что значит реверс при посадке самолета
Реверс тяги двигателя самолета.
Здравствуйте, друзья!
Если вы хотите почитать о реверсе тяги двигателя самолета, то я рекомендую обратить внимание на свежую статью на эту тему. Она написана 30.03.13 и располагается на этом сайте в той же рубрике под названием «Еще раз о реверсе тяги… Чуть подробнее… :-)», то есть здесь. А эта статья (где вы сейчас находитесь) на мой взгляд уже не отвечает взыскательным запросам, как собственно моим, так и моих читателей. На сайте, однако, она останется, так что, если хотите, можете обратить внимание и на нее… Разве что для сравнения :-)…
Работа реверса при посадке А-321.
Сегодня совсем небольшая статья о таком интересном устройстве, как реверс тяги двигателя самолета.
Проблема торможения самолета после посадки на пробеге была малозначимой наверное только на заре авиации, когда самолеты летали медленнее современных автомобилей и были значительно легче последних :-). Но в дальнейшем этот вопрос становился все более важным и для современной авиации с ее скоростями он достаточно серьезен.
Чем же можно затормозить самолет? Ну, во-первых, конечно тормозами, установленными на колесном шасси. Но дело в том, что если самолет имеет большую массу и садится с достаточно большой скоростью, то часто этих тормозов просто не хватает. Они бывают не в состоянии за короткий промежуток времени поглотить всю энергию движения многотонной махины. К тому же если условия контакта (трения) между шинами колес шасси и бетонной полосой не очень хорошие (например, если полоса мокрая во время дождя), то торможение будет еще хуже.
Работа реверса (створки) на аэробусе А-319 компании JeasyJet.
Второй способ в этом плане значительно более удобен. Это реверс тяги двигателя на самолете. Принципиально это достаточно простое устройство, которое создает обратную тягу, то есть направленную против движения самолета, и тем самым его тормозит.
Устройство реверса на ТРД. Видны гидроцилиндры управления реверсивными створками
Реверс тяги могут создавать винтовые самолеты с винтом изменяемого шага ( ВИШ ). Это делается путем изменения угла установки лопастей винта в такое положение, когда винт начинает «тянуть» назад. А на реактивных двигателях это делается посредством изменения направления выходящей реактивной струи с помощью устройств реверса, чаще всего выполненных в виде створок, перенаправляющих реактивную струю. Так как нагрузки там многотонные, то створки эти управляются при помощи гидравлической системы.
Реверс на самолете Fokker F-100 компании KLM.
Истребитель Saab 37 Viggen.
Однако справедливости ради стоит сказать, что он чуть ли не единственный самолет, так легко разъезжающий задним ходом :-). И вообще реверс тяги на реактивных двигателях редко применяется на самолетах малого размера (истребителях). В основном он получил распространение на лайнерах коммерческой и гражданской авиации и на транспотртных самолетах.
Стоит сказать, что на некоторых самолетах предусмотрено применение реверса тяги в полете (пример тому пассажирский самолет ATR-72 ). Обычно это возможно для экстренного снижения. Однако на такого рода режимы наложены ограничения и в обычной летной эксплуатации они практически не применяются.
Реверс тяги самолета имеет, однако, при всех своих достоинствах и недостатки. Первое – это вес самого устройства. Для авиации вес играет большую роль и часто из-за него (а также из-за габаритов) устройство реверса не применяется на военных истребителях. А второе – это то, что перенаправленная реактивная струя при попадании на взлетную полосу и окружающий грунт способна поднимать в воздух пыль и мусор, который может попасть в двигатель и повредить лопатки компрессора. Такая опасность более вероятна при малых скоростях движения самолета (примерно до 140 км/ч ), при больших скоростях мусор просто не успевает долететь до воздухозаборника. Бороться с этим довольно сложно. Чистота взлетно-посадочной полосы ( ВПП ) и рулежных дорожек – это вообще непроходящая проблема аэродромов, и о ней я расскажу в одной из следующих статей.
Самолет BAe 146-200. Хорошо видны раскрытые тормозные щитки в хвосте.
Однако, такого рода самолетов все же не так много, а реверс тяги уже достаточно хорошо проработанная система, и без нее сегодня немыслима работа аэропортов.
