В аэронавтике воздушные тормоза или скоростные тормоза — это тип поверхности управления полетом , используемой на самолете для увеличения сопротивления самолета. [1] При выдвижении в воздушный поток воздушные тормоза вызывают увеличение сопротивления самолета. Когда они не используются, они соответствуют локальному обтекаемому профилю самолета, чтобы помочь минимизировать сопротивление. [2]
Воздушные тормоза отличаются от спойлеров тем, что воздушные тормоза предназначены для увеличения сопротивления , при этом незначительно изменяя подъемную силу , тогда как спойлеры уменьшают отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению и требуют большего угла атаки для поддержания подъемной силы, что приводит к более высокой скорости сваливания . [3]
В первые десятилетия механизированных полетов воздушные тормоза представляли собой закрылки, установленные на крыльях. Они управлялись вручную рычагом в кабине и имели механические связи с воздушным тормозом.
Ранний тип воздушного тормоза, разработанный в 1931 году, был установлен на стойках опоры крыла самолета. [4]
В 1936 году Ганс Якобс , возглавлявший исследовательскую организацию планеров Deutsche Forschungsanstalt für Segelflug (DFS) в нацистской Германии до Второй мировой войны, разработал самодействующие тормоза пикирования в виде лопастей на верхней и нижней поверхности каждого крыла для планеров. [5] Большинство ранних планеров были оснащены интерцепторами на крыльях, чтобы регулировать угол снижения при заходе на посадку. Более современные планеры используют воздушные тормоза, которые могут снижать подъемную силу, а также увеличивать сопротивление в зависимости от того, где они расположены.
В британском отчете [6], написанном в 1942 году, обсуждается необходимость в тормозах пикирования , чтобы пикирующие бомбардировщики, торпедоносцы и истребители могли соответствовать своим соответствующим требованиям к боевым характеристикам и, в более общем плане, к управлению глиссадой. В нем обсуждаются различные типы воздушных тормозов и их требования, в частности, то, что они не должны оказывать заметного влияния на подъемную силу или дифферент, и как этого можно достичь, например, с помощью разделенных закрылков задней кромки на крыльях. Также было требование вентилировать поверхности тормозов с помощью многочисленных перфораций или щелей для уменьшения бафтинга планера.
В отчете США [7], написанном в 1949 году, описываются многочисленные конфигурации воздушных тормозов и их характеристики на крыльях и фюзеляже винтовых и реактивных самолетов.
Часто характеристики как спойлеров, так и воздушных тормозов желательны и объединяются - большинство современных реактивных авиалайнеров оснащены комбинированными элементами управления спойлерами и воздушными тормозами. При посадке развертывание этих спойлеров («подъемных демперов») приводит к значительному снижению подъемной силы крыла, поэтому вес самолета переносится с крыльев на шасси. Увеличенный вес увеличивает имеющуюся силу трения для торможения. Кроме того, сопротивление формы, создаваемое спойлерами, напрямую способствует эффекту торможения. Обратная тяга также используется для замедления самолета после посадки. [8]
Практически все реактивные самолеты имеют воздушный тормоз или, в случае большинства авиалайнеров, подъемные интерцепторы, которые также действуют как воздушные тормоза. Винтовые самолеты извлекают выгоду из естественного тормозного эффекта пропеллера, когда мощность двигателя снижается до холостого хода, но реактивные двигатели не имеют подобного тормозного эффекта, поэтому реактивные самолеты должны использовать воздушные тормоза для управления скоростью и углом снижения во время захода на посадку. Многие ранние реактивные самолеты использовали парашюты в качестве воздушных тормозов при заходе на посадку ( Arado Ar 234 , Boeing B-47 ) или после посадки ( English Electric Lightning ).
Воздушные тормоза с раздельным хвостовым конусом использовались на военно-морском ударном самолете Blackburn Buccaneer , разработанном в 1950-х годах, а также на авиалайнерах Fokker F28 Fellowship и British Aerospace 146. Воздушные тормоза Buccaneer при раскрытии сокращали длину самолета в ограниченном пространстве на авианосце .
Истребители F-15 Eagle , Sukhoi Su-27 , F-18 Hornet и другие имеют воздушный тормоз, расположенный сразу за кабиной .
Деселерон — это элерон , который функционирует в полете нормально, но может разделяться пополам так, что верхняя половина поднимается, а нижняя опускается для торможения. Эта техника была впервые использована на F-89 Scorpion и с тех пор использовалась Northrop на нескольких самолетах, включая B-2 Spirit .
Space Shuttle использовал похожую систему. Вертикально разделенный руль открывался в форме «ракушки» при посадке, чтобы действовать как тормоз скорости. [9]
Медиа, связанные с Воздушные тормоза (самолеты) на Wikimedia Commons