飛機(jī)剎車裝置是飛機(jī)的關(guān)鍵部件之一，剎車裝置的優(yōu)劣對(duì)飛機(jī)的安全性影響很大——尤其在跑道濕滑條件下或短跑道運(yùn)行中——一具性能優(yōu)越的剎車裝置能及時(shí)有效的吸收飛機(jī)的多余動(dòng)能，使飛機(jī)安全地在跑道可用距離內(nèi)減速至滑行速度脫離起降區(qū)域。

航空工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家一慣重視飛機(jī)剎車裝置和材料的研發(fā)和制造。目前國(guó)內(nèi)航線上運(yùn)行的飛機(jī)，裝配的炭剎車系統(tǒng)，多由法國(guó)Messier -Bugatti公司(SAFRAN 集團(tuán)旗下飛機(jī)剎車系統(tǒng)提供商）, 英國(guó)meggitt aircraft braking systems公司，美國(guó)GOODRICH、HONEYWELL等公司研發(fā)制造的。國(guó)內(nèi)的制造商（如位于長(zhǎng)沙的BY新材、西安航空制動(dòng)科技有限公司等）還不成氣候，可能通過持續(xù)的研發(fā)投入，國(guó)產(chǎn)C919大飛機(jī)出來后，裝備率應(yīng)會(huì)提高。

飛機(jī)剎車裝置的核心部件由多個(gè)剎車片組成，其中動(dòng)片和靜片交疊安裝，形成較大的摩擦面積，可顯著提高剎車效率。國(guó)外專業(yè)領(lǐng)域?qū)⑦@一部分概稱為Heat Pack，國(guó)內(nèi)翻譯為“熱庫(kù)”。

從字面上理解，就是剎車時(shí)熱量的產(chǎn)生源。

以空客320系列飛機(jī)為例，主輪裝有多個(gè)炭素剎車片，可以由兩個(gè)獨(dú)立剎車系統(tǒng)的任一系統(tǒng)啟動(dòng)。

每個(gè)主輪的剎車系統(tǒng)是由分為正常和備用兩組，共14個(gè)液壓作動(dòng)活塞的盤式剎車構(gòu)成，剎車盤組件包括推力盤、四個(gè)動(dòng)片、五個(gè)靜片和壓力盤。

靜片通過內(nèi)部邊緣上的槽被連接到內(nèi)部扭力管上，動(dòng)片通過外部邊緣上的鍵槽被鍵接到機(jī)輪上，隨機(jī)輪一起轉(zhuǎn)動(dòng)。剎車制動(dòng)工作時(shí)，來自剎車系統(tǒng)的液壓油進(jìn)入油缸座推動(dòng)活塞，使交替配置的動(dòng)片和靜片壓緊，產(chǎn)生摩擦力矩，制動(dòng)飛機(jī)；松剎車時(shí)，利用被壓縮的回力彈簧復(fù)位，動(dòng)靜片分離，剎車作用消失。

眾所周知的是,飛機(jī)著陸時(shí)，巨大動(dòng)能的吸收是由擾流板、反推和剎車系統(tǒng)來共同分擔(dān)的，如此一來，炭剎車在工作過程中就會(huì)產(chǎn)生不可避免的磨損。傳統(tǒng)的鋼制剎車的磨損與消耗的能量成正比，換句話說，就是剎車的能量要求最大，其磨損也就最大。然而炭剎車的問世打破了這種觀念，更加復(fù)雜的原因?qū)⒂绊懙教縿x車的使用壽命。

總的來說，炭剎車的磨損與剎車次數(shù)而不是與所耗能量成正比。根據(jù)Messier-Bugatti公司提供的資料,剎車磨損主要與以下幾點(diǎn)原因有關(guān)：

事實(shí)上，炭剎車的磨損與溫度之間并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的線性關(guān)系，而是如下圖所示，一個(gè)典型的剎車循環(huán)包括三個(gè)階段：滑出，著陸，滑入。

Messier-Bugatti 公司炭剎車系統(tǒng)的典型溫度特性曲線

無數(shù)試驗(yàn)表明，約50% 的炭剎車磨損發(fā)生在起飛前用冷剎車滑行時(shí)。冷剎車極其敏感，尤其對(duì)剎車的大量使用將進(jìn)一步加劇磨損。飛機(jī)滑出時(shí)，盡管剎車溫度不高，磨損率卻呈逐漸增大趨勢(shì)，甚至?xí)然霑r(shí)剎車溫度比較高時(shí)的磨損率大。這就是為什么盡管明顯缺乏一套剎車程序，空客公司還是要提醒飛行員起飛前滑行時(shí)，不應(yīng)過多的使用剎車。

著陸階段，即便是在最大反推推力和擾流板的幫助下，剎車系統(tǒng)也將吸收飛機(jī)分別26%（自動(dòng)剎車—LO檔）和50%（自動(dòng)剎車— MED 檔）的能量。如果只使用慢車反推推力的話，剎車系統(tǒng)將要吸收的能量當(dāng)是以上數(shù)值的1.5倍。在這一階段，由于剎車溫度的上升，磨損率也將升至最大值的范圍區(qū)間。

滑入階段，剎車系統(tǒng)將進(jìn)入最佳溫度范圍，磨損率將保持在一個(gè)較低的水平。當(dāng)溫度升至500℃以上時(shí)，由于炭剎車片本身的熱氧化特性，炭剎車本身的質(zhì)量損失將會(huì)增大，而數(shù)據(jù)顯示，5%的質(zhì)量損失相當(dāng)于25%的強(qiáng)度損失，這對(duì)炭剎車片的破壞也將是巨大的。