В заключение предлагаю вам посмотреть ролики, в которых хорошо видна работа механизмов реверса. Видно, как реверсированная струя поднимает с бетонки воду. Ну и, конечно, «задний ход» SAABа :-). Смотреть лучше в полноэкранном варианте :-)..
47 Комментариев: Реверс тяги двигателя самолета.
как на такой огромной скорости кручения лопастей они успевают остановиться и начать крутиться в другую сторону
Дело в том, что лопасти не останавливаются и не начинают вращаться в обратную сторону. Для ТРД реверс тяги заключается в перенаправлении струи выходящих газов практически в обратную сторону (ротор двигателя вращается все так же), а для ТВД меняется угол установки лопастей винта, а сам винт все также вращается в ту же сторону. О реверсе несколько подробнее можно прочитать здесь http://avia-simply.ru/esche-raz-o-reverse-tjagi/
Добрый день! Спасибо за статьи, очень интересно. Скажите, на каких военных самолетах (кроме Торнадо, о котором вы уже писали), применяется реверс тяги? Спасибо.
Насколько я знаю, за исключением экспериментов и самолетов транспортного типа, применяемых как в гражданской, так и в военной авиации, реверса больше нигде нет…
ОХ много слов. Реверс тяги тормозит резко самолёт. Вот только кому понравиться резкое торможение? Поэтому всё делается плавненько,)))
Здравствуйте! Не подскажете, как организована (и организована ли вообще) синхронизация работы реверсов на разных крыльях (интересует по возможности МС-21)?
Ждала, что будет картинка, показывающая, где включается реверс. И пояснения к ней. Как его включить и выключить. И почему бывает, что вроде бы включают реверс, а двигатели выходят на взлётный режим?
Да, пожалуй, можно было бы и картинку вставить насчет включения реверса… Как-то не учел… Ну в общем он включается пилотом и органы управления им расположены (часто совмещены) с ручками управления двигателями (РУД). Например на Боинге-737 Classic вот здесь среди другого оборудования можно увидеть РУДы совмещенные с РУРами (ручки управления реверсом), они передние, более длинные. На разных самолетах это может быть по-разному выполнено. Реверс обычно включается перекладкой рычагов РУР при нахождении РУДов на режиме малого газа и после фиксации включения реверса (перекладки реверсивных створок) двигатель выводится на режим, близкий к максимальному или максимальный (зависит от типа самолета и двигателя). Для выключения действия обратные. На современных самолетах в системе управления может участвовать электроника, как например на Суперджет-100. В системе включения реверса обычно задействованы различные блокировки и существуют определенные правила его включения во избежание возникновения неприятных ситуаций. Последние известные события — это катастрофа ТУ-204. Там проблемы возникли из=за фактического невключения реверса, хотя он и был исправен, видимо…
Работал вахтами на чукотке.Приходилось летать самолетами Ан-28 и Ан-38. На них тоже летуны парковались «по зеркалам».Пока начальство не видит. 🙂 Ощущение- как в автобусе 🙂
Не знаю, если у этих самолетов такой режим руления в «списке штатных». Похоже, что точно «пока начальство не видит» :-)…
Как обычно очень интересная статья.
Вот буквально вчера на В-737 наблюдал картину при торможении — на двигателе отошел специальный лючок в самом его начале (перед крылом). Т.е. реверс потока как бы идет перед попаданием в камеру сгорания и соответственно образования реактивной струи?
И еще вопрос по тормозам в самолете. Честно говоря до этой статьи тоже был уверен в том, что основную работу выполняет именно реверс движков. Какова же тогда конструкция тормозов самолета? Что-то не видел тормозных дисков как на авто 🙂 Да и судя из того, какой диаметр тормозных дисков нужен для 2х тонного авто, то для самолета… Короче очень заинтересовала конструкция тормозов самолета.
