Beginnen wir mit den folgenden Bekannten (bitte korrigiere mich, wenn ich falsch liege):
Warum werden angesichts dessen nicht mehr große Zivilflugzeuge entwickelt, die nur Radbremsen + Spoiler verwenden, um alle Bremsen auszuführen?
Genauer gesagt, angenommen, Sie müssten die Bremskraft, die von den Umkehrern beim anfänglichen Rollout bereitgestellt wird, allein den Spoilern zuweisen, wie viel mehr Spoilerfläche müsste man bereitstellen?
Insgesamt scheinen Spoiler + Radbremsen weitaus fügsamer und harmloser zu sein als die Komplexität und die Risiken, die mit Rückwärtsschub verbunden sind?
Was gibt?
PS.
Gibt es moderne große Passagierflugzeuge, die überhaupt keine Umkehrer haben?
Es gibt ein paar Gründe für das Vorhandensein von Schubumkehrern:
Um den Verschleiß der Bremsen zu verringern.
Um einen Sicherheitsspielraum zu schaffen (z. B. bei Nässe).
1995 führte die NASA eine Umfrage unter Fluggesellschaften durch. Warum wollen und verwenden Fluggesellschaften Schubumkehrer? . Die Ergebnisse der Untersuchung, obwohl veraltet, geben einen Hinweis auf das Vorhandensein von Schubumkehrern.
Die erste Frage, die den Fluggesellschaften gestellt wurde, lautete: "Warum haben wir Schubumkehrer?" (...) Als Hauptgrund nannten die Fluggesellschaften zusätzliche Bremskräfte bei widrigen Wetterbedingungen (dh auf nassen, matschigen oder rutschigen Pisten). Die Fluggesellschaften verwenden auch Schubumkehrer, um den Bremsverschleiß zu verringern und eine Richtungskontrolle und zusätzliche Sicherheitsmargen während eines abgebrochenen Starts (RTO) bereitzustellen.
Als die Fluggesellschaften gefragt wurden, wer ihrer Meinung nach die Hauptorganisation hinter der Installation von Schubumkehrern in Verkehrsflugzeugen sei, antworteten die Fluggesellschaften, dass dies der Fall sei. Das heißt, die Flugzeughersteller bringen die Systeme an Bord der Flugzeuge, weil die Fluggesellschaften sie wollen.
Die meisten Fluggesellschaften empfehlen, die Schubumkehrer früh in der Landung zu verwenden, um das Bremsen zu minimieren.
Die Fluggesellschaften wägen die wirtschaftlichen Vorteile der Verwendung der Schubumkehrer (und des Triebwerkverschleißes) gegen die Verwendung von Bremsen ab, und die Ergebnisse scheinen auf eine beträchtliche Geldmenge hinzuweisen, die durch die Verwendung von Schubumkehrern eingespart wird. Der Bericht stellt fest:
... wurde die Einsparung von Bremssystemkosten durch den Einsatz von Schubumkehrern abgeschätzt. Die Ergebnisse zeigen, dass die jährlichen Gesamteinsparungen bei den Bremssystemkosten etwa 8,6 Millionen US- Dollar oder durchschnittlich etwa 17.700 US-Dollar pro Flugzeug für Airline 17 betragen.
Obwohl dies mit ziemlicher Sicherheit übertrieben ist, deuten die Zahlen darauf hin, dass die Fluggesellschaften definitiv Schubumkehrer einem stärkeren Bremsen vorziehen würden.
Letztendlich kann der Umkehrschub wichtig sein, um die Landebahnanforderungen im Falle einer nassen Landebahn zu reduzieren. 1999 überrollte eine Qantas 747 die (nasse) Landebahn in Bangkok und landete auf einem Golfplatz . Qantas hat während der Landung gemäß dem Betriebsverfahren nur Leerlauf-Umkehrschub und nicht volle Leistung verwendet. Der offizielle Unfallbericht enthielt Daten aus dem Boeing 747-400 Flight Crew Training Manual, in dem es heißt:
Die sofortige Einleitung des Umkehrschubs beim Aufsetzen des Hauptfahrwerks und der volle Umkehrschub reduzieren den Bremsverbrauch und minimieren somit die Bremstemperaturen.
Um den Verschleiß von Carbonbremsen zu minimieren, minimieren Sie die Anzahl der Bremsbetätigungen. Verwenden Sie maximalen Rückwärtsschub und betätigen Sie die automatischen Bremsen normal.
Die Wichtigkeit, das gewünschte Rückwärtsschubniveau so schnell wie möglich nach dem Aufsetzen herzustellen, um Bremstemperaturen, Reifen- und Bremsverschleiß zu minimieren und den Bremsweg auf sehr rutschigen Landebahnen zu verkürzen, kann nicht genug betont werden.
