民用飛機防滑剎車系統簡述

蔡昀彤

摘 要：民用飛機防滑剎車系統是保障飛機安全的一套關鍵系統。該文通過對這套系統進行通用而抽象的描述，提供了一種對剎車系統防滑功能工作原理的理解。

關鍵詞：飛機 防滑 剎車

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

當剎車壓力施加于一個同地面正常接觸著的飛機起落架輪子時，輪胎在摩擦力產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。這個現象使得輪胎的表面會非常明顯地比沒有剎車時增大許多[2]。

當剎車力施加時，被剎的輪子的角速度會下降幾個百分點。早期的研究者認為這個減速效應是由于輪胎相對于接觸地面產生的打滑，因而他們創立了術語“滑移速度”一詞來表達制動和未制動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，即mu，不能再支持施加在輪胎橡膠上的力的時候，這時真正的打滑就開始了，同時可以使飛機制動停下的力開始逐漸消失。

工作在摩擦系數-滑移率曲線的峰值附近提供了最高的剎車效率。研究表明一個很小程度的真實打滑也會使摩擦系數增加，并且摩擦系數-滑移率曲線的峰值事實上要在真實打滑現象開始后才能達到。工作在剛剛超過曲線的峰值處導致輪胎疲勞程度增加并且當剎車力進一步增大時，打滑程度加深，如果不加處理會導致鎖住輪胎并且可能會導致輪胎爆炸。飛機輪胎在高速運行時一旦鎖住可能會在短至300 ms，即300milliseconds，內爆炸。經典的剎車曲線如圖1所示。

現代的飛機，如波音777使用的剎車控制系統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，并且產生一個修正信號來調節剎車壓力以使輪胎工作在摩擦系數-滑移率曲線的頂峰。一個轉速傳感器，通常安裝在飛機輪軸上，用于測量這個輪速信號并且提供給剎車電子控制單元。這個控制單元根據輪胎工作在當前跑道條件下摩擦系數-滑移率曲線的位置來進行運算提供一個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

[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