Warum haben wir oft mehr als eine Methode, um Flugzeuge am Boden zu verlangsamen (zu verzögern)?

Ich würde vermuten, dass dies auf Redundanz, Sicherheit und Nützlichkeit unter verschiedenen Umständen zurückzuführen ist.

• Schubumkehrer sind nützlich, um bei hohen Geschwindigkeiten langsamer zu werden, aber Sie würden sie nicht verwenden wollen, wenn Sie versuchen, an einem Tor anzuhalten.
• Radbremsen sind sowohl bei hohen Geschwindigkeiten als auch beim Parken stark, können jedoch Feuer fangen, wenn die durch das Bremsen entstehende Temperatur zu hoch wird. Auch weniger effizient auf rutschigen Pisten.
• Einige (hauptsächlich) Militärflugzeuge haben Heckhaken, obwohl sie nicht für die Landung auf Flugzeugträgern ausgelegt sind. Die Haken bieten eine Alternative zum Auswerfen und Verlieren eines ansonsten guten Flugzeugs, wenn die Systeme, die die Bremsen antreiben, ausfallen.
• Bremsschirme werden meines Wissens hauptsächlich bei Flugzeugen ohne Schubumkehr verwendet; Diese bieten eine Alternative zu Radbremsen, die in bestimmten Teilen der Welt nützlich ist. Die norwegischen F-16 und F-35 sind mit Bremsrutschen ausgestattet, da sie regelmäßig in Gebieten mit viel Eis und Schnee eingesetzt werden. Bremsrutschen müssen vor dem Rollen abgeworfen und neu gepackt werden, bevor sie wieder verwendet werden können, daher sind sie weniger verbreitet als die anderen Methoden.

Es gibt wahrscheinlich noch andere Mittel, um langsamer zu werden, die ich vergessen habe aufzulisten. Wenn Sie sich in einem Flugzeug befinden, das nur eine Möglichkeit zum Abbremsen hat, was tun Sie, wenn es nicht funktioniert? Mehrere Möglichkeiten zum Abbremsen zu haben bedeutet, dass alle Passagiere oder Besatzungsmitglieder eine höhere Überlebenschance haben und dass ein Ausfall zu weniger Schäden am Flugzeug führen kann.

Die verschiedenen Bremsmethoden helfen dabei, ein Flugzeug schneller anzuhalten, indem sie unterschiedliche Bremsmittel bereitstellen und sich gegenseitig ergänzen.

Die Radbremsen sind die primäre Bremsmethode an Flugzeugen. Sie funktionieren bei jeder Geschwindigkeit und können je nach Reibung zwischen Reifen und Boden eine gute Bremskraft liefern. Bremsen wandeln die kinetische Energie des Flugzeugs in Wärme um und haben eine begrenzte Fähigkeit, diese Wärme abzuleiten. Der Start von Flugzeugen kann verzögert werden, damit sich die Bremsen nach einem abgelehnten Start oder einer kurzen Wende abkühlen können. Bremsen nutzen sich mit der Zeit ab und müssen ersetzt werden. Leichte und langsame Flugzeuge können nur mit Radbremsen in Ordnung sein, da die anderen Methoden in diesem Fall weniger effektiv sind und die Komplexität und das Gewicht erhöhen würden.

Geschwindigkeitsbremsen oder Spoiler erstrecken sich normalerweise von der oberen Oberfläche des Flügels. Dies erhöht sowohl den Luftwiderstand als auch den von den Flügeln erzeugten Auftrieb und ist bei höheren Geschwindigkeiten am effektivsten. Reduzierter Auftrieb bedeutet mehr Gewicht auf den Rädern, erhöht deren Reibung und die Wirksamkeit der Bremsen. Verkehrsflugzeuge fahren die Spoiler normalerweise unmittelbar nach dem Aufsetzen aus, um die Brems- und Steuereffektivität zu erhöhen, wenn sie langsamer werden. Flugzeuge müssen in der Lage sein, einen abgelehnten Start zu demonstrieren und auf trockener Piste nur mit Bremsen und Spoilern anzuhalten. Techniken wie das Hochhalten der Nase so lange wie möglich oder das Hochhalten des Höhenruders können ebenfalls aerodynamisches Bremsen hinzufügen.