Таких «лючков» на самом деле не один. Обычно четыре. Они открывают выход сжатого возуха из канала второго контура турбовентиляторного двигателя наружу в направлении, обратном движению. Для других типов движков могут быть несколько иные схемы исполнения системы реверса. Что касается тормозов, то там на самом деле тормозные диски. Их много, они трутся друг об друга и закрыты колесными дисками. О тормозных устройствах я напишу статью в начале марта, как приеду из отпуска, а то тут даже технической возжожности нет это сделать :-)…
Спасибо за ликбез) В какой-то степени мы с Вами коллеги, потому что у меня тоже есть сообщество в контакте по английскому авиационному языку. Рада знакомству, запрос на дружбу отправлен в контакт.
Эффективность реверса на современных ТВРД вообще сомнительна. Ведь разворачивается поток только из внешнего контура, а струя из внутреннего как била назад так и бьет. Причем двигатели работают в режиме «полный газ». Получается эдакий «тянитолкай».
Вот у старых Д-30, там да, створки схлапываются сзади и перекрывают весь поток.
Реверс, как я уже в комментариях написал, вообще не панацея. Зачастую менее 25% от общего тормозящего усилия, тем более на современных ТВРД. Правда «тянитолкай» все же не в буквальном смысле, ведь тяговое усилие второго контура ощутимо выше первого. Однако, конечно, реверс движков со смешением потоков (типа наших Д-30КУ и КП) эффективнее, это точно.
Ну вот именно так :-)… Общее тормозное усилие за весь период торможения. Тормоза колес применяются перед выключением реверса и далее и в итоге на их долю приходится большая часть торможения (ударение на «А»). Тот товарищ прав в общем-то, как, впрочем и я :-). Однако я написал не совсем корректно, потому что рассматривал самолет ТУ-154 (поправлю комментарий). У него движки со смешением потоков и реверс достаточно мощный. Некоторые экипажи даже рулят задним ходом на нем (хотя, по-моему, это запрещено :-)). А вот на В-737 реверс очень слабый (не более 10%, если не меньше), зато autobrake (автоторможение) у него мощный. То есть многое зависит от самолета и типа двигателя. У современных ТВРД реверс не самого лучшего качества (лучше у тех, у кого потоки смешиваются). А насчет ощущений… Здесь все зависит от самолета и командира экипажа. Когда он реверс включил, когда выключил, на какую РД он хочет свернуть. Реверс кроме того тоже бывает при разных оборотах двигателя.
Для современных аэропортов с длинной полосой возможно торможение и без реверса. Хотя мало, кто это делает. Из соображений безопасности или еще каких….
По поводу закрылков. Их доля в торможении не столь велика. Большую роль, пожалуй, играют интерцепторы за счет уменьшения величины подъемной силы и, тем самым, большего прижатия колес к бетонке….
Иван. Реверс гасит не более 20% скорости за определенный промежуток времени.
Механизация крыла — закрылки, предкрылки, интерцепторы, тормозные щитки на фюзеляже, колесные тормоза, все в совокупности снижает скорость и подъемную силу! Что-то одно не эффективно! Только совокупность! Реверсивная тяга имеет максимальный эффект при определенной конструкции реверсивных щитков. В случае полного закрытия сопла двигателя и перенаправляя газы на встречу набегающему потоку воздуха, при любых, даже малых скоростях.
Сами же правильно написали, что у Як 42 нет реверса:)
А380, в своё время, проектировался без реверса тяги. После того, как авиакомпании «встали в позу», Эрбас навесил по реверсу на внутренние двигатели только.
Можно добавить, что реверс, на многих самолётах устанавливается опционально или, как с историей с А380 установлен под нажимом а/к. Спойлеров (воздушных тормозов, щитков и т.д.) в купе с тормозами вполне хватает для эффективного торможения самолёта, на пробеге.
Вы не правы. Эффективноть реверса оценивается максимум в 25-30 % от общего затормаживающего усилия. На некторых самолетах (например Боинг) речь идет вообще о 10-15 процентах.
И в чем же я, пардон, неправ?….. А, понял. Я вовсе не имел ввиду, что отсутствие реверса — это стопроцентное выкатывание. Имелась ввиду ненормальная посадка (уже поправил) и стечение обстоятельств, когда все средства торможения важны.
Юрий, добрый день. Хорошая статья.