Infolgedessen überarbeitete Qantas seine Betriebsverfahren und forderte eine vollständige Schubumkehr. Bremsverschleiß ist ein wichtiger Grund für den Einsatz von Schubumkehrern. Zum Beispiel im Airbus A380 :
... im Gegensatz zu den Schubumkehrern der meisten Verkehrsflugzeuge, einschließlich der Boeing 747 Jumbo, stoppen sie das Flugzeug nicht in kürzerer Entfernung als Bremsen und Spoiler allein. Sie entlasten jedoch die Bremsen und sind nützlich, wenn Wasser oder Schnee die Piste rutschig machen.
Dem BAe 146 fehlt ein Schubumkehrer; es begnügt sich mit einer Luftbremse im Heck und Spoilern entlang des gesamten Flügels zum Bremsen (was einen Hinweis darauf geben sollte, wie viele Spoiler erforderlich sind, um Umkehrer zu eliminieren). Die 146 kam damit durch, wegen der geringen Landegeschwindigkeit (~90 kt) und der riesigen Airbrake, die in den anderen Verkehrsflugzeugen nicht verfügbar ist. Bei gleicher Spoilerfläche in anderen Verkehrsflugzeugen (ohne Luftbremsen) würden sie (Spoiler) den größten Teil der Flügelfläche einnehmen und das Gewicht und die Komplexität erhöhen. Einige Embraer ERJ 145 haben auch keine Schubumkehrer (sie sind optional).
Die zusätzliche Komplexität ist ein gültiger Punkt. Die zusätzliche Bremsoption bietet jedoch genügend Vorteile, um die zusätzlichen Kosten auszugleichen. Außerdem ist es nicht richtig, dass Reverse Thrust niemals gutgeschrieben wird. Gemäß 14 CFR §25.109 wird bei der Berechnung der Beschleunigungs-Stopp-Distanz der Umkehrschub nicht für eine trockene Landebahn berücksichtigt, aber:
Kann als zusätzliches Verzögerungsmittel unter Verwendung empfohlener Umkehrschubverfahren bei der Bestimmung der Beschleunigungs-Stopp-Distanz auf einer nassen Landebahn einbezogen werden
Zumindest aus Sicht der FAA-Zertifizierung wird Rückwärtsschub also als Vorteil bei nassen Bedingungen angesehen, was im Allgemeinen der kritischere Fall ist.
Ja, die Radbremsen liefern den Großteil der Bremskraft. Aber das ist auch eine Funktion deines zweiten Punktes. Für die Umkehrer ist nicht immer eine Gutschrift zulässig, so dass ihre Verwendung lediglich den Bremsweg verkürzt. Aus betrieblicher Sicht ist es oft vorzuziehen, bei der Landung nicht die gesamte Landebahn zu verbrauchen. Das frühere Verlassen der Start- und Landebahn kann Verspätungen und Rollzeiten reduzieren und schafft Platz für das nächste Flugzeug in der Warteschlange für diese Start- und Landebahn. Wenn ein längeres Landerollen noch akzeptabel ist, helfen die Schubumkehrer, die Bremsen zu entlasten. Obwohl moderne Bremsen gegenüber älteren Konstruktionen stark verbessert wurden, sind sie immer noch ein Gegenstand, der nach Gebrauch ersetzt werden muss. Härteres Bremsen führt auch zu höheren Bremstemperaturen, was zusätzliche Zeit zum Abkühlen der Bremsen erfordern kann.
Es ist hilfreich, bei der Berechnung der Landestrecke eine zusätzliche Sicherheitsebene zu haben. Wenn Sie die Landeentfernung berechnen, die gerade noch innerhalb der verfügbaren Entfernung liegt, gibt es immer noch viele Fehler, die das Anhalten des Flugzeugs verhindern können. Die Schubumkehrer bieten zusätzliche Bremskraft, die ungeplante Mängel in anderen Bereichen ausgleichen kann.
Andere Optionen zum Bereitstellen von Bremskraft haben ihre eigenen Probleme. Schauen Sie sich zum Beispiel die Spoiler an der 737 NG an . Sie können sehen, dass sie bereits den gesamten verfügbaren Bereich in Spannweitenrichtung einnehmen. Das bedeutet, dass der Bereich in Sehnenrichtung vergrößert werden müsste. Dies würde auch das Gewicht und die Komplexität erhöhen. Es würde zusätzliche Plattenfläche benötigt, und die Stützsysteme müssten verstärkt werden. Während Schubumkehrer bei jeder Geschwindigkeit eine gewisse Bremskraft bieten, lässt die Wirkung von Spoilern bei langsameren Geschwindigkeiten deutlicher nach.
Ralf J
Fuß
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