Реверс: может ли пассажирский самолет двигаться задом
В самолетах с винтовыми (сейчас это в основном турбовинтовые) силовыми установками применяется изменение угла наклона лопастей винтов, что также вызывает обратную тягу. Колеса шасси, если они не заблокированы тормозной системой, могут свободно двигаться вперед или назад.
Реверс в самолете: что это и для чего используется?
Реверс – устройство, позволяющее направлять части воздушной или реактивной струи самолета по направлению его движения и таким образом создается обратная тяга. Помимо это, реверсом считается используемый режим работы авиационного двигателя, задействующий реверсивное устройство.
Для чего нужен реверс в самолете? В авиации у реверса существует несколько задач. Это в свою очередь работа двигателя во время реверсивного устройства, а также применение, с помощью которого меняется направление реактивной или воздушной струи. Таким образом формируется обратная тяга. Как осуществляется торможение? В реактивном двигателе реверс работает при помощи различных затворок, отклоняющих либо всю строю, либо ее часть в нужном направлении.
Принцип работы реверсивного устройства
Реверс помогает осуществлять задний ход самолета и посадку, когда шасси касаются взлетно-посадочной полосы и воздушное судно совершает небольшой пробег. Посадочный бросок состоит из приземления, приведения самолета к скорости руления и, в конечном итоге, полной остановки. Во время посадки реверсивное устройство срабатывает кратковременно после касания шасси самолета по команде пилота. Наиболее действенный эффект торможения достигается при довольно высокой скорости, поскольку эффективность реверса имеет наивысшее значение именно при более высокой скорости. Реверсивное устройство работает вместе с колесной тормозной системой самолета, уменьшает нагрузку на нее, а также уменьшает тормозную дистанцию, поскольку во время приземления судна действенность тормозов небольшая из-за нагрузки на шасси особенно в условиях, связанных с плохой погодой, где такие факторы, как дождь и снег.
Реверс самолета. Реверс двигателя самолета.
Реверс – механизм для направления части реактивной или воздушной струи по направлению движения воздушного судна и создания обратной тяги. Помимо этого, реверсом называют используемый режим работы двигателя самолета, который задействует реверсивное устройство.
Устройство применяется в основном после посадки, на пробеге или для аварийного торможения. Кроме того, реверс используют для движения задним ходом без помощи буксирующего средства. Некоторые самолеты включают реверс прямо в воздухе. Чаще всего устройство эксплуатируется в транспортной и коммерческой авиации. После посадки реверс характеризируется шумом. Его применяют вместе с колесной тормозной системой, что приводит к снижению нагрузки на основную тормозную систему воздушного судна и сокращает дистанцию, в особенности при небольшом коэффициенте сцепления с ВПП, а также в самом начале пробега. Вклад реверсивной тяги сильно отличается в разных ситуациях и моделях самолетов.
Реактивный двигатель
Реверс производится при отклонении всей или части струи, которая поступает с двигателя, при помощи разных затворок. В разнообразных силовых установках реверсивное устройство реализуется по-разному. Специальные затворки способны перекрыть струю, которая создана сугубо внешним контуром турбореактивного двигателя (как на А320), или струи всех контуров (Ту-154М). Конструктивные особенности самолета влияют на оснащение реверса. Это могут быть как все двигатели, так и определенная часть. К примеру, на трехдвигательном Ту-154 реверс могут создавать только крайние двигатели, а самолет Як-40 – средний.
Ковшевые створки – специальный механизм, который перенаправляет воздушный поток. Подобных створок на двигателях может быть от двух и больше. Внешне они похожи на ковши. Например, в двигателе с высокой степенью двухконтурности с перекрытием потока по всей плоскости как у Д-30Ку-154 (Ту-154М).
Способ реверса, в котором в сопле и задней части двигателя установлен специальный металлический профиль, называется профилированные решетки. Двигатель задействован на прямой тяге, а сворки в решетки перенаправляют проход выходящих газов. Подобная конструкция эксплуатируется во многих двигателях самолетов, в частности на силовых установках с невысокой степенью двухконтурности с перекрыванием всего потока (Ту-154, Боинг 727).