Работа у самого связана с авиацией, но не с самолетами, поэтому максиамльных подробностей об устройстве самолетов не знаю. а вот в свете участившихся выкатов за последние месяцы вопрос возник. вот как тормозят самолеты с неисправными движками? допустим, посадка довольно тяжелого 777, или 330го — и один отказал. лететь то конечно он сможет, а как тормозить будет? и, допустим, другая ситуация. 747. и один отказал. может ли он тормозить двумя из трех исправных движков? и если да то как это происходит, есть какая то система, оценивающая реальные показатели тяги двигателей и корректирующая тяги противоположных?
Заранее спасибо за ответ
Дмитрий
Прошу прощения за задержку с ответом… Праздники все перемешали :-)… По поводу торможения. Здесь надо понимать, что реверс тяги — это, скажем так, не главное устройство торможения при посадке современного пассажирского самолета. Я статью о реверсе написал, но об этом не упомянул. Добавлю там обязательно примечание на этот счет. Решение об использовании реверса чаще всего принимает командир (КВС). Это может зависеть от длины полосы и посадочной дистанции, от состояния покрытия (то есть коэффициента сцепления) и вообще от условий посадки. Но частенько реверс включается, к примеру, для того, чтобы просто свернуть на нужную РД, которая расположена относительно близко от точки касания при посадке. Условия включения реверса могут также регламентировать правила данной авиакомпании или правила аэропорта. Вобщем, все не так критично в нормальных, конечно, условиях. Современные аэропорты (в частности такие, которые используют названные Вами самолеты) обычно имеют полосу, длина которой вполне позволяет, исходя из условий безопасной посадки, не использовать реверс и обходиться обычной тормозной системой и аэродинамическими средствами (спойлерами и щитками, если они есть). Тем более, что эффективность реверса бывает разная и, вобщем, как тут уже справедливо заметили, его доля в общем тормозном усилии не слишком велика (до 30%, а бывает и много меньше). Но! Конечно, если посадка производится на, скажем так, не слишком длинную 🙂 полосу, либо условия самой посадки далеки от благоприятных (по разным причинам), то без реверса бывает просто не обойтись.
То есть, исходя из всего вышесказанного, теперь могу сказать, что, если посадка производится с неисправным (выключенным) двигателем, на котором нельзя использовать реверс, но при этом условия посадки и элементы ее выполнения нормальные и правильные, то торможение может производится обычным нормальным способом (в том числе и без использования реверса), и это не означает, что самолет выкатится. Реверс так же успешно может быть использован (если это нужно) на исправных двигателях, даже если они расположены на одной консоли крыла, а на второй только неисправные. При этом, конечно, возникает разворачивающий момент, стремящийся увести самолет с ВПП, но экипаж парирует его органами управления, которые на скоростях применения реверса вполне эффективны. На этот счет существуют вполне конкретные указания в руководстве по летной эксплуатации каждого конкретного типа самолета и летчики должны их знать и тренироваться в их выполнении.
Ну вот примерно так :-)… А насчет системы, которая бы оценивала тягу двигателей и корректировала их тягу друг относительно друга никогда не слышал. По-моему в практике такого нет. Есть, правда, такой агрегат, как автомат тяги, но это из другой области…
Спасибо, Юрий, большое, за внятный и подробный ответ.
Очень удивило то, что при реверсе одного работающего двигателя самолет реально «удержать» механизацией, я себе это, честно говоря, плохо представляю:) Но, поверим на слово:)
А были, кстати, не знаете, случаи в истории авиации, когда в воздухе реверс включали и что-то, мягко скажем, нехорошее происходило?
На самом деле можно. Скорости на которых используется реверс это позволяют. Но надо, конечно, понимать, что здесь нет огульного обобщения. Многое зависит от условий посадки. Я ведь не зря написал, что для каждого типа самолета этот момент расписан в инструкции (руководстве) по летной эксплуатации. Например, в РЛЭ для ТУ-154 есть даже конкретная фраза, говорящая о том, что реверс только одного двигателя не приводит к существенному разворачивающему моменту и его можно удержать рулями. Действия в случае увода от оси ВПП там тоже расписаны. РЛЭ, например, для В-747 я не читал, к сожалению :-). И у него, конечно, момент должен быть побольше. Однако, порядок действий принципиально тот же. К тому же еще и реверс тоже может быть полным или частичным.
