Аквапланирование или аквапланирование шины дорожного транспортного средства, самолета или другого колесного транспортного средства возникают, когда слой воды образуется между колесами транспортного средства и поверхность дороги, что приводит к потере сцепления, что не позволяет транспортному средству реагировать на команды управления. Если это происходит со всеми колесами одновременно, транспортное средство становится неуправляемым салазками. Аквапланирование - это явление, отличное от того, когда вода на поверхности проезжей части просто действует как смазка. Снижение сцепления на мокром асфальте даже при отсутствии аквапланирования.
Каждая функция транспортного средства, которая меняет направление или скорость, зависит от трения между шины и дорожное покрытие. Канавки резиновой шины предназначены для отвода воды из-под шины, обеспечивая высокое трение даже во влажных условиях. Аквапланирование возникает, когда на шину попадает больше воды, чем она может рассеять. Давление воды перед колесом заставляет клин воды под передним краем шины, заставляя его отрываться от дороги. Затем шина скользит по водной глади с минимальным, если вообще есть, прямым контактом с дорогой и потерей результатов контроля. При акваплане с несколькими шинами автомобиль может потерять управляемость и скользить до тех пор, пока не столкнется с препятствием или не замедлится настолько, чтобы одна или несколько шин снова коснулись дороги и трение не восстановится.
Риск аквапланирования увеличивается с увеличением глубины стоячей воды и чувствительностью транспортного средства к этой глубине воды.
Не существует точного уравнения для определения скорости, с которой транспортное средство будет двигаться в акваплане. Существующие усилия вывели эмпирические правила на основе эмпирического тестирования. Как правило, автомобили начинают лететь на акваплане со скоростью выше 45-58 миль в час (72-93 км / ч).
Мотоциклы выигрывают от узких шин с круглыми пятнами контакта в форме каноэ. Узкие шины менее уязвимы для аквапланирования, поскольку вес транспортного средства распределяется на меньшую площадь, а округлые шины легче отталкивают воду. Эти преимущества уменьшаются на более легких мотоциклах с естественно широкими шинами, например, в классе суперспорт. Кроме того, влажные условия уменьшают поперечную силу, которую может выдержать любая шина перед скольжением. В то время как скольжение в четырехколесном транспортном средстве можно исправить, это же скольжение на мотоцикле обычно приводит к падению водителя. Таким образом, несмотря на относительное отсутствие опасности аквапланирования во влажных условиях, мотоциклисты должны быть еще более осторожными, потому что общее сцепление с дорогой снижается на мокрой дороге.
Можно приблизительно оценить скорость, при которой происходит полное аквапланирование, с помощью следующего уравнения.
Где - давление в шине в фунтах на квадратный дюйм. а результат - скорость в милях в час, когда транспортное средство начнет полностью гидроплан. Рассматривая пример транспортного средства с давлением в шинах 35 фунтов на квадратный дюйм, мы можем приблизительно рассчитать, что 61 миль в час - это скорость, при которой шины теряют контакт с поверхностью дороги.
Однако приведенное выше уравнение дает лишь очень грубое приближение. Устойчивость к аквапланированию определяется несколькими различными факторами, в основном массой автомобиля, шириной шины и рисунком протектора, так как все они влияют на поверхностное давление, оказываемое шиной на дорогу в определенной области пятна контакта - узкая шина с большим весом на ней, и агрессивный рисунок протектора будет противостоять аквапланированию на гораздо более высоких скоростях, чем широкая шина на легком автомобиле с минимальным протектором. Кроме того, вероятность аквапланирования резко возрастает с увеличением глубины воды.
Что испытывает водитель при акваплане, зависит от того, какие колеса потеряли сцепление с дорогой, и от направления движения.
Если автомобиль движется прямо, он может немного расшататься. Если ощущения от дороги в нормальных условиях были высокими, они могут внезапно уменьшиться. Небольшие корректирующие управляющие воздействия не действуют.