Ограничения
Но у реверсной системы есть свои недостатки. К возможным неприятностям можно отнести применение реверса на небольших скоростях (меньше 140 км/ч). Струя может поднимать с поверхности ВПП мусор, который при пробеге самолета на небольших скоростях может попасть в воздухозаборник и стать причиной его повреждения. При больших скоростях поднятый мусор не создает помех из-за того, что не успевает на высоту воздухозаборника.
На Ил-76 реверсивное устройство установлено на четыре двигателя, но в практике 2-м и 3-м двигателем реверс не применяется, потому процесс может повредить обшивку фюзеляжа.
Двигатель с воздушным винтом
Реверс у винтовых воздушных суден реализуется при помощи поворота лопастей винта (меняется угол атаки лопастей на отрицательный), а именно при неменяемом направлении вращения. Поэтому винт создает обратную тягу. Подобный тип реверсивного устройства способен использоваться на поршневых и на турбовинтовых двигателях. Реверс часто предусматривается на амфибиях и гидросамолетах.
Впервые применение реверса началось в 30-х годах. Реверсом оборудовались пассажирские самолеты «Дуглас ДК-2» и «Боинг 247».
Самолеты без реверсивного устройства
Огромное количество самолетов не использует реверс по его ненадобности или технической сложности. К примеру, в связи с некоторыми способностями механизации крыла и высокой эффективностью воздушных тормозов в хвосте ВАе 146-200 включение реверса не требуется. Соответственно, все 4 двигателя в режиме реверса не работают. По той же причине в устройстве реверса не нуждается самолет Як-42.
Большинство летательных аппаратов с форсажными камерами не обладает реверсом из-за величины после посадочного пробега. Это обстоятельство принуждает строить длинные ВПП, в конце которых следует устанавливать аварийные приспособления для торможения. Самолеты в этом случае оборудуются эффективными колесными тормозами и парашютами. Нужно отметить, что пневматика и тормоза подобных самолетов подвергаются сильному износу и часто требуют замены.
Применение реверса в воздухе
Часть самолетов допускает возможность использования реверса тяги прямо в воздухе, но подобное включение зависит от типа самолета. В некоторых ситуациях реверс включается перед посадкой, а в иных – в момент снижения, что значительно понижает вертикальную скорость торможения или дает возможность избежать допустимого превышения скоростей во время пикирования, экстренного снижения или выполнения боевых маневров.
ATR 72 – турбовинтовой авиалайнер, яркий пример использования реверса в воздухе. Кроме того, воздушный реверс могут применять турбореактивный лайнер «Трайдент», сверхзвуковой авиалайнер «Конкорд», военно-транспортный самолет С-17А, истребитель Сааб 37 «Вигген», турбовинтовой «Пилатус РС-6» и прочие.
что означает в авиации «переложить реверс»?
Реверс — устройство для направления части воздушной или реактивной струи против направления движения самолёта и создания таким образом обратной тяги. Кроме того, реверсом называется применяемый режим работы авиационного двигателя, задействующий реверсивное устройство.
Реверс применяется в основном на пробеге, после посадки, или для аварийного торможения при прерванном взлёте. Реже — на рулении, для движения самолёта задом без помощи буксировщика. Наиболее широко реверс применяется в коммерческой авиации. Характерный шум можно часто услышать при пробеге самолёта по ВПП после посадки.
Реверс применяют совместно с основной (колёсной) тормозной системой самолёта. Его применение позволяет снизить нагрузку на основную тормозную систему самолёта и сократить тормозную дистанцию (особенно при малом коэффициенте сцепления колёс с ВПП) . Вклад реверсивной тяги в общее тормозное усилие может сильно различаться для разных моделей самолётов.
Реверс реактивного двигателя
Реверс реализуется путём отклонения части или всей струи, исходящей из двигателя, при помощи разнообразных затворок. В разных двигателях реверсивное устройство реализовано различным способом. Специальные затворки могут перекрывать струю, создаваемую только внешним контуром турбореактивного двигателя (например, на A320), или струи обоих контуров (например, на Ту-154М) .