По поводу включения реверса в воздухе… Вы имеете ввиду нештатное включение, видимо, с последствиями. У меня на памяти нет таких случаев. Если найду, напишу, как дополнительный комментарий и Вы на почту получите уведомление. А вообще у некоторых самолетов предусмотрено включение реверса перед посадкой (Як-40, например). На Ту-154 это делают некоторые пилоты….
Юрий, а в какой момент включается реверс? Во время касания земли включается автоматически или все же пилоты включают? И тяга тоже дается пилотами или автоматом?
В момент прочного касания ВПП включает летчик путем перекладки специальных рычагов, совмещенных с РУДами (ручки упраления двигателями). Есть даже такое выражение — «переложить реверс». Выключает тоже летчик.
Я так понимаю это вопрос в связи с катастрофой ТУ-204-го… Тут, конечно, какие-либо выводы делать слишком рано, СМИ уже итак нагромоздили целую гору и панику развели (впрочем как всегда). Но, вобщем, при несрабатывании по какой-либо причине реверса (при ненормальной посадке) такое выкатывание реально. Жаль, что овраг и трасса так близко к полю аэродрома расположены. Если бы не они, самолет бы, вполне вероятно, не получил бы таких фатальных повреждений и жертв бы не было…. Жаль… Земля пухом….
Да, и тяга тоже дается и убирается летчиком все теми же рудами…..
Это вообще-то и из статьи понятно, вопрос был про соотношение сил реверса и механизации крыла и тормоза колес при торможении у какого-нибудь типичного самолета.
Реверс значительно мощнее других видов торможения. Одновременно с ним применяются спойлеры. Их главная функция не торможение как таковое, а уменьшение подъемной силы крыла для прижатия колес к бетонке и эффективного использование тормозов колес. Закрылки для торможения не применяются.
О механизации крыла завтра должна выйти статья, кстати :-)…
У меня такой вопрос. Значит самолет тормозит и реверсом и закрылками. Какое получается соотношение между этими двумя системами? По ощущениям кажется, что реверс намного мощнее. Поэтому трудно представить как ЯК-42 тормозит закрылками. а на небольшой скорости закрылки вообще не помогают (меньше 100км?). может у ЯК-42 тормоза на колесах сильно развиты?
У ЯК-42 нет реверса. Он тормозит спойлерами и тормозами колес, причем спойлеры нужны для быстрого гашения подъемной силы и, тем самым, прижатия колес к бетонке и более эффективного торможения.
Недавно самолет разбился с футболистами, было написано, что взлетали с тормозом. Это не реверс тяги, случайно, у них был задействован? Я как-то совершенно не поняла, как это можно взлетать с тормозом?
На самолете ЯК-42, на котором они находились, устройства реверса нет вообще ( я об этом писал в статье :-)). А тормоз был нажат судя по всему из-за проблем со здоровьем одного из членов экипажа (правый летчик). Пресловутый человеческий фактор… Увы…
Еще раз о реверсе тяги… Чуть подробнее :-)…
Здравствуйте, уважаемые читатели!
Реверс тяги на самолете А320 (с двигателями CFM56-5В).
Пару слов перед началом. Статья на тему «Реверс тяги двигателя самолета» уже присутствует на моем сайте. Постоянные посетители наверняка об этом знают. Однако написана она была больше года назад, когда сайт был еще другим, и опыт писательства в интернете у меня практически отсутствовал.
С тех пор кое-что изменилось, и я давно уже понял, что существующая статья слишком поверхностная и, по справедливости, нуждается в добавлениях и переработке. Хотел сначала так и сделать: попросту ее переписать и разместить под тем же адресом. Однако пока писал новую решил, что и старая тоже пусть живет :-).
Пусть люди читают, что им хочется и сами оценивают, есть ли положительные изменения :-). Плюс, конечно, определенные seo-соображения, может и малозначимые, но все равно, куда уж без них в сайтостроительстве…
Итак, новый вариант статьи. Более длинный, но, видимо, все же более полный :-).
Реверс тяги двигателя самолета. Один из существующих в современной авиации способов торможения самолета на пробеге после посадки. Как-то само собой исторически сложилось, что колесные тормоза играют в общем списке главенствующую роль (о них написано здесь). В принципе, это всегда было так, с начала существования авиации, однако для современных самолетов с их немалыми посадочными скоростями положение изменилось.
