In der Regel wird ein geringer Gewinn erzielt.

Größere Flugzeuge verwenden die Anti-Rutsch-Technologie. Anti-Rutsch-Funktion moduliert den Bremsdruck, um sicherzustellen, dass die Reifen niemals rutschen. Es ist wichtig, die Beziehung zwischen der Reifenlast, dem Bremsdruck und der tatsächlichen Verzögerungskraft zu verstehen. Schauen Sie sich zunächst dieses Bild an:

Es zeigt, wie der Reibungskoeffizient stark ansteigt, wenn Sie den Druck erhöhen und das Rad etwas rutscht (sich etwas langsamer dreht als beim freien Rollen). Dann ist nach dem 10% igen Schlupf der Spitzenkoeffizient erreicht und somit verringert sich die Verzögerungskraft. Anti-Skid zielt darauf ab, das Slip-Raitio so nahe wie möglich an 10% zu halten. Daher wird die Verzögerungskraft maximiert.

Die Bremsen von Flugzeugen sind stark genug, um die Reifen vollständig zu blockieren. Dies ist jedoch nachteilig (führt zu 100% Schlupf, also möglicherweise 20% Verlust der Verzögerungskraft). So können und können sie einen optimalen Schlupf beibehalten und daher den gesamten verfügbaren "Griff" nutzen.

Was passiert nun mit diesem Bild, wenn Sie Räder hinzufügen?

• Wenn das hinzugefügte Rad wird nicht gebremst (wie die Bugräder), dann verlieren Sie das Bremsen . In der Tat haben die gebremsten Räder eine verringerte vertikale Belastung, so dass sie weniger Verzögerungskraft bereitstellen. Es ist ziemlich nutzlos.
• Wenn wir gebremste Räder hinzufügen, sehen wir den kleinsten Gewinn. Mal sehen, warum.

Schauen Sie sich zunächst dieses Bild der Reifenlastempfindlichkeit an (dieses zeigt die Seitenkraft in Kurven, aber die Längskraft beim Bremsen weist dieselben Merkmale auf):

Es ist wichtig zu beachten, dass die Reibungskapazität eines Reifens mit zunehmender Belastung abnimmt.

Nun zu einem Jumbo: Wenn 20 Räder 500 Tonnen Last teilen, sieht jeder Reifen 25t. Mit einem Standard-Reibungskoeffizienten von 0,8 erzeugt jeder Reifen eine Verzögerungskraft von 20 t, also insgesamt eine Verzögerungskraft von 400 t.

Fügen wir dort 2 Räder hinzu. Jetzt sieht jedes Rad 22,7 t Last. Ihr Reibungskoeffizient könnte nun auf 0,82 steigen und somit 18,6 t für insgesamt 410 Tonnen liefern. Sicherlich weit von den 40t, die man naiv erwarten könnte, wenn man 2 gebremste Räder hinzufügt! Nur die Lastempfindlichkeit bringt uns einen Gewinn.

Es wird dann zum üblichen Kompromissspiel. Wie viel Masse wird für größere Fahrwerke und Räder und zusätzliche Bremsen aufgewendet, im Vergleich zu härterem Bremsen (und damit noch stärkeren Fahrwerksbeinen?)

Anscheinend haben die Airbus-Leute entschieden, dass der Handel bei 20 Rädern eingestellt wurde ( weil 25 t Last auf einem einzelnen Reifen das Maximum sind, das der Boden bewältigen kann), aber sie haben sich nicht einmal die Mühe gemacht, sie alle zu bremsen, wenn ich mich gut erinnere, dass nur 4 der 6 Räder der Hauptdrehgestelle sind gebremst! Wenn Sie also die Bremseffizienz verbessern möchten:

1. Bessere Reifen auf gebremsten Rädern montieren
2. Bremsen Sie die nicht gebremsten Haupträder
3. Nehmen Sie einige intelligente Aero-Änderungen vor, um den Aero-Abtrieb zu erhöhen. &-Widerstand
4. Fügen Sie gebremste Räder hinzu (und bereiten Sie sich darauf vor, sie im Hauptkörper unterzubringen ... viel Glück!)
Bugräder (aber das wäre furchtbar schwer, weil es nie dafür entwickelt wurde) ol>

Durch Erhöhen der Anzahl der Räder mit Bremsen wird der Bremsweg verringert, da mehr Reibungsquellen zur Umwandlung der kinetischen Energie vorhanden sind. Eine Verdoppelung der Anzahl der Räder pro Bremse (ich denke, was Sie im zweiten Teil der Frage fragen) würde den Bremsweg nicht automatisch verringern, da die Bremsen nur eine bestimmte Energiemenge aufnehmen können, aber Sie könnten eine stärkere einsetzen Bremsen Sie auf einem Radpaar als auf einem einzelnen Rad der gleichen Größe, da es mehr Grip gibt.

In der Realität wäre dies nicht möglich, da dies nicht erforderlich ist. Die Pistenlänge wird ebenso durch die Startlänge wie durch den Bremsweg bestimmt. Sie könnten den Bremsweg aller Flugzeuge halbieren und könnten dies nicht Landebahnlänge reduzieren.

