, die Max Auto erfordern würde, ist eine mit Schnee oder Schneematsch bedeckte Landebahn oder eine kurze, nasse Landebahn. Bei den meisten Landungen sorgt eine Einstellung von 2 oder 3 für eine sanfte Verzögerung, die sicherstellt, dass Passagiere (die während der Landung keinen Kaffee trinken sollten) ihren Kaffee nicht verschütten.

Wie gut sind die Bremsen? Verdammt gut

Das absolute Worst-Case-Szenario für maximale Bremsstrafe ist ein „abgelehnter Start.“ Für die Zertifizierung müssen Flugzeughersteller nachweisen, dass ihr voll beladenes Flugzeug auf Startgeschwindigkeit beschleunigen und dann sicher auf der verbleibenden Landebahn anhalten kann. Und das mit alten, abgenutzten Bremsen! In der realen Welt ist dieses Manöver sehr selten. Selbst wenn Sie ein Vielflieger sind, werden Sie wahrscheinlich keinen erleben. Schauen Sie sich dieses Video von Boeings 747 an, das die Brems-Zertifizierung durchläuft. Die fast eine Million Pfund schwere Maschine beschleunigt auf 200 Meilen pro Stunde, bevor eine Vollbremsung durchgeführt wird. Die Bremsen machen ihre Arbeit genau wie vorgesehen, während sie auf glühende 2500ºF erhitzt werden. Nachdem das Flugzeug zum Stillstand gekommen ist, entleeren sich die Reifen von Natur aus, damit sie nicht platzen. Vielleicht noch erstaunlicher; Nach einem Reifen- und Bremsenwechsel ist dieses Flugzeug wieder einsatzbereit.

Schubumkehrer (Bonus bremsen!)

Wäre es nicht großartig, wenn wir etwas Motorschub nehmen und ihn nach vorne lenken könnten, um ein wenig mehr Bremsen zu können? Absolut! Reverse Thrust-Systeme sind sehr effektiv bei der Verlangsamung von Flugzeugen und sparen gleichzeitig Verschleiß an den Bremsen. Sie finden Schubumkehr bei den meisten, wenn nicht allen großen Verkehrsflugzeugen. Einige kleinere Regionaljets haben aufgrund ihres geringeren Gewichts keine Umkehrer. „Reverse Thrust“ bedeutet nicht, dass der Motor rückwärts läuft (das würde nicht funktionieren). Um einen Rückwärtsschub zu erzeugen, bewegen sich eine Reihe von Türen und Deflektorplatten am Motor in Position, um einen Teil des Motorabgases in Vorwärtsrichtung abzulenken. Wenn Sie hören, wie die Motoren nach dem Aufsetzen zu brüllen beginnen, hören Sie die Umkehrer ihre Arbeit machen.

Es gibt einige Arten von Schubumkehrern. Der unten gezeigte Schaufelumkehrer ist bei den alten Fokker 70 & 100-, DC-9- und MD80-Varianten zu finden. Der aus dem hinteren Teil des Motors austretende Motorschub wird in einem Winkel von etwa 45º nach vorne umgeleitet.

Clamshell-Umkehrtüren sind bei vielen Airbus-Flugzeugen wie A319, A320 und A340 zu sehen.

Viele Boeing-Flugzeuge sowie der Airbus A380 verwenden kaskadierende Schubumkehrer. Der beste Weg, dies zu zeigen, ist mit einem Video. Hier ist eine Boeing 747, die nach der Landung auf einer nassen Landebahn ihre kaskadierenden Umkehrer einsetzt. Beobachten Sie, wie der hintere Teil der Motoren kurz nach dem Aufsetzen aufschiebt. Die Feuchtigkeit macht es leicht zu sehen, dass der Schub nach vorne umgeleitet wird.

Wie setzen Piloten Schubumkehrer ein?

Wir verwenden spezielle Hebel, die an der Rückseite der Schubhebel (Drosseln) befestigt sind. Beim Aufsetzen greift der Pilot hinter die Schubhebel, greift nach den Umkehrhebeln und hebt sie an. Dies signalisiert den rückwärtsfahrenden Türen und Deflektoren, sich zu entfalten und die Motoren hochzuspulen (was dazu führt, dass die Schläger-Passagiere nach dem Aufsetzen hören).

Rückwärtsschub ist am effektivsten bei hoher Geschwindigkeit. Der Einsatz der Umkehrer beim Aufsetzen verringert die Landedistanz erheblich. Sehr wichtig auf einer nassen, rutschigen Landebahn.

Lenkung am Boden

Während wir über das Thema Räder und Bremsen sprechen, werde ich auf eine verwandte, oft gestellte Frage eingehen. Wie steuern wir ein großes Flugzeug beim Rollen? Ich habe bereits erwähnt, dass wir die Oberseiten der Ruderpedale zum Differentialbremsen verwenden können. Dies gibt uns ein wenig Lenkkontrolle, aber es wäre nicht gut für die Bremsen oder Reifen, immer so zu lenken.

Die Ruderpedale geben uns begrenzte Fähigkeit, das Bugrad bei hohen Geschwindigkeiten auf der Landebahn zu drehen. Die Lenkpinne wird für die Mehrheit der Bodenlenkung verwendet. Die Pinne verwendet Hydraulik (wie die Servolenkung in Ihrem Auto), um das Buggetriebe zu drehen. Motorhacken befinden sich auf der linken Seite des Flugdecks in der Nähe der linken Hand des Kapitäns. Einige Jets haben Tillers auf beiden Seiten, so dass jeder Pilot Taxi kann. Das Rollen zum Tor ist eine ziemlich einfache Aufgabe, die ein wenig Schub von den Motoren erfordert und die Verwendung der Pinne, um das Flugzeug wie ein Auto zu lenken – ein wirklich, wirklich langes Auto. Es braucht ein wenig Übung, um den Dreh raus zu bekommen (Gott sei Dank für Simulatoren).

Da haben Sie es – Spoiler, Bremsen und Schubumkehr. Die großen drei Flugzeugstopper, auf die Piloten (und Passagiere) am Ende jedes Fluges zählen!