متوقف کردن هواپیما کار آسانی نیست. با اینکه هواپیماها می‌توانند از بالچه‌های کاهش سرعت یا همان اسپویلرها (Spoilers) و سامانه معکوس کننده رانش (thrust reversers) برای کمک به این کار استفاده کنند، اما همچنان حدود ۴۰ درصد از کار توسط ترمزها انجام می‌شود. به زبان ساده، همه چیز به انرژی مربوط است. سیستم چرخ و ترمز هواپیما، انرژی جنبشی یک هواپیمای در حال فرود را به انرژی گرمایی تبدیل می‌کند. در مورد هواپیماهای بزرگ مسافربری مانند بوئینگ ۷۷۷ یا ایرباس A350، انرژی بسیار زیادی باید تبدیل شود. در حالت شدید، ایرباس A380 (بزرگترین هواپیمای مسافربری تاریخ) با سرعت‌هایی بین ۲۴۰ تا ۲۵۰ کیلومتر بر ساعت فرود می‌آید و حداکثر وزن فرود آن ۴۰۲,۴۰۰ کیلوگرم است. این مقدار انرژی بسیار زیادی است که باید به گرما تبدیل شود و این اتفاق در زمان بسیار کوتاهی می‌افتد و باعث افزایش شدید دمای ناگهانی می‌شود. این امر می‌تواند باعث شود کل سیستم ترمز تا بیش از ۹۸۰ درجه سانتیگراد داغ شود.
مدیریت موفق این گرما بسیار حیاتی است. اگرچه روتورهای ترمز مدرن (که معمولاً از جنس کربن هستند) برای تحمل چنین دماهایی طراحی شده‌اند، اما گرمای بیش از حد همچنان می‌تواند باعث انفجار لاستیک هواپیما یا اشتعال هرگونه مایع هیدرولیک نشت‌کرده شود. یکی دیگر از پیامدهای این دماهای بالا، پدیده‌ای به نام محو شدن ترمز (Brake fade) است که زمانی رخ می‌دهد که ترمزها بیش از حد داغ شوند. این اتفاق می‌تواند منجر به عدم توانایی لنت‌ها و روتورها در تولید اصطکاک کافی برای کاهش سرعت هواپیما شود. با اینکه این مسائل ممکن است شبیه به یک فاجعه به نظر برسند، اما به لطف مهندسی پیشرفته ترمزها، شکست‌ها بسیار نادر هستند. در ادامه نگاهی دقیق‌تر به نحوه عملکرد ترمزهای هواپیما و مقابله ایمن آن‌ها با چالش متوقف کردن یک هواپیمای ۲۰۰ تُنی می‌اندازیم.
جلوگیری از پدیده محو شدن ترمز
بخش بزرگی از مقاومت ترمزهای هواپیما در برابر توقف‌های مکرر و پرانرژی، به مواد استفاده شده در آن‌ها مربوط می‌شود. دیسک ترمز خودروهای معمولی از فولاد ساخته می‌شود. اما در هواپیماها — به ویژه هواپیماهای بزرگ‌تر مانند A380 یا بوئینگ ۷۷۷ — معمولاً از ترمزهای سرامیک کربنی استفاده می‌شود. این کار دو دلیل اصلی دارد: اولی به عملکرد مربوط است. ترمزهای کربنی به لطف توانایی‌شان در جذب انرژی و کاهش سرعت هواپیما در دماهای بالاتر نسبت به ترمزهای فولادی، کمتر در معرض پدیده محو شدن ترمز قرار می‌گیرند.
استفاده از این مواد چیزی است که مسافران و خدمه باید از آن خوشحال باشند. همچنین این کار مزیت دومی هم دارد که می‌تواند شرکت‌های هواپیمایی را نیز راضی نگه دارد: ترمزهای کربنی سبک‌تر از فولاد هستند و این کاهش وزن منجر به مصرف سوخت کمتر می‌شود. به عنوان مثال، یک بوئینگ ۷۳۷ NG مجهز به ترمزهای کربنی، ۳۲۰ کیلوگرم سبک‌تر از همان مدل با ترمزهای فولادی است. در طول عمر عملیاتی یک هواپیما، این مسئله می‌تواند منجر به صرفه‌جویی قابل توجهی شود.
با این حال، حتی با استفاده از مواد پیشرفته در ترمزهای هواپیماهای مدرن، گرما به سرعت انباشته می‌شود و زمان می‌برد تا از بین برود. این بدان معناست که خلبانان همیشه باید از دمای ترمزها آگاه باشند، به ویژه در شرایطی که زمان زیادی برای توقف بین دو پرواز وجود ندارد.
خنک نگه داشتن سیستم ترمز
بیایید با یک واقعیت شگفت‌انگیز شروع کنیم؛ انرژی جذب‌شده هنگام فرود یک هواپیمای بزرگ، شبیه به سطح انرژی موجود در یک صاعقه است. سیستم‌های ترمز باید برای مقابله با تمام این انرژی و گرما طراحی شوند و این کار را بدون آسیب رساندن به هواپیما انجام دهند. با این حال، عوامل دیگری نیز می‌توانند به گرم شدن بیش از حد ترمزها کمک کنند، از جمله ترمزهای کشیده‌شده، لاستیک‌های کم‌باد و تیک‌آف‌های ناموفق. برای اطمینان از ایمن بودن ترمزهای هواپیما برای عملیات و در محدوده دمایی مجاز، چندین سیستم ایمنی در هواپیماهای مدرن تعبیه شده است.
یکی از این موارد، یک سیستم هشدار است که دمای ترمزها را رصد می‌کند و در صورت بالا بودن بیش از حد دما، به خلبانان هشدار می‌دهد. در هواپیماهای بوئینگ، این سیستم “Brake OVHT” و در ایرباس “Brake Hot” نامیده می‌شود. این سیستم‌ها تضمین می‌کنند که ترمزها تا دمای قابل قبول برای تیک‌آف خنک شده باشند. برخی هواپیماها، از جمله ایرباس A380 و A330، مجهز به فن‌های خنک‌کننده هستند تا به دفع گرما پس از فرود هواپیما کمک کنند.
اگر انتظار می‌رود دمای ترمزها هنگام برخاستن هواپیما بالا باشد، خلبانان می‌توانند بازگشت چرخ‌ها به داخل بدنه را به تعویق بیندازند تا ترمزها فرصت خنک شدن داشته باشند. در نهایت، اهمیت نگهداری منظم و تعویض قطعات فرسوده نیز برای اطمینان از عملکرد صحیح ترمزهای هواپیما و رسیدن و توقف ایمن مسافران در مقصدشان بسیار حیاتی است.
منبع: Slashgear