Hier ist etwas zu Physics.SE, das Sie vielleicht interessant finden.

Es geht nur um Kraft und Masse, nicht um die Kontaktfläche.

Mehr Räder, gleiche Bremsen = keine Änderung

Das Hinzufügen weiterer Räder bei gleicher Anzahl von Bremsen hätte einen vernachlässigbaren Einfluss auf den Bremsweg, da die Gesamtkraft durch die Räder und Bremsen gleich wäre und sich die Masse ändern würde klein.

Es würde mehr Räder geben, aber jedes nimmt eine kleinere Last auf, so dass keine zusätzliche Reibung zwischen den Rädern und dem Boden entsteht. Es gibt vielleicht einige zusätzliche Kräfte von den zusätzlichen Lagern und etwas zusätzliche Masse von den Rädern, aber das wäre in Bezug auf den Bremsweg vernachlässigbar.

Es gibt die gleiche Anzahl von Bremsen, so dass sie die gleiche Kraft bereitstellen, die sie erzeugen Kein Unterschied.

Gleiche Räder, mehr Bremsen = kürzerer Abstand (möglicherweise)

Wenn wir jedem Rad (oder größeren Bremsen) zusätzliche Bremsen hinzufügen, können wir mehr Kraft auf das Rad ausüben Scheiben, dann haben wir mehr Bremskraft und daher stoppt das Flugzeug in kürzerer Entfernung.

Es gibt jedoch einige Probleme:

• Hitzebremsen erzeugen viel Von der Wärme, die abgeführt werden muss, erzeugen mehr / größere Bremsen mehr Wärme. Wenn die Bremsen zu heiß werden, fallen sie aus und Sie halten möglicherweise nicht rechtzeitig an.
• Strukturelle Grenzen - Wenn Sie mehr Kraft durch die Struktur ausüben, kann dies zum Ausfall führen, was katastrophal sein kann.
• Räder - setzen Sie viel Kraft / Wärme durch die Räder und sie können auch ausfallen. Das kann platzen, wenn die Hitze / Kräfte zu groß sind, oder einfach rutschen, wenn zu viel Kraft zu schnell angewendet wird. Es gibt ähnliche Systeme wie das ABS für Autos für Flugzeuge, die dabei helfen können (Danke an Michael für den Link).

Mehr Räder, mehr Bremsen = kürzer Abstand

Das Hinzufügen von mehr Rädern mit mehr Bremsen löst die Hauptprobleme mit dem Szenario „Gleiche Räder, mehr Bremsen“.

Warum machen Flugzeughersteller das nicht? Nun, all diese zusätzlichen Räder und Bremsen sind eine Masse, deren Transport unnötig teuer ist.

Es ist ein Kompromiss, wie fast alles, was mit Flugzeugdesign zu tun hat.

Mehr Räder + mehr Bremsen bedeuten einen kürzeren Bremsweg. Aber ...

Mehr Räder bedeuten mehr Gewicht, viel mehr, um das zusätzliche Fahrwerk, das zusätzliche Einfahr- / Ausfahrwerk, den zusätzlichen Stauraum im eingefahrenen Zustand, die zusätzliche Wartung für all das zusätzliche Material usw. aufzunehmen. .. das bedeutet weniger zahlende Kunden und höhere Betriebskosten. Dies bedeutet auch mehr Dinge, die schief gehen können.

Mehr Bremsen bedeutet mehr Belastungen für den zahlenden Kunden. Ich erinnere mich, dass ich auf einer C130 war, als die Piloten ihre kurze Feldlandung übten: volle Rückwärtsstützen kurz vor dem Aufsetzen, volles Bremsen. Wir trafen (und ich meine HIT) die Landebahn mit einem sehr lauten Klirren, dann wurden wir nach vorne geschlagen, als das Flugzeug sehr schnell zum Stehen kam. Es war ... dramatisch ... lustig, wenn man zwanzig Jahre alt ist, aber ich bin mir nicht sicher, ob zahlende Kunden das mögen würden.

Wie andere bereits erwähnt haben, ist die Begrenzung auch die Startentfernung. Es tut nicht viel gut, in 500 Fuß anhalten zu können, wenn die Startentfernung 2000 Fuß beträgt. Sie brauchen noch eine lange Landebahn, wenn Sie das Flugzeug vom Flughafen abholen wollen.

Die einzige Möglichkeit wäre die Sicherheit im Notfall, aber die Anzahl der Flugzeugunfälle, die mit mehr Rädern zum Bremsen hätte verhindert werden können, ist äußerst gering.

Aktuelle Verkehrsflugzeugbremsen erfüllen die Anforderungen und bleiben dabei so leicht und zuverlässig wie möglich.

Absolut richtig konstruiert, mehr Räder und mehr Bremsen sorgen für einen kürzeren Bremsweg.

Bei der Konstruktion des Fahrwerks und des Bremssystems geht es jedoch um viel mehr, als Sie sich vorstellen können . Bremsweg und Kraft sind nur ein Faktor, der als Teil dieser Konstruktion betrachtet wird und für einen bestimmten Flugzeugstil mehr oder weniger festgelegt ist, da die Landebahnlängen mehr durch Start als durch Landung definiert werden.