Теперь специфика работы классических тормозов может привести к тому, что они будут не в состоянии рассеять кинетическую энергию движения массы самолета, ведь не всегда ВПП может быть достаточной длины для этого, да и качество ее покрытия в зависимости от погоды ощутимо влияет на коэффициент трения колес о бетонку. Добавьте сюда еще корректность работы экипажа на этапе посадки и пробега.
Получается, что для возможности эффективного и безопасного применения тормозов колес необходимо сперва использовать какой-либо другой способ для снижения начальной скорости после приземления.
Сейчас на практике есть два таких способа : тормозной парашют и реверс тяги двигателя. О парашюте мы тоже уже говорили (здесь). Очень действенное средство, однако не всегда удобное. Это ж какую парашютную службу надо иметь в немаленьком аэропорту типа, например, Гонконга для подборки (после сброса), укладки и установки парашютов на разнокалиберные и разнотипные самолеты, которые к тому же садятся и взлетают каждые пять минут :-). Или, к примеру, большой транспортный самолет, работающий в отрыве от своей базы: кто ему будет укладывать и устанавливать тормозной парашют?…
Ну, с винтовыми движками в этом плане все, в принципе, понятно. А, вот, у двигателей реактивных есть некоторые особенности, которые мы сейчас рассмотрим для прояснения сути вопроса.
Практически все современные массовые пассажирские и транспортные самолеты оборудованы реверсом тяги двигателей. Но не у всех у них реверс одинаково эффективен. Особенно это касается двигателей реактивных. Здесь действие реверса во многом зависит от типа их конструкции.
В двухконтурных турбореактивных двигателях со смешением потоков (таких, как, например, Д-30КУ-154 стоящих на самолете ТУ-154М ) практически весь поток выходящих газов может быть перенаправлен на реверс.
Делается это двумя способами, и в обоих для перенаправления потока используются специальные створки определенного вида, так называемые « ковшовые ». Таких створок обычно две, и они действительно отдаленно напоминают ковши.
Схемы устройств реверса (по типу ТУ-154 и ТУ-154М).
При включении реверса с помощью силовых цилиндров и специального кинематического механизма эти створки поворачиваются и смыкаются своими задними краями, перекрывая проход выходящих газов в сопло и перенаправляя их в решетки. Привод управляющих силовых цилиндров обычно пневматический (хотя могут быть варианты). Схема такого реверса представлена на рисунке. Переводить надписи не стал, думаю смысл понятен итак :-).
Схема работы устройства реверса с внутренними створками (по типу двигателя НК-8-2).
Самолет ТУ-154Б-2 авиакомпании Air Koryo. Видны реверсивные решетки двигателя.
Реверсивные решетки на двигателе ИЛ-62.
Двигатель НК-8-4 самолета ИЛ-62. Видны реверсивные решетки.
Двигатель НК-8-4 для самолета ИЛ-62. Видны решетки реверса.
Решетки реверса самолета Caravelle Super 10В (двигатели Pratt & Whitney JT8D).
Один из первых пассажирских самолетов с реверсом тяги Caravelle Super 10В (двигатели Pratt & Whitney JT8D).
Мотогондола самолета В-737-200. Видно устройство реверса тяги.
Внешние створки реверса самолета Boeing-737-200.
Реверс самолета Fokker 70 на пробеге.
Самолет McDonnell Douglas DC-9-32.
Самолет McDonnell Douglas DC-9-32 на пробеге. Реверс включен.
Реверсивные створки двигателя самолета McDonnell Douglas DC-9-32.
Посадка самолета MD-80. Реверс включен.
Самолет Panavia Tornado на пробеге. Реверс тяги включен.
Двигатель Rolls Royce RB.199 с устройством реверса (для самолетов Tornado).
Реверсивные устройства такого типа достаточно эффективны. На некоторых самолетах они даже могут быть использованы для движения задним ходом при выруливании с места стоянки в аэропортах, что достаточно удобно в определенных условиях. Пример тому фото и видео, где показано выруливание самолета DC-9.
