وزن و سرعت فرود هواپيماهاي غول پيكر امروزي بقدري بالاست كه ترمز هيدروليكي هواپيما به تنهايي توان متوقف كردن آن را در يك فاصله معين و كوتاه را ندارد پس بنابراين ما نيازمند ابزارهاي ديگري هستيم تا بلكه بتوانيم مقداري از سرعت هواپيما را قبل از برخورد چرخها به زمين بكاهيم.
وزن و سرعت فرود هواپيماهاي غول پيكر امروزي بقدري بالاست كه ترمز هيدروليكي هواپيما به تنهايي توان متوقف كردن آن را در يك فاصله معين و كوتاه را ندارد پس بنابراين ما نيازمند ابزارهاي ديگري هستيم تا بلكه بتوانيم مقداري از سرعت هواپيما را قبل از برخورد چرخها به زمين بكاهيم. يك وسيله ساده و در عين حال مفيد ميتواند اين باشد كه ما جريان هواي خروجي از موتور را عكس نمائيم وقتي كه ما اين كار را انجام ميدهيم علاوه براينكه ما مقداري از نيروي جلوبرندگي موتور را حذف كردهايم در عين حال توانستهايم مقداري شتاب در خلاف جهت سرعت به هواپيما بدهيم.
در اينجا دو روش كلي براي كاهش سرعـت نام برده ميشود :
1-Clamshell – type و 2- Bucket – type كه در نوع clam – shell type ما تنها از سيستم نيوماتيك براي كار استفاده ميكنيم و در نوع bucket – type ما هم هيدروليكي و هم نيوماتيكي عمل ميكنيم. نحوه كار بسيار ساده است به گونهاي كه توسط يك سيستم مكانيكي ساده يك منحرف كننده جريان هوا در برابر حفره شتاب دهنده قرار ميگيرد و جهت آن را به صورت مضاعف برميگرداند. حال بايد اضافه كنم كه درپوش بازگشت هوا پوسته موتور را شكل ميدهد. و وقتي كه باز ميشود ميتوان باعث اختلال در جرياناتي هوايي گذرا از آن بشود.
حال ميخواهيم به عنوان مثال سيستم كاهش سرعت يك هواپيماي مدرن مانند (A-340) را با هم بررسي كنيم. در هواپيماهاي قديمي فرامين كنترل پروازي بوسيله سيم و ميله صورت ميگرفته در صورتي كه در هواپيماهاي غول پيكر امروزي چنين كاري محال است. زيرا به عنوان مثال ما چندين تن نيرو براي حركت دادن شهپرها و ارابه فرود هواپيما نياز داريم و در ضمن ما براي انتقال نيرو به چند صدمتر آنطرفتر نميتوانيم از سيم و ميله استفاده نمائيم (بدليل افزايش وزن و افت مكانيكي) به عنوان مثال هواپيماي Airbus-340 نزديك به 80 متر طول دارد و 75 متر span دارد كه اين امر تنها به كمك سيستم هيدروليك مقدور ميباشد.
مدارهاي هيدروليكي:
هواپيما A-340 به يك مخزن روغن كه حاوي فشار 4.5 bar) يا (65 psi است مجهز شدهاند. يك پمپ كه به موتور هواپيما متصل است اين روغن را در يك فشار بسيار بالا نزديك به 2975 psi) يا (205 bar به گردش در ميآورد. و با جرياني حدود 175 lit/min به اجزاي مختلف ميفرستد و با فشار پائينتري به مخزن باز ميگردد.
مسلماً در چنين هواپيمايي ما نميتوانيم تمام فعاليتهاي خود را به يك سيستم بسپاريم زيرا در صورت از دست دادن آن فاجعه به بار خواهد آمد. در واقع 3 مدار هيدروليكي مستقل كه هر كدام مخزن و پمپ مخصوص به خود را دارند تعبيه شده است.
Thrust Reverser
Thrust Reverser يك سيستم ترمزي است كه در پوسته موتور قرار گرفته و شامل سه قسمت است:
1- ورودي هوا 2- فن و دستگاه توليد نيروي جلو برندگي 3- Thrust Reverser
هواپيماهاي مدرن كه به موتور Turbo Fan مجهز هستند نيروي جلوبرندگي خود را از دو منبع ميگيرند. 1- گازهاي داغي كه از احتراق ناشي از سوخت حاصل ميگردد. 2- جريان هواي سردي كه توسط Fan (فن) توليد ميشود. هنگامي كه هواپيما مينشيند جريان هواي متحرك مانند يك آبشار هوايي از كنار پوسته مركزي باز ميگردد و باعث كاهش سرعت ميشود (مانند شكل) در همان هنگام بالچهها در مقابل جريان هواي پائين ميآيند و با پائين آمدن خود در مقابل پوسته موتور قرار ميگيرد جريان هواي بازگشت داده شده از موتور و همچنين جريان بالچه باعث كاهش سرعت و در نتيجه بهتر ترمز كردن هواپيما خواهد شد.
بررسي مكانيزم:
سيستم هيدروليكي كه كارخانه (messier – bugatti) براي هواپيماي A-340 تدارك ديده شامل شش actuator و دو up lock است. تا هنگاميكه هواپيما در حال پرواز است بخش كاهش سرعت قفل است و دو Pin كه هر كدام در دو طرف پوسته موتور قرار دارند بوسيله دو Up lock نگه داشته ميشوند وقتي خليان Reveser را فعال مينمايد سيستم هيدروليك روغن را تحت فشار به جك عمل كننده ميفرستد و به پيستونهايي كه پوسته متحرك را حركت ميدهد نيرو وارد ميكند. وقتي سيستم ترمزي هواپيما وظيفه خود را انجام داد Pin خيلي سريع بسته ميشود و كلاهك آن مجدداً قفل ميشود. اين روند ممكن است آسان به نظر برسد ولي اين سيستم ملزم به روند و عمليات ريز و ظريف و فنآوري هوشمند است.
يك سيستم ايمني بسيار مهم و حياتي:
البته اين سيستم در حين پرواز نبايد عمل كند پس بنابراين ما بايد راهي پيدا كنيم كه در صورت اشتباه از اين شش بخش هيدروليكي چهار بخش آن داراي قفل داخلي است كه براي باز كردن آن بايد دستورات صحيح از دو رايانه مستقل دريافت كند كه وظيفه اين رايانهها اين است كه از فرودگاه اطمينان حاصل ميكند. بنابراين اگر خلبان اشتباهاً در حين پرواز آن را فعال كرد سيستم فوق عمل نخواهد كرد.
اين سيستم يك سيستم مطمئن و عالي با احتمال خطاي ¬11در 000/000/1 است. براي هماهنگ بودن فعاليت ترمزي با مجبوريم كه تنها از يك مدار هيدروليكي استفاده كنيم زيرا در غير اينصورت هواپيما نميتواند در يك خط صاف ترمز كند.
كاركرد استثنايي:
نزديك به 365 تن نيرو نياز است تا اينكه هواپيمايي با سرعت 300 بتواند ترمز كند. ترمزهاي اضطراري (RTO) هر كدام تا 8 تن نيرو را تحمل خواهند كرد كه اين مقدار نزديك به 3/1 تن براي هر actuator خواهد بود. پيستون پشت مخزن مجبور است تا 70 سانتيمتر را در 2 ثانيه طي كند. بطور كلي تمام جكهاي عمل كننده بايد مثل هم كار كنند تا هواپيما در يك خط باقي بماند آنها حداكثر 2 ميليمتر در 70 سانتي متر اختلاف پيدا ميكنند.