Если ведущие колеса летят в акваплане, может произойти внезапное слышимое повышение оборотов двигателя и указанной скорости, когда они начнут вращаться. В широком повороте на шоссе, если передние колеса теряют сцепление с дорогой, автомобиль внезапно смещается к внешней стороне поворота. Если задние колеса потеряют сцепление с дорогой, задняя часть автомобиля вылетит в занос. Если все четыре колеса акваплана будут двигаться одновременно, автомобиль будет скользить по прямой линии, опять же по направлению к внешней стороне поворота, если в повороте. Когда какое-либо или все колеса восстанавливают сцепление с дорогой, может произойти внезапный рывок в любом направлении, в котором это колесо направлено.
Управляющие воздействия имеют тенденцию быть контрпродуктивными при аквапланировании. Если автомобиль не входит в поворот, отпускание педали акселератора может замедлить его настолько, чтобы восстановить сцепление с дорогой. Рулевое управление может привести автомобиль в занос, из которого восстановление будет затруднено или невозможно. Если торможение неизбежно, водитель должен действовать плавно и быть готовым к нестабильности.
Если задние колеса скользят по акваплану и вызывают избыточную поворачиваемость, водитель должен повернуть в направлении заноса, пока задние колеса не восстановят сцепление с дорогой, а затем быстро повернуть в другом направлении, чтобы выпрямить автомобиль..
Лучшая стратегия - избежать аквапланирования. Правильное давление в шинах, узкие и неизношенные шины и пониженная скорость по сравнению с умеренными на сухой дороге снизят риск аквапланирования, как и предотвращение стоячей воды.
Электронные системы контроля устойчивости не могут заменить методы безопасного вождения и правильный выбор шин. Эти системы основаны на избирательном торможении колес, которое, в свою очередь, зависит от контакта с дорогой. Хотя контроль устойчивости может помочь восстановиться после заноса, когда автомобиль замедляется достаточно, чтобы восстановить сцепление с дорогой, он не может предотвратить аквапланирование.
Поскольку скопившаяся вода и изменения дорожных условий могут потребовать плавного и своевременного снижения скорости, круиз-контроль не следует использовать на мокрой или обледенелой дороге.
Аквапланирование может снизить эффективность торможения колес в самолетах при посадке или прерывании взлета, когда это может привести к тому, что самолет вылетит за край взлетно-посадочной полосы. Аквапланирование стало одной из причин аварии с самолетом рейса 1 компании Qantas, когда он выехал за пределы взлетно-посадочной полосы в Бангкоке в 1999 году во время сильного дождя. Самолеты, которые могут использовать торможение обратной тягой, имеют преимущество перед автотранспортными средствами в таких ситуациях, так как на этот тип торможения не влияет аквапланирование, но он требует значительного расстояния для работы, так как он не так эффективен, как колесо. торможение на сухой ВПП.
Аквапланирование - это состояние, которое может возникнуть, когда самолет приземляется на поверхность взлетно-посадочной полосы, загрязненную стоячей водой, слякотью и / или мокрым снегом. Аквапланирование может иметь серьезные негативные последствия для управляемости на земле и эффективности торможения. Три основных типа аквапланирования - это динамическое аквапланирование, обратное резиновое аквапланирование и вязкое аквапланирование. Любой из трех может сделать самолет частично или полностью неуправляемым в любой момент во время разбега.
Однако этого можно избежать с помощью бороздок на взлетно-посадочных полосах. В 1965 году делегация США посетила Royal Aircraft Establishment в Фарнборо, чтобы осмотреть их рифленую взлетно-посадочную полосу для уменьшения аквапланирования и инициировала исследование FAA и НАСА. С тех пор обработка канавок была принята в большинстве крупных аэропортов по всему миру. В бетоне прорезаны тонкие канавки, которые позволяют отводить воду и еще больше снижают вероятность акваплана.
Вязкое глиссирование при аквапланировании возникает из-за вязких свойств воды. Все, что нужно - это тонкая пленка жидкости глубиной не более 0,025 мм. Шина не может проникнуть в жидкость, и шина катится поверх пленки. Это может происходить на гораздо более низкой скорости, чем у динамического акваплана, но для этого требуется гладкая или гладкая поверхность, такая как асфальт, или зона приземления, покрытая резиной, скопившейся после прошлых приземлений. Такая поверхность может иметь такой же коэффициент трения, как мокрый лед.
