飛機剎車系統

飛機剎車系統，是指使飛機減速或停止的裝置。由三部分組成：①機輪剎車系統。由剎車和控制兩部分組成。主要部件有各類閥門、減壓加速器、剎車控制盒和機輪速度感測器等。按操縱方式可分為手動操縱和腳踏操縱兩種。以手動或腳踏方式調節剎車壓力，將飛機滑行時的動能通過摩擦盤的摩擦，轉換為熱能，再通過自然冷卻和強制冷卻使熱量消失。剎車壓力通常是氣壓或液壓傳動，輕型飛機多採用氣動剎車，優點是重量輕，動作迅速。大型飛機多採用髙效液壓自動防滑的剎車系統，優點是壓力大、效率高、安全可靠。②反推力剎車裝置。將噴氣發動機排出的燃氣轉折一定角度向斜前方排出，產生與飛機運動方向相反的合成推力，使飛機減速。套用較多的反推力裝置為兩個緊貼在噴管壁上的蚌殼形阻擋門構成，剎車時兩個門合攏，阻擋發動機噴出氣流，使其向前產生反向推力。螺旋槳飛機裝有反槳裝置，剎車時使螺旋槳成為負槳矩產生反向拉力，使飛機減速。③氣動剎車裝置。裝在機翼或機身上的減速板或擾流板，在使用時向外張開，增大空氣阻力以降低飛機的速度。

基本介紹

• 中文名：飛機剎車系統
• 外文名：aircraft braking system
• 作用：降低著陸滑跑距離與滑跑時間
• 套用領域：航空航天科技

簡介

飛機著陸接地時，具有較大的水平分速，但滑跑過程中，氣動阻力與機輪滾動阻力對飛機的減速作用卻比較小。如果不設法增大飛機的阻力，使之迅速減速，則著陸滑跑距離與滑跑時間勢必很長，其起降的跑道也將很長。所以飛機都裝有減速裝置。目前，機輪剎車裝置就是其中最主要的、套用最廣泛的一種。

飛機剎車系統用來控制機輪剎車裝置的工作。飛機著陸滑跑過程中，剎車壓力必須根據跑道條件的變化隨時進行調節。飛機在地面轉彎時，還需要控制左右機輪的剎車壓力差。因此，剎車部分的中心問題就是調節剎車壓力，所以都裝有剎車調壓器等附屬檔案。現代高速、重型飛機的剎車系統，還普遍裝有剎車壓力自動調節裝置。

剎車系統通常產用冷氣或液壓傳動的。輕型飛機大多採用冷氣剎車，因為冷氣剎車的動作迅速，剎車部分的重量較輕：重型飛機剎車盤的作動腔的容積較大，而且所需的剎車壓力也較高，所以普遍採用液壓剎車。

冷氣和液壓剎車系統調節剎車壓力的基本原理相同，即根據飛行員操縱剎車輕重程度的不同，使剎車調壓器內的調壓彈簧受到不同程度的壓縮，從而保持不同的剎車壓力。

剎車減速原理與最高剎車效率

駕駛員操縱剎車時，液壓油進入固定在輪軸上的剎車作動筒，推動剎車片，使動片和靜片壓緊。由於摩擦面之間的摩擦作用，增大了阻止機輪滾動的力矩，所以機輪在滾動中受到的地面摩擦力顯著增大，飛機的滑跑速度隨之減小。駕駛員剎車越重，進入剎車作動筒內的油液壓力就越大，剎車片之間也就壓得越緊，阻止機輪滾動的力矩越大，因而作用在機輪上的地面摩擦力也越大。可見，駕駛員可以通過加大剎車壓力的辦法有效地縮短飛機的著陸滑跑距離。飛機沿水平方向運動的動能，主要是通過剎車裝置摩擦面的摩擦作用，轉變為熱能逐漸消散掉的。

但是，地面摩擦力的增大是有限度的。隨著剎車壓力的增大，地面摩擦力增大到某一極限值時，即使繼續加大剎車壓力，它也不會再增加。這時機輪與地面之間產生相對滑動，即出現通常所說的“拖胎”現象。機輪剛要出現拖胎時的這個極限地面摩擦力，稱為機輪與地面之間的結合力。飛機在著陸滑跑過程中，如果因剎車過猛而產生拖胎，不僅不能有效地縮短滑跑距離，而且會使輪胎過度磨損。

