Warum wird in einem Flugzeug mit Kohlefaserbremsen „starkes Bremsen“ empfohlen, um Bremsverschleiß zu vermeiden? Das scheint rückwärts!

Ich verstehe, dass Standardbremsen und Kohlefaserbremsen aus zwei verschiedenen Materialien bestehen, aber einige der Verfahren unterscheiden sich zwischen ihnen.

Sie empfehlen zum Beispiel „starkes“ Bremsen bei der Landung (auch wenn es nicht erforderlich ist), um Bremsverschleiß zu vermeiden. Warum ist das so?

Welche anderen Unterschiede gibt es zwischen ihnen, die ein Pilot kennen muss, bevor er ein Flugzeug mit Kohlefaserbremsen fliegt?

einige Informationen (unten auf der Seite): boeing.com/commercial/aeromagazine/articles/qtr_03_09/… ?
Einige Bremsen (wie viele Rennwagenanwendungen) erfordern tatsächlich etwas Wärme, bevor sie funktionieren. Aus diesem Grund werden beim Kauf von Aftermarket-Bremsbelägen für Ihr Auto diese möglicherweise nur für den Einsatz auf der Rennstrecke empfohlen, da es nicht sicher wäre, eine heiße Runde in Ihrem Straßenauto zu benötigen, bevor die Bremsen gut funktionieren. Ich bin mir nicht sicher, ob dies ein ähnlicher Fall ist, in dem sie etwas Wärme benötigen, oder ob es nur an der Art und Weise liegen könnte, wie sie sich tragen.

Antworten (2)

Ich weiß nichts über dieses Thema, aber es ist ziemlich interessant, also habe ich etwas gegoogelt und ein detailliertes Airbus-Dokument mit dem Titel "Proper Operation of Carbon Brakes" gefunden. Es enthält die folgenden Informationen:

Alle Bremsenhersteller betonen die Tatsache, dass der Kohlenstoffverschleiß stark von der Bremstemperatur beeinflusst wird

Das ist ganz anders als bei Stahlbremsen:

...Energie ist theoretisch nicht der primäre Parameter für Carbonverschleiß, während es bei Stahlbremsen der wichtigste ist.

Weiter heißt es in dem Dokument:

Um die Lebensdauer von Carbonbremsen zu verlängern, sollten Bremsen im Allgemeinen entweder kalt oder heiß betrieben werden, jedoch nicht bei mittleren warmen Temperaturen

Und das:

Alle empfohlenen Bremstechniken sollten darauf abzielen, die Anzahl der Bremsvorgänge zu reduzieren und die Kohlenstoffbremstemperatur zu optimieren

Die im Dokument genannten spezifischen Temperaturen sind für verschiedene Hersteller unterschiedlich, aber im Allgemeinen scheint der zu vermeidende Zwischenbereich bei etwa 100–300 °C zu liegen. Das würde erklären, warum „starkes“ Bremsen empfehlenswert sein könnte: Es ist besser, eine einzige Bremsaktion zu verwenden, die mehr Wärme erzeugt und in die höheren Temperaturen gelangt, als mehrmals leichter zu bremsen. Trotzdem sagt das Dokument auch, dass eine Überhitzung immer noch unsicher ist und die Verwendung von Max Autobrake nicht empfohlen wird.

Ich habe an anderer Stelle eine verwandte Diskussion genau dieser Frage gefunden , die auf die physikalische Erklärung eingeht (obwohl keine Quellen zitiert werden): Bei niedrigeren Temperaturen wird der Kohlenstoff zu einem Pulver, das die Bremsbeläge abreibt und ihre Lebensdauer verkürzt. Mit steigender Temperatur verhält sich der Kohlenstoff wie eine Flüssigkeit, sodass der Verschleiß stark reduziert wird. Die meisten Diskussionen über Carbonbremsen, die ich gefunden habe, besagen, dass ihre physikalischen Eigenschaften und ihr Verhalten gut dokumentiert, aber nicht gut verstanden sind.

Die Bremszeit ist das Wichtigste, was den Verschleiß von Carbonbremsen bestimmt, nicht die Menge an Energie, die in sie gesteckt wird (was bei Stahlbremsen der Fall ist).

Indem Sie stärker bremsen, verbringen Sie insgesamt weniger Zeit auf den Bremsen , was bedeutet, dass Sie weniger Verschleiß an den Bremsen haben. Stellen wir uns einfach vor, Sie verschleißen jede Sekunde 1/10000 der Bremse, egal wie hart oder weich Sie bremsen. Wenn Sie leicht bremsen und 20 Sekunden zum Anhalten brauchen, würden Sie 1/500 der Bremse abnutzen. Aber wenn Sie nur 10 Sekunden brauchen, würden Sie nur 1/1000 der Bremse abnutzen. Es ist zwar nicht ganz so einfach, aber das ist die allgemeine Idee.