Динамическое аквапланирование - это относительно высокоскоростное явление, которое возникает, когда на взлетно-посадочной полосе есть водяная пленка глубиной не менее 1/10 дюйма (2,5 мм). По мере увеличения скорости самолета и глубины воды водный слой создает все большее сопротивление смещению, в результате чего под шиной образуется клин из воды. На некоторой скорости, называемой скоростью аквапланирования (V p), восходящая сила, создаваемая давлением воды, равна весу летательного аппарата, и шина отрывается от поверхности взлетно-посадочной полосы. В этом состоянии шины больше не участвуют в управлении по направлению, и тормозное действие равно нулю. Динамическое аквапланирование обычно связано с давлением в шинах. Испытания показали, что для шин со значительными нагрузками и достаточной глубиной воды для протектора, так что динамическое давление напора от скорости действует на все пятно контакта, минимальная скорость для динамического аквапланирования (V p) в узлах примерно в 9 раз больше квадратного корня из давления в шине в фунтах на квадратный дюйм (PSI). Для давления в шинах самолета 64 фунта на квадратный дюйм расчетная скорость аквапланирования будет примерно 72 узла. Эта скорость предназначена для катящегося, нескользящего колеса; заблокированное колесо уменьшает V p до 7,7 раза больше квадратного корня из давления. Следовательно, как только заблокированная шина начинает аквапланирование, оно будет продолжаться до тех пор, пока скорость не снизится другими способами (сопротивление воздуха или обратная тяга).
Обратное резиновое (паровое) аквапланирование происходит при резком торможении что приводит к длительному заносу заблокированных колес. Для облегчения этого типа аквапланирования требуется лишь тонкий слой воды на взлетно-посадочной полосе. При заносе шины выделяется достаточно тепла, чтобы водная пленка превратилась в подушку из пара, которая удерживает шину от взлетно-посадочной полосы. Побочным эффектом нагрева является то, что резина, контактирующая с взлетно-посадочной полосой, возвращается в исходное неотвержденное состояние. Признаками того, что самолет столкнулся с обратным аквапланированием резины, являются характерные следы «обработанной паром» на поверхности взлетно-посадочной полосы и участок ревертированной резины на шине.
Обратное резиновое аквапланирование часто следует за столкновением с динамическим аквапланированием во время в этот раз пилот может заблокировать тормоза, пытаясь замедлить самолет. В конце концов самолет замедляется настолько, чтобы покрышки соприкасались с поверхностью взлетно-посадочной полосы, и самолет начинает заносить. Средство от этого типа акваплана состоит в том, что пилот отпускает тормоза, позволяет колесам раскручиваться и применять умеренное торможение. Обратное резиновое аквапланирование коварно в том, что пилот может не знать, когда оно начинается, и оно может сохраняться до очень медленных наземных скоростей (20 узлов или меньше).
Любая шина для аквапланирования снижает как эффективность торможения, так и управляемость по курсу.
При столкновении с возможностью аквапланирования пилотам рекомендуется приземлиться на взлетно-посадочной полосе с бороздками (если имеется в наличии). Скорость приземления должна быть как можно более низкой в целях безопасности. После того, как носовое колесо опущено на взлетно-посадочную полосу, следует применить умеренное торможение. Если замедление не обнаружено и есть подозрение на аквапланирование, следует поднять носовую часть и использовать аэродинамическое сопротивление для замедления до точки, при которой тормоза действительно срабатывают.
Правильная техника торможения имеет важное значение. Тормоза следует нажимать с усилием, пока не дойдет до точки, близкой к заносу. При первых признаках заноса пилот должен сбросить давление в тормозной системе и дать колесам раскрутиться. По возможности следует поддерживать управление по курсу рулем направления. При боковом ветре, если произойдет аквапланирование, боковой ветер заставит самолет одновременно отклониться от ветра (то есть нос повернется навстречу ветру), а также будет скользить по ветру (самолет будет иметь тенденцию скользить в направлении движения воздуха.). Для небольшого самолета, поднятие носа вверх, как при выполнении мягкой посадки, и использование руля направления для аэродинамического поддержания управляемости по курсу, удерживая при этом элероны против ветра в наилучшем положении для предотвращения подъема крыла. Тем не менее, избегайте посадки в сильный дождь, когда боковая составляющая ветра превышает максимально допустимый боковой ветер, указанный в Руководстве по работе с пилотом.
Викискладе есть материалы, связанные с Аквапланированием. |
.