McDonnell Douglas DC-9-32 выруливает со стоянки задним ходом с использованием реверса.
Известны случаи руления задним ходом нашего ТУ-154 (что впрочем руководящими документами не поощряется :-)). Ну, и, конечно, всем известный «танцующий истребитель» Saab 37 Viggen шведских ВВС. Первый и один из немногих (если не единственный :-)) реактивный истребитель с реверсом тяги двигателя.
Системы реверса описанного типа (для двухконтурных движков со смешением потоков) раньше применялись довольно часто. Однако они имеют свои особенности. Первое — то, что это теплонапряженная конструкция, ведь створки находятся в потоке горячих газов. А второе — это особенности газодинамики самого двигателя из-за перекрытия канала основного газового потока.
По мере развития авиации (довольно быстрого, надо сказать :-)) в широкую эксплуатацию вышли двигатели с большой степенью двухконтурности, то есть турбовентиляторные. А это уже движки в подавляющем большинстве без смешения потоков. Для них конструкция системы реверса изменилась.
В их случае практически всегда реверсируется не весь газовый поток, выходящий из двигателя, а только воздух второго контура (создающий, впрочем, львиную долю тяги такого двигателя). В данном случае уже проблем с теплонапряженностью нет :-). При этом первый контур продолжает работать на прямую тягу, и обороты двигателя близки к максимальным (при полном реверсе).
Конструктивно такая система выполняется тоже достаточно просто, и для нее тоже есть два основных направления.
Створки реверса (контур) на самолете серии А320 (двигатели CFM56-5В).
Реверс включен. Створки открыты. Вид со стороны сопла. самолет серии А320 (двигатели CFM56-5В).
Открытая створка реверса самолета А320 (двигатель CFM56-5В).
Реверс самолета бизнес-класса Gulfstream G550.
Посадка А320 Air France.
Пробег с реверсом тяги А320-211 Air Canada.
Реверс тяги А320-214.
Реверс тяги на пробеге А320.
Работающий реверс самолета А340-313 (двигатель CFM56-5C4/P)
Посадка А340-313. Реверс двигателей включен.
Реверс тяги самолета А340.
Схемы устройств реверса (по типу В-737(CL), B-747, 757, 767, С-17).
Дефлекторы, перенаправляющие поток в реверсивные решетки (взгляд со стороны сопла, реверс включен). Двигатель Rolls Royce RB.211 (самолеты В-747, 757, 767).
Решетка реверса самолета Boeing-737-500.
Мотогондола двигателя самолета Boeing-767-383ER. Реверс включен, видны профилированные решетки.
Самолет Boeing-737-522. Реверс вкдючен, видны открытые решетки.
Работающий реверс самолета Boeing-767-31A/ER.
Самолет Boeing-757 на пробеге. Реверс включен.
Самолет Boeing-767-319ER. Касание, реверс включен.
Самолет Boeing-767-31A/ER. Реверс включен.
Реверс тяги на самолете А320-233 (двигатели V 2500).
Посадка самолета А340-541. Реверс включен (двигатели RR Trent 500).
Посадка самолета McDonnell Douglas MD-90-30. Видны сдвинутые панели мотогондолы (включение реверса, двигатель V2525-D5).
Реверс тяги на пробеге самолета ИЛ-76ТД-90ВД (двигатели ПС-90А).
Ан-124. Пробег после посадки. Реверс включен.
Двигатель Д-18Т на самолете АН-124. Вернее то, что от них осталось.
Такова основная тенденция в конструкции устройств реверса тяги на современных двигателях. Но это, в общем-то не догма :-). Бывают и различные специфические исключения. Например двигатель ПС-90А (для самолетов ИЛ-96, ТУ-204 ) будучи турбовентиляторным двигателем выполнен со смешением потоков и оборудован реверсом второго контура по только что описанной схеме номер два, когда сдвигается задняя часть корпуса мотогондолы.
Самые мощные движки серии CFM56 — CFM-56-5 с индексом «С» (С2, С3, С4), устанавливаемые на самолеты А340-200/300 выполнены со смешением потоков (тогда как все остальные CFM без смешения) и на них используется реверс по описанной схеме номер один (по четыре створки в линии второго контура).