В зависимости от конструктивных особенностей самолёта реверсом могут быть оснащены как все двигатели, так и их часть. Например, на трёхдвигательном Ту-154 реверсивным устройством оснащены только крайние двигатели.
Реверс двигателя с воздушным винтом
Реверс у винтовых самолётов реализуется путем поворота лопастей винта при неизменном направлении вращения. Таким образом винт начинает создавать обратную тягу.
8.8.Устройства реверса тяги
Реверс тяги осуществляется поворотом реактивной струи, выходящей из двигателя, навстречу набегающему потоку, в результате чего создается отрицательная тяга, направленная против движения самолета и вызывающая его торможение. Реверс используется в основном на пассажирских и транспортных самолетах для сокращения длины пробега при посадке и осуществляется при помощи специальных реверсивных устройств (РУ).
Устройства реверса тяги можно разделить на ковшовые и решетчатые. При этом прямой поток при реверсе может перекрываться и поворачиваться перед критическим сечением сопла или после него. Для обеспечения при посадке самолета отрицательной тяги поворот потока при реверсе должен осуществляться на угол, больший 90. В существующих схемах он достигает 120…150, что составляет 30…40 в отсчете от вертикальной плоскости, нормальной к оси двигателя. При больших углах реверсивная струя прилипают к мотогондоле и попадают на вход в двигатель. Этот угол, обозначаемый рев, является одним из важнейших параметров реверсивного устройства.
В ковшовых реверсивных устройствах поворот потока осуществляется специальными длинными створками, которые на режиме прямой тяги могут размещаться, например, у наружной поверхности выходного устройства, образуя его внешние обводы, как показано на рис. 8.11. На режиме реверсирования эти створки (называемые створками ковшового типа) устанавливаются за критическим сечением сопла, перекрывая путь движению газа в прямом направлении и, поворачивая газовый поток на угол рев.
В решетчатых реверсивных устройствахв качестве элементов, отклоняющих поток, используются специальные решетки профилей, которые устанавливаются на периферии выходного устройства неподвижно или имеют возможность поворачиваться на открытие и закрытие, а для перекрытия пути движения газа в прямом направлении используются специальные створки. Так, например, у двигателей с большими степенями двухконтурности, у которых 60…70% тяги создает наружный контур, реверсирование тяги может быть осуществлено путем применения решетчатых РУ, например, по типу показанного на рис. 8.12. Здесь перекрывающаястворк в полёте перекрывают решетку, а при посадке поворачиваются в положение, показанное на рисунке.
Рис. 8.11. Схема реверсивного
устройства ковшового типа
Рис. 8.12. Схема решетчатого реверсивного устройства
К реверсивным устройствам предъявляются следующие основные требования:
реверсированная тяга при посадке самолета должна составлять не менее 40 … 50% от прямой тяги в стендовых условиях;
должна обеспечиваться возможность регулирования величины реверсированной тяги;
при выключении РУ и переходе на режим прямой тяги дополнительные потери тяги (обусловленные наличием РУ) должны практически отсутствовать;
выхлопные газы при реверсе тяги не должны попадать на элементы планера и на вход в двигатель;
РУ должны быть надежными в эксплуатации, иметь малый вес и приемлемую стоимость изготовления.
Эффективность РУ оценивается коэффициентом реверсирования тяги 
, который равен отношению отрицательной тяги при включенном реверсе к прямой тяге при выключенном реверсе на максимальном режиме работы двигателя.
.
На рис. 8.13 дано сравнение значений 
осесимметричного сопла с РУ решетчатого типа и плоского сопла с РУ ковшового типа. В осесимметричном сопле при угле установки выходных кромок профилей в решетке, равном уст=30, достигнут максимальный коэффициент реверсирования 
0,4. Это недостаточно высокое значение 
объясняется тем, что в решетке фактический угол отклонения струи при поворотеоказывался меньшим 30, т.е. имело место отставание эффективного угла отклонения реверсируемых струй по сравнению с геометрическим углом выхода из решетки (угол отставания составил 10). В плоском сопле использование более длинных поворотных створок, устанавливаемых на угол уст = 45, обеспечило в тех же условиях значение 
– 0,7, т.е. почти вдвое большее.