Rückwärtsschub leitet einen Teil des Triebwerksschubs nach vorne um. Dies bietet eine Bremskraft und hilft bei Motoren unter dem Flügel auch, den Luftstrom über den Flügel zu unterbrechen und den Auftrieb zu verringern. Strahltriebwerke leiten Kern- und/oder Lüfterluft nach vorne um, Propeller können die Steigung ändern, um die Luft nach vorne zu drücken. Dies kann besonders auf kontaminierten Start- und Landebahnen wichtig sein, wo geringe Reibung die Wirksamkeit der Bremsen einschränkt. Rückwärtsschub wird im Allgemeinen nur bei höheren Geschwindigkeiten verwendet, um das Risiko zu verringern, dass Schmutz oder Abgase aufgenommen werden.

Dies sind die primären Methoden, die in Verkehrsflugzeugen verfügbar sind. Bremsen sind am vielseitigsten, erfordern jedoch Reibung und müssen ersetzt werden. Geschwindigkeitsbremsen und Umkehrschub nutzen aerodynamische Kräfte bei höheren Geschwindigkeiten, um die Geschwindigkeit zu verlangsamen und die Wirksamkeit der Bremsen zu erhöhen. Geschwindigkeitsbremsen sind grundsätzlich "kostenlos", Schubumkehr ist relativ günstig und effektiv. Die Verringerung der Belastung der Radbremsen reduziert Temperatur und Verschleiß; Stahlbremsen verschlechtern sich bei höheren Temperaturen viel stärker. Das Vorhandensein mehrerer Methoden bietet auch eine gewisse Redundanz, aber wenn die Reibung auf der Landebahn schlecht ist, ist es wichtig, dass sie alle effektiv verwendet werden, um das Flugzeug anzuhalten.

Schlepprutschen sind eine weitere Option, um langsamer zu werden. Bei der Landung wird der Fallschirm freigegeben und nutzt den Luftwiderstand, um ein Flugzeug zu verlangsamen. Der Fallschirm bietet viel Widerstand, muss aber nach jeder Landung eingesammelt und neu gepackt werden. Dies ist nützlich für Flugzeuge mit hohen Landegeschwindigkeiten, bei denen die Kosten weniger eine Rolle spielen, wie z. B. Kampfjets oder das Space Shuttle.

Heckhaken greifen Kabel am Boden, und das Kabel liefert die Bremskraft für das Flugzeug. Dies kann das Flugzeug schnell anhalten, erfordert jedoch ein Flugzeug, das mit einem Haken konstruiert ist, der den Bremskräften widerstehen kann. Haken sind auf Flugzeugträgern nützlich, wo der Platz knapp ist, aber dies erfordert Pilotengeschick, um an der richtigen Stelle aufzusetzen, damit der Haken das Kabel fängt. Haken können auch auf normalen Landebahnen für Notfälle verwendet werden, wo der verlängerte Haken das Kabel fängt, wenn das Flugzeug vorbeirollt.

Wenn ein Flugzeug zum ersten Mal landet, befindet es sich in der Nähe der Fluggeschwindigkeit, die Flügel erzeugen immer noch Auftrieb, wodurch der Druck von den Haupträdern genommen wird, wodurch die Radbremsen viel weniger effektiv werden. Schubumkehrer, Geschwindigkeitsbremsen und Bremsschirme sollen Flugzeuge verlangsamen, bis die Radbremsen verwendet werden können. Sie reduzieren auch die erforderliche Landestrecke, sodass die Start- und Landebahnen kürzer sein können.