為了防止拖胎，駕駛員應該適當地控制剎車壓力，使地面摩擦力儘量接近結合力。機輪與地面壓得不緊，或地面越光滑，結合力就越小。著陸滑跑過程中，飛機的升力要隨著滑跑速度的減小而減小，即機輪壓緊跑道的程度，要隨著滑跑速度的減小而增加。所以，著陸滑跑過程中，正確的剎車方法是：隨著飛機滑跑速度的減小而逐漸增大剎車壓力。如果跑道有積水或結了冰，就變得比較光滑、結合力要減小，在這種情況下使用剎車，就應該更緩和地增加剎車壓力。

著陸滑跑過程中，必須準確控制剎車壓力，使剎車力矩在每一時刻都非常接近但又不超過當時的結合力矩。這樣的剎車過程，就是獲得了最高剎車效率的過程。

獨立的剎車系統

獨立的剎車系統套用在小型飛機上。這種系統有自己的油箱並且與飛機的主液壓系統完全無關。獨立的剎車系統是由主油缸供壓。此系統由一個油箱，一個或兩個主油缸，連線在每個主油缸與相應剎車腳母之間的機械連桿、液壓管路，以及在每個主起落架機輪內的剎車裝置組成。

獨立的剎車裝置

踩下剎車腳踏板時，使活塞向右移動。活塞稍向右運動封閉了補償口，產生壓力，並傳遞到剎車作動筒。當放鬆腳里時，主油缸活塞被一個復位彈簧返回到不剎車位里。已流入剎車裝置的油將被剎車裝置里的活塞推回到主油缸內。

典型的主油缸都有一個補償口，當溫度變化使剎車管路中超壓時，容許液體從剎車腔回到油箱中去。這能保證主油缸不被鎖死或引起剎車滯動。而且通過補償孔，油箱內的油液可充滿主油缸。如果補償孔被堵死，剎車將不能鬆開。

增壓剎車系統

在這種類型的剎車系統中，主液壓系統的壓力並不進人剎車裝置。主系統壓力僅用於協助腳蹬給主油缸油液增壓。

如果賀駛員需要比僅用腳蹬產生更大的壓力時，駕駛員就繼續作動，滑閥過量移動，引導液壓系統的壓力壓向活塞的後面，迫使油液流向剎車裝置。當放鬆剎車時，滑閥向後，回初始位置，使活塞頂部面積上的油液回到系統油箱中。

液壓動力剎車系統

動力剎車控制系統用於需要大量油液進行剎車的飛機上。現代大中型民航客機大多採用此種形式。在動力剎車系統中，飛機主液壓系統常作為剎車的動力源。液壓動力剎車系統的主要組成部件是：剎車腳蹬輸入、停留剎車手柄、剎車計量活門（動力剎車控制活門）、防滯控制活門、自動剎車控制組件、剎車蓄壓器、液壓保險、液壓往復活門、單向活門、剎車裝盆、防帶感測器、防滯控制器、停留剎車回油活門、液壓選擇活門等。不同飛機的剎車系統的組成部件會有所不同，這裡只是分析典型飛機剎車系統。

動力剎車計量活門

動力剎車計量活門(或動力剎車控制活門)的作用是根據駕駛員踩剎車的輸入信號，調節壓力口、回油口與剎車管路的溝通情況，獲得輸出與輸入信號成正比的剎車壓力。典型剎車計量活門由殼體、輸入軸、輸入搖臂、輸入套簡、輸入柱塞、滑閥、反饋柱塞、感覺彈簧和復位彈簧組成。滑閥可以移動，打開或關閉剎車管路的供壓口或回油口。滑閥裝有兩個彈簧，感覺彈簧用於提供剎車感覺力，復位彈簧用於推動滑閥返回到松剎車的位置。輸入柱塞可以克服感覺彈簧的彈簧力相對輸入套筒運動。