Andere Zu den Faktoren, die ausgewogen sind, um dies zu erreichen, gehören offensichtlich Gewicht, Platzverlust beim Verstauen des Fahrwerks, Herstellungskosten, Wartungskosten, Zuverlässigkeit und vor allem Wärmeableitung. Das Anhalten eines Breitkörperstrahls erzeugt VIEL Wärme in den Bremsen, die schnell abgeführt werden muss, um Überhitzung und Feuer zu vermeiden.

Durch Verdoppeln der Räder können Sie mit stärkeren Bremsen mehr bremsen. Jetzt müssen Sie jedoch auch einen stärkeren Schlitten und Rumpfaufsatz haben, um diese Bremskraft zu absorbieren, und erneut einen größeren Radraum.

Wie viel Sie bremsen möchten, hängt auch vom Fahrgastkomfort ab. Bremsen Sie zu stark und Sie sind offen für Verletzungen und Klagen von Passagieren.

Dies ist ein komplexer Satz widersprüchlicher Anforderungen. Das Hinzufügen weiterer Räder und Bremsen würde das Anhalten erleichtern, jedoch zu erheblichen Kosten.

Nein, und das liegt daran, wie Reifen funktionieren.

Die Grenzen sind Reifenhaftung und Bremsleistung. Letzteres ist nicht der begrenzende Faktor - die Haftung ist.

Die Haftung ist ungefähr proportional zum Gewicht des Reifens. Insbesondere Kontaktfläche (Quadratzoll) x Gewicht pro Quadratzoll, aber Sie bemerken, dass Quadratzoll herausgerechnet ist und nur das Gewicht auf den Reifen verbleibt. Es ist komplizierter als dies, dies ist die Vorschulversion, und es gibt einige Anpassungen, die vorgenommen werden müssen - aber es wurde getan. Und es hilft nicht so viel .

Nimm mein Auto (bitte). Es hat 600 Pfund auf einem Vorderreifen. Wie groß ist das Kontaktfeld? Das ist eigentlich ganz einfach: Der Reifendruck beträgt 30 PSI. 600 lb geteilt durch 30 lb / sq.in. = 20 sq.in. Der Kontaktdruck beträgt, wie Sie vermutet haben, 30 Pfund pro Quadratzoll.

Was passiert, wenn ich meinen Reifendruck auf 20 PSI reduziere? OK, jetzt 600/20 = 30 Quadratzoll Patchfläche. Mit 20 PSI Kontaktfläche.

Welche Bremsen sind besser? Es ist ziemlich nah an einer Wäsche. 30x20 ~ = 20x30 = ~ 600.

Was ist, wenn ich meinem Frontend Bleiballast hinzufüge? Jetzt ist mein Gewicht 750 lbs / Reifen (25% mehr). JA! Ich bekomme 25% bessere Haftung und damit Bremskraft. Außer ich habe jetzt 25% mehr Masse zum Stoppen! Es verlangsamt sich also nicht schneller.

OK, nehmen Sie eine 747 und ersetzen Sie ihre 4-Rad-Drehgestelle durch magische 6-Rad-Drehgestelle, die das gleiche Gewicht haben. 50% mehr Räder, richtig? 50% mehr Kontaktfläche, oder? Nein. Überlegen Sie, wie der Kontaktbereich bestimmt wird. Gleicher Reifendruck, aber jeder Reifen trägt 2/3 des Gewichts wie zuvor, sodass die Kontaktfläche 2/3 der Größe beträgt. Sie erhalten genau das gleiche Kontaktfeld (in Quadratzoll) und genau die gleichen Pfund pro Quadratzoll wie bei den 4-Rad-Drehgestellen.

Wenn Sie die Kontaktfläche um 50% erhöhen möchten, reduzieren Sie einfach den Reifendruck um 33%. Aber genau wie bei meinem Auto würde Ihnen das auch nicht helfen.

Alle diese Faktoren werden (grob) ausgewaschen. Der entscheidende Faktor für die Haftung ist das Gewicht der Drehgestelle .

Wenn es nur eine Möglichkeit gäbe, das Gewicht der Räder zu erhöhen, ohne die Fahrzeugmasse zu erhöhen .

Es gibt die Antwort. Es ist eine aerodynamische Auftriebsfläche, die auf die Reifen drückt. Diese Autos fahren schnell genug, damit der Marlboro aerodynamisch effektiv ist. Das funktioniert. Das Gewicht auf den Reifen wird erhöht, so dass die Haftung proportional zunimmt. Die Fahrzeugmasse wird nicht erhöht und bremst entsprechend besser.

Machen Sie dasselbe in einem Flugzeug. Überlegen Sie sich, wie Sie einen großen Flügel direkt über dem Hauptzahnrad anbringen können. Und richten Sie es ein, um Abtrieb zu erzeugen.

Ich bin mir jedoch nicht sicher, wie ich es machen soll. Vielleicht das? ;-)