民用飞机防滑刹车系统简述

蔡昀彤

摘 要：民用飛机防滑刹车系统是保障飞机安全的一套关键系统。该文通过对这套系统进行通用而抽象的描述，提供了一种对刹车系统防滑功能工作原理的理解。

关键词：飞机 防滑 刹车

中图分类号：V57 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）07（a）-0005-02

当刹车压力施加于一个同地面正常接触着的飞机起落架轮子时，轮胎在摩擦力产生的热量以及施加于轮胎地面接触面上的力的共同影响下，轮胎的橡胶开始拉长。这个现象使得轮胎的表面会非常明显地比没有刹车时增大许多[2]。

当刹车力施加时，被刹的轮子的角速度会下降几个百分点。早期的研究者认为这个减速效应是由于轮胎相对于接触地面产生的打滑，因而他们创立了术语“滑移速度”一词来表达制动和未制动轮子的圆周速度之间的差异。如果刹车的程度增大到摩擦系数，即mu，不能再支持施加在轮胎橡胶上的力的时候，这时真正的打滑就开始了，同时可以使飞机制动停下的力开始逐渐消失。

工作在摩擦系数-滑移率曲线的峰值附近提供了最高的刹车效率。研究表明一个很小程度的真实打滑也会使摩擦系数增加，并且摩擦系数-滑移率曲线的峰值事实上要在真实打滑现象开始后才能达到。工作在刚刚超过曲线的峰值处导致轮胎疲劳程度增加并且当刹车力进一步增大时，打滑程度加深，如果不加处理会导致锁住轮胎并且可能会导致轮胎爆炸。飞机轮胎在高速运行时一旦锁住可能会在短至300 ms，即300milliseconds，内爆炸。经典的刹车曲线如图1所示。

现代的飞机，如波音777使用的刹车控制系统的工作原理就是通过测量轮子的速度来确定轮胎的滑移率，并且产生一个修正信号来调节刹车压力以使轮胎工作在摩擦系数-滑移率曲线的顶峰。一个转速传感器，通常安装在飞机轮轴上，用于测量这个轮速信号并且提供给刹车电子控制单元。这个控制单元根据轮胎工作在当前跑道条件下摩擦系数-滑移率曲线的位置来进行运算提供一个校正信号给防滑控制阀来减少施加于刹车上的压力[1]。

参考文献

[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