Ein weiterer Beitragsfaktor ist der nichtlineare und nichtproportionale Zusammenhang zwischen Bremsverschleiß und Bremstemperaturen. Obwohl dies etwas kontraintuitiv ist, nimmt der Bremsverschleiß bis zu einer Scheibentemperatur von etwa 200 ° C zu (beachten Sie, dass die angezeigte Temperatur normalerweise niedriger ist), und nimmt dann von dort tatsächlich ab , bis es viel heißer wird (etwa 700–800 ° C). Durch stärkeres Bremsen erhitzen Sie also auch die Bremsen so weit, dass der Bremsverschleiß geringer ist als durch leichtes Bremsen.

Aus diesem Grund ist es besser, die Bremsen in einem Zug zu betätigen, um die Gesamtbremszeit zu verkürzen. Boeings ausgezeichneter Artikel über die Betriebsvorteile von Carbonbremsen gibt die folgenden Ratschläge beim Rollen:

Taxi-Bremsempfehlungen für Kohlenstoff- und Stahlbremsen

Da die Verschleißmechanismen von Carbon- und Stahlbremsen unterschiedlich sind, werden für Carbonbremsen unterschiedliche Taxi-Bremstechniken empfohlen, um die Lebensdauer der Bremse zu maximieren.

Der Verschleiß von Stahlbremsen ist direkt proportional zu der von den Bremsen aufgenommenen kinetischen Energie. Die maximale Lebensdauer der Stahlbremsen kann während des Rollens erreicht werden, indem eine große Anzahl kleiner, leichter Bremsbetätigungen verwendet werden, wobei zwischen den Betätigungen etwas Zeit zum Abkühlen der Bremse gelassen wird. Hohe Flugzeugbruttogewichte und hohe Bremsbetätigungsgeschwindigkeiten neigen dazu, die Lebensdauer von Stahlbremsen zu verringern, da sie erfordern, dass die Bremsen eine große Menge an kinetischer Energie absorbieren.

Der Verschleiß von Carbonbremsen hängt in erster Linie von der Gesamtzahl der Bremsbetätigungen ab – eine feste Bremsbetätigung verursacht weniger Verschleiß als mehrere leichte Betätigungen. Die maximale Lebensdauer der Carbonbremsen kann während des Rollens erreicht werden, indem eine kleine Anzahl langer, mäßig fester Bremsbetätigungen anstelle zahlreicher leichter Bremsbetätigungen verwendet werden. Dies kann erreicht werden, indem zugelassen wird, dass die Rollgeschwindigkeit von unter der Zielgeschwindigkeit auf über die Zielgeschwindigkeit erhöht wird, dann eine einzelne feste Bremsung verwendet wird, um die Geschwindigkeit unter die Zielgeschwindigkeit zu reduzieren, und bei Bedarf wiederholt wird, anstatt eine konstante Rollgeschwindigkeit durch zahlreiche Bremsanwendungen aufrechtzuerhalten. Bremsverschleiß aus Kohlenstoff ist viel weniger empfindlich gegenüber Gewicht und Geschwindigkeit des Flugzeugs als Bremsverschleiß aus Stahl.

Diese Empfehlungen sind nur als allgemeine Taxi-Richtlinien gedacht. Sicherheit und Fahrgastkomfort sollten die Hauptüberlegungen bleiben.

Dieser Link kommt mir irgendwie bekannt vor :D
@yankeekilo: Guter Link, du hättest eine Antwort (keinen Kommentar) eingeben und die Informationen dort so zusammenfassen sollen, wie es Quantas getan hat. Kommentare auf dieser Seite sind ergänzend, Antworten sind die Möglichkeit, auf eine Frage zu antworten.
@AlanJ Sie haben hier während der Bearbeitung eine beträchtliche Menge an Inhalten hinzugefügt. Es wäre besser, wenn Sie eine separate Antwort hinzufügen.
@AlanJ: Hallo, deine Bearbeitung hatte einige nützliche Inhalte, wäre aber kohärenter, wenn sie als andere Antwort gepostet würde. Ich denke nicht, dass es als Bearbeitung meiner Antwort wirklich gut passt, deshalb habe ich es vorerst entfernt. Lassen Sie mich wissen, wenn Sie Fragen haben.
@Federico Sag das Elsevier usw.