剎車減壓器

現代大中型民航客機的剎車系統大多是高壓剎車系統，因而較少採用剎車減壓器。剎車減壓器主要用於具有高壓而剎車又需要低壓的飛機上，它可降低供給剎車的壓力，且增大液體的流量，故也稱為流量放大器。採用剎車減壓器可增加剎車靈敏度，松剎車時可使剎車快速鬆開。

剎車裝置

(1)單圓盤式剎車裝置

如果飛機剎車所必須消耗的動能相對較小時，可以採用單圓盤式剎車裝里。它由旋轉盤、剎車片及剎車作動筒組成。旋轉盤用滑鍵固定在轉軸上，它隨著機輪的轉動而轉動，而且它可相對於轉軸移動。C為旋轉盤，A為固定剎車片，B剎車片可由剎車作動筒活塞桿推動。

單圓盤式剎車裝置

剎車時，剎車作動筒推動B剎車片移動，作用在旋轉盤C上。由於旋轉盤相對於轉軸之間可以沿軸線運動，使B，C , A盤壓緊貼合在一起，旋轉盤的橫向位移保證了作用在剎車圈盤兩側的剎車力相等。

(2)多圓盤式剎車裝置

多圓盤式剎車裝置採用多個剎車片，從而增大了剎車面積，故能產生更大的剎車摩擦力。現代大中型飛機多採用此種形式的剎車裝置。

多圓盤式剎車裝置常把多個剎車部件組裝在一起形成組件，因而也稱為剎車組件。它包括：剎車作動筒及剎車間隙調節器、剎車磨損指示銷、剎車片、扭力管、壓力盤、液壓接頭、放氣口等。剎車片由多個動片和靜片組成，動片和靜片是間隔排列的。靜片安裝於剎車裝置的扭力管上，不隨機輪轉動，但可沿軸向運動。壓力盤與剎車作動筒活塞桿固連，支撐片(靜片)固定不動。而動片可隨機輪轉動，也可沿軸向運動。剎車組件固定於輪軸上，當安裝上機輪時，動片沿動片滑鍵深人輪轂內。

多圓盤式剎車裝置

當操縱剎車時，剎車壓力進入剎車作動筒，使剎車作動筒活塞桿伸出，推動壓力盤運動，由於動片和靜片都可沿軸向運動，故所有動片和靜片壓緊到支撐盤上。動片可隨機輪轉動，而靜片不能隨機輪轉動，當動、靜片壓緊後會產生巨大的摩捺力。從而達到剎車的目的。松剎車時，剎車作動筒的作動腔通回油，在彈簧力的作用下，使壓力盤返回，動、靜片分離。

(3)彎塊式剎車裝置

彎塊式剎車裝置由剎車盤和剎車套組成。剎車時，液壓油推動作動筒活塞，使彎塊壓住剎車套，利用彎塊與剎車套之間的摩擦力形成剎車力矩。解除剎車時，壓力消失，彈簧將彎塊拉回到原來位里。

①助動式剎車盤

機輪旋轉方向與彎塊張開方向一致，作用在彎塊上的摩擦力是幫助彎塊張開的，它使彎塊與剎車套壓得更緊，因而能加大剎車力矩。

彎塊式剎車裝置

②直接作用式剎車盤

機輪旋轉方向與彎塊張開方向相反。摩擦力就要阻礙彎塊張開，使剎車力矩減小。

飛機上大多採用助動式剎車盤。維護助動式剎車盤時，要注意保持它的剎車間隙適當。間隙過小，彎塊與剎車套可能因振動等原因自動接觸，一旦接觸，由於助動作用的影響，滑行中機輪就會發生卡滯現象；間隙過大，則會降低剎車的靈敏性。

(4)膠囊式剎車裝置

由膠囊和剎車片組成。剎車時，冷氣進人膠囊，使膠囊鼓起。剎車片緊壓在剎車套上，產生摩擦力，形成剎車力矩，解除剎車時，膠囊收縮，剎車片令彈簧的彈力恢復到原來位里。此種剎車裝置不適用於機械傳動。注意在更換剎車片後要確保徑向間距不小於最小允許值。