Questão:
Por que a "frenagem pesada" é recomendada em uma aeronave com freios de fibra de carbono para evitar o desgaste dos freios? Isso parece ao contrário!
Lnafziger
2014-01-20 05:46:53 UTC
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Eu entendo que os freios padrão e os freios de fibra de carbono são feitos de dois materiais diferentes, mas alguns dos procedimentos são diferentes entre eles.

Por exemplo, eles recomendam frenagem "pesada" na aterrissagem (mesmo que não seja necessária) para prevenir o desgaste do freio. Por que é que?

Que outras diferenças existem entre eles que um piloto precisa saber antes de voar em uma aeronave com freios de fibra de carbono?

algumas informações (parte inferior da página): http://www.boeing.com/commercial/aeromagazine/articles/qtr_03_09/article_05_1.html?
Alguns freios (como muitas aplicações de carros de corrida) realmente exigem que algum calor seja colocado neles antes de funcionarem. É por isso que, quando você compra pastilhas de reposição para seu carro, elas podem ser recomendadas para uso em pista apenas porque não seria seguro exigir uma volta quente em seu carro de rua antes que os freios funcionassem bem. Não tenho certeza se este é um caso semelhante em que eles exigem um pouco de calor ou pode ser apenas a maneira como se vestem.
Dois respostas:
#1
+23
Pondlife
2014-01-20 20:27:49 UTC
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Não sei nada sobre este assunto, mas é bastante interessante, então fiz algumas pesquisas no Google e encontrei um documento Airbus detalhado chamado "Operação adequada dos freios de carbono". Inclui as seguintes informações:

Todos os fabricantes de freios destacam o fato de que o desgaste do carbono é fortemente afetado pela temperatura do freio

Isso é completamente diferente dos freios de aço:

... a energia teoricamente não é o parâmetro principal para o desgaste do carbono, mas é o mais importante para os freios de aço.

O documento continua para dizer isso:

De um modo geral, para aumentar a vida do freio de carbono, os freios devem ser operados a frio ou quente, mas não em temperaturas intermediárias quentes

E isso :

Todas as técnicas de frenagem recomendadas devem ter como objetivo reduzir o número de aplicações de freio e otimizar a temperatura do freio de carbono

As temperaturas específicas mencionadas no documento são diferentes para fabricantes diferentes, mas geralmente a faixa intermediária a evitar parece ser aproximadamente 100-300C. Isso explicaria por que uma frenagem 'pesada' pode ser recomendada: é melhor usar uma única ação de frenagem que gera mais calor e atinge temperaturas mais altas do que frear várias vezes mais levemente. No entanto, o documento também diz que o superaquecimento ainda não é seguro e o uso do autobrake máximo não é recomendado.

Eu encontrei uma discussão relacionada exatamente a esta questão em outro lugar que vai para o físico explicação (embora não cite nenhuma fonte): em temperaturas mais baixas, o carbono torna-se um pó que abrasa as pastilhas de freio, diminuindo sua vida; conforme a temperatura sobe, o carbono começa a se comportar como um fluido, então o desgaste é bastante reduzido. A maioria das discussões sobre freios de carbono que encontrei dizem que suas propriedades físicas e comportamento estão bem documentados, mas não são bem compreendidos.

#2
+18
Qantas 94 Heavy
2014-01-21 16:04:07 UTC
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A quantidade de tempo gasto nos freios é a coisa mais importante que determina o desgaste dos freios de carbono, não a quantidade de energia gasta neles (que é o caso dos freios de aço).

Por freando mais forte, você está gastando menos tempo nos freios no total, o que significa que você terá menos desgaste nos freios. Vamos imaginar que você usa 1/10000 do freio a cada segundo, não importa o quão forte ou macio você freie. Ao frear levemente, levando 20 segundos para parar, você gastaria 1/500 do freio. Mas se você levasse apenas 10 segundos, gastaria apenas 1/1000 do freio. Embora não seja tão tão simples quanto isso, essa é a ideia geral.

Outro fator de contribuição é a correlação não linear e não proporcional entre o desgaste do freio e as temperaturas do freio. Embora isso seja um pouco contra-intuitivo, o desgaste do freio aumenta até cerca de 200 ° C da temperatura do disco (observe que a temperatura indicada é geralmente mais baixa), então realmente diminui a partir daí até ficar muito mais quente (cerca de 700- 800 ° C). Portanto, ao frear com mais força, você também vai aquecer os freios até o ponto em que o desgaste do freio é menor do que freando levemente.

Por isso, é melhor pisar no freio de uma só vez, para reduzir o tempo total de travagem. O excelente artigo da Boeing sobre as Vantagens operacionais dos freios de carbono dá os seguintes conselhos ao taxiar:

Recomendações de frenagem de táxi para freios de carbono e aço

Porque os mecanismos de desgaste são diferentes entre os freios de carbono e de aço, diferentes técnicas de frenagem de táxi são recomendadas para freios de carbono, a fim de maximizar a vida do freio.

O desgaste do freio de aço é diretamente proporcional à energia cinética absorvida pelos freios. A vida máxima do freio de aço pode ser alcançada durante o taxiamento usando um grande número de aplicações de freio pequenas e leves, permitindo algum tempo para o resfriamento do freio entre formulários. Os altos pesos brutos do avião e as altas velocidades de aplicação do freio tendem a reduzir a vida útil do freio de aço porque exigem que os freios absorvam uma grande quantidade de energia cinética.

O desgaste do freio de carbono depende principalmente do número total de aplicações de freio - uma aplicação de freio firme causa menos desgaste do que várias aplicações leves. A vida máxima do freio de carbono pode ser alcançada durante o táxi usando um pequeno número de aplicações de freio longas e moderadamente firmes em vez de várias aplicações de freio leves. Isso pode ser conseguido permitindo que a velocidade de taxiamento aumente de abaixo da velocidade alvo para acima da velocidade alvo, então usando uma única aplicação de freio firme para reduzir a velocidade abaixo do alvo e repetindo se necessário, em vez de manter uma velocidade de taxiamento constante usando várias aplicações de freio. O desgaste do freio de carbono é muito menos sensível ao peso e velocidade do avião do que o desgaste do freio de aço.

Essas recomendações destinam-se apenas como diretrizes gerais para táxi. A segurança e o conforto dos passageiros devem permanecer as principais considerações.

Esses links parecem familiares de alguma forma: D
@yankeekilo: Bom link, você deveria ter colocado uma resposta (não um comentário) e resumido as informações lá como Quantas fez. Os comentários neste site são complementares, as respostas são a forma de responder a uma pergunta.
@AlanJ Você adicionou uma quantidade significativa de conteúdo aqui durante a edição. Seria melhor se você adicionar uma resposta separada.
@AlanJ: oi, sua edição teve algum conteúdo útil, mas seria mais coerente se postada como outra resposta. Eu não acho que flui muito bem como uma edição para minha resposta, então eu o removi por enquanto. Deixe-me saber se você tiver alguma dúvida.
@Federico Diga isso para Elsevier, etc.


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