蔡昀彤

摘 要：民用飛機(jī)防滑剎車系統(tǒng)是保障飛機(jī)安全的一套關(guān)鍵系統(tǒng)。該文通過對這套系統(tǒng)進(jìn)行通用而抽象的描述，提供了一種對剎車系統(tǒng)防滑功能工作原理的理解。

關(guān)鍵詞：飛機(jī) 防滑 剎車

中圖分類號：V57 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2017）07（a）-0005-02

當(dāng)剎車壓力施加于一個(gè)同地面正常接觸著的飛機(jī)起落架輪子時(shí)，輪胎在摩擦力產(chǎn)生的熱量以及施加于輪胎地面接觸面上的力的共同影響下，輪胎的橡膠開始拉長。這個(gè)現(xiàn)象使得輪胎的表面會(huì)非常明顯地比沒有剎車時(shí)增大許多[2]。

當(dāng)剎車力施加時(shí)，被剎的輪子的角速度會(huì)下降幾個(gè)百分點(diǎn)。早期的研究者認(rèn)為這個(gè)減速效應(yīng)是由于輪胎相對于接觸地面產(chǎn)生的打滑，因而他們創(chuàng)立了術(shù)語“滑移速度”一詞來表達(dá)制動(dòng)和未制動(dòng)輪子的圓周速度之間的差異。如果剎車的程度增大到摩擦系數(shù)，即mu，不能再支持施加在輪胎橡膠上的力的時(shí)候，這時(shí)真正的打滑就開始了，同時(shí)可以使飛機(jī)制動(dòng)停下的力開始逐漸消失。

工作在摩擦系數(shù)-滑移率曲線的峰值附近提供了最高的剎車效率。研究表明一個(gè)很小程度的真實(shí)打滑也會(huì)使摩擦系數(shù)增加，并且摩擦系數(shù)-滑移率曲線的峰值事實(shí)上要在真實(shí)打滑現(xiàn)象開始后才能達(dá)到。工作在剛剛超過曲線的峰值處導(dǎo)致輪胎疲勞程度增加并且當(dāng)剎車力進(jìn)一步增大時(shí)，打滑程度加深，如果不加處理會(huì)導(dǎo)致鎖住輪胎并且可能會(huì)導(dǎo)致輪胎爆炸。飛機(jī)輪胎在高速運(yùn)行時(shí)一旦鎖住可能會(huì)在短至300 ms，即300milliseconds，內(nèi)爆炸。經(jīng)典的剎車曲線如圖1所示。

現(xiàn)代的飛機(jī)，如波音777使用的剎車控制系統(tǒng)的工作原理就是通過測量輪子的速度來確定輪胎的滑移率，并且產(chǎn)生一個(gè)修正信號來調(diào)節(jié)剎車壓力以使輪胎工作在摩擦系數(shù)-滑移率曲線的頂峰。一個(gè)轉(zhuǎn)速傳感器，通常安裝在飛機(jī)輪軸上，用于測量這個(gè)輪速信號并且提供給剎車電子控制單元。這個(gè)控制單元根據(jù)輪胎工作在當(dāng)前跑道條件下摩擦系數(shù)-滑移率曲線的位置來進(jìn)行運(yùn)算提供一個(gè)校正信號給防滑控制閥來減少施加于剎車上的壓力[1]。

參考文獻(xiàn)

[1] Adams，E.Ada Used for the Boeing 777 Brake Control System.Retrieved 18 April， 2017，from[EB/OL].http：//www.adahome.com/ammo/Success/cranehy.html，1994.

[2] Crane.Antiskid Systems.Retrieved 18 April，2017，from [EB/OL].http：//www.craneae.com/Products/Landing/Antiskid.aspx，2017.

[3] Stubbs，S.M.，Tanner，J.A.，Smith，E.G.Behavior of aircraft antiskid braking systems on dry and wet runway surfaces.A slip-velocity-controlled，pressure-bias-modulated system[Z].endprint