Самолет ТУ-204. Пробег, реверс тяги включен.
Реверс тяги этого тяжелого самолета чрезвычайно эффективен, и он даже может двигаться задним ходом подобно маленькому шведскому истребителю. Все это достаточно хорошо видно в видеоролике. Обратите внимание на длину пробега этого самолета.
Транспортный самолет Boeing C-17 Globemaster III на пробеге. Реверс двигателей включен.
Открытые выходные устройства реверса двигателей Boeing C-17 Globemaster III.
Реверсивные решетки на двигателях самолета С-17.
Кроме того реверсивные струи его двигателей направляются только вверх и вперед, дабы максимально исключить подъем посторонних предметов с ВПП и попадание их на вход в двигатели, что удобно при посадке на неподготовленные аэродромы.
Как уже было сказано выше эффективность разных систем реверса на разных самолетах может значительно отличаться. И в связи с этим нужны, я думаю, определенные пояснения для правильного понимания темы. Реверс тяги — важное средство торможения, но отнюдь не главное и не единственно возможное во всех ситуациях. Однако и умалять его значение тоже нельзя. Тормозные системы на самолете должны работать в комплексе, каждая на своем участке торможения.
Из чего складывается тормозящее усилие реверса тяги двигателя. Ну, во-первых, из самой силы обратной тяги. Это сила такая же по природе, как и прямая реактивная тяга двигателя, в результате наличия которой становится возможно реактивное движение.
Однако обратная тяга значительно меньше прямой. Почему это происходит понятно. Потери давления при развороте потока с прямого на почти противоположное плюс массовые потери (створки не супер герметичны). Но главное — это то, что реверсивный поток не параллелен оси двигателя.
Более того, для турбовентиляторных двигателей, у которых системы реверса при его включении используют только второй контур, первый контур продолжает работать на прямую тягу, при этом на оборотах двигателя, близких к максимальным. Таким образом эта его тяга уменьшает тормозящее усилие реверса.
Справедливости ради, правда, стоит вспомнить, что львиная доля тяги турбовентиляторного двигателя (около 80% и более) создается вторым контуром, значит и величина его противотяги тоже будет немалая.
Теперь, во-вторых. Есть, ведь, и вторая составляющая тормозящего действия реверса, и она к реактивному движению отношения не имеет. Она относится к силам аэродинамическим. Дело в том, что масса воздуха, которая с большой скоростью выбрасывается через реверсивные створки, представляет из себя что-то типа упругой подушки, которая оказывает большое сопротивление набегающему потоку (дует ему навстречу :-)).
По сути это лобовое аэродинамическое сопротивление обратной тяги (в английском ram drag). Это сопротивление делает значительный вклад в общее тормозящее воздействие реверса, причем чем выше скорость самолета (а значит скорость набегающего потока), и выше обороты двигателя (то есть скорость реверсивного потока газа) тем выше величина лобового сопротивления.
По данным исследований специалистов фирмы Boeing из-за ram drag на хорошей скорости самолета при включенном реверсе тяги с увеличением оборотов двигателя с минимальных до максимально рекомендованных величина противотяги возрастает до 4 раз. А реверс ведь как раз и применяется на большой скорости.
Таким образом два вышеупомянутых компонента формируют тормозящее усилие реверса тяги двигателя. Какими они будут по величине, то есть в итоге насколько будет эффективен реверс зависит от компоновочных, конструктивных, эксплуатационных особенностей самолета и двигателя, от условий использования, срока службы и т.д.
С достаточной уверенностью можно сказать, что реверс не является основным (главенствующим) средством торможения современного (так сказать среднестатистического :-)) лайнера. По данным для самолета ТУ-154 работа по созданию тормозящего усилия на пробеге (или поглощаемая энергия движения на пробеге) распределяется следующим образом: тормоза колес – порядка 39%, реверс тяги – 21%, остальное – аэродинамическое сопротивление (спойлеры, корпус).
Однако, как раз именно на 154-ом реверс тяги – очень эффективное средство торможения, по-видимому из-за преимуществ компоновочной схемы. Приближаются к нему по этому параметру некоторые другие (уже устаревающие, к сожалению) самолеты с подобной схемой расположения двигателей и конструкцией реверса.