值得注意的是，在A320駕駛艙中ECAM上顯示的溫度是滯后于實(shí)際剎車片核心溫度的。

在濕度比較高時(shí)，剎車壽命也會(huì)增加。數(shù)據(jù)顯示，在東南亞海洋濕潤(rùn)氣候地區(qū)，炭剎車片的使用循環(huán)就要相對(duì)高一些。而在環(huán)境比較惡劣的機(jī)場(chǎng)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)剎車接觸到冰、雪水、沙塵，特別是除冰液里的鉀、鈉、堿，都會(huì)對(duì)剎車造成比較嚴(yán)重的接觸性氧化或磨損。因此空客公司建議：不用的時(shí)候要加裝剎車保護(hù)罩，在過站維護(hù)時(shí)要去除剎車上的冰。

前文已說明，剎車次數(shù)是炭剎車磨損的關(guān)鍵因素。而以下條件將導(dǎo)致剎車次數(shù)增加:

繁忙的機(jī)場(chǎng)：中國(guó)的航空市場(chǎng)日益繁榮，在比較大的機(jī)場(chǎng)現(xiàn)在都有進(jìn)出港高峰期——長(zhǎng)沙黃花這樣的非樞紐機(jī)場(chǎng)也早已有高峰時(shí)段，由于離港排序，飛機(jī)在跑道頭等待時(shí)，需要頻繁的啟動(dòng)再制動(dòng)。

長(zhǎng)距離的滑行：如在上海浦東和廣州白云機(jī)場(chǎng)使用多跑道平行運(yùn)行時(shí)，不可避免的要使用到飛機(jī)所在停機(jī)坪對(duì)側(cè)的跑道起降，這時(shí)候經(jīng)常要進(jìn)行飛行員常說的繞場(chǎng)半周甚至一周，滑行距離相當(dāng)長(zhǎng)，由于飛機(jī)滑行速度的限制，飛行員不得不頻繁使用剎車。

發(fā)動(dòng)機(jī)的慢車狀態(tài)：由于發(fā)動(dòng)機(jī)的選型不同或外界溫度影響，最小慢車推力也有所不同。以飛行GO所在運(yùn)營(yíng)基地為例，公司同時(shí)運(yùn)行A320和A321機(jī)型，A選裝的發(fā)動(dòng)機(jī)也分為的CFM56和IAE V2500，IAE發(fā)動(dòng)機(jī)的慢車要高于CFM。如在運(yùn)行基地長(zhǎng)沙黃花機(jī)場(chǎng)，停機(jī)坪位于跑道西側(cè)中心點(diǎn)附近，一般停機(jī)位至跑道兩個(gè)端口的距離相差不多。離港時(shí)，A320飛機(jī)從停機(jī)坪到任一跑道頭只需要一個(gè)增速過程，進(jìn)入跑道前進(jìn)行減速就可以了；A321則不然，由于IAE的高慢車狀態(tài)，飛機(jī)的增速很快，限于滑行速度的規(guī)定，從機(jī)坪到跑道頭可能要經(jīng)歷數(shù)次加減速過程。

 

 

 

飛行員的剎車使用習(xí)慣：毋庸置疑，這點(diǎn)與剎車的使用次數(shù)有直接關(guān)系。由于不能超過滑行速度限制，飛行員將使用a 和b 兩種方式（如下圖所示）。很明顯，a 方式要比b 方式剎車使用次數(shù)少得多，對(duì)剎車的磨損也要少一些。在運(yùn)行中，觀察到有部分飛行員甚至使用“點(diǎn)剎”技術(shù)來控制滑行速度，這是強(qiáng)烈不推薦的剎車方式。另外，著陸時(shí)不正確的使用自動(dòng)剎車也是不良習(xí)慣之一。由于急于脫離跑道，無視跑道條件直接選擇中級(jí)自動(dòng)剎車，或過早的收回最大反推或人工接管自動(dòng)剎車，也將導(dǎo)致額外的磨損。

一個(gè)好的剎車使用習(xí)慣可大大減少炭剎車的使用次數(shù)，從而減少對(duì)炭剎車的磨損。有意思的是，調(diào)查發(fā)現(xiàn)，大部分情況下右主輪要比左主輪的剎車片磨損高10%左右，可能是源于大部分飛行員都是右撇子，并且大家大多持有汽車駕駛執(zhí)照，一般使用右腳控制油門這類因素。但實(shí)際運(yùn)行中，經(jīng)常觀察到左側(cè)主輪溫度較右側(cè)主輪為高，這又是為什么呢？

這可能跟脫離方向一般在左側(cè)或有側(cè)風(fēng)影響有關(guān)。如向左側(cè)快速脫離時(shí)，由于速度較快，此時(shí)還沒有上手輪，一般都使用蹬舵的方式，可能順帶將剎車踩下部分；滑跑階段遇右側(cè)風(fēng)影響，飛機(jī)會(huì)有向右偏航的趨勢(shì)，低速舵面效果不佳，可能沒留神就使用了剎車。。。

盡量多的使用自動(dòng)剎車，可以減少剎車的使用次數(shù)，從而減少剎車的損耗。正常情況下，自動(dòng)剎車能夠更均勻柔和的控制好減速，而飛行員只需要使用少量的舵面操作來控制好方向即可，而這也可幫助飛行員保留精力來監(jiān)控飛機(jī)的減速以便決定從哪一道口脫離。

如果使用的自動(dòng)剎車LO（低檔） 方式不能達(dá)到需要的減速率，在跑道為濕滑道面條件或短跑道運(yùn)行時(shí)，可考慮使用MED（中檔）方式。MAX（最大剎車）不推薦在著陸時(shí)使用。

值得注意的是，過猛的剎車方式可能導(dǎo)致剎車溫度超過炭剎車氧化保護(hù)層的破壞溫度——閃點(diǎn)，超過這一臨界點(diǎn)后，氧化保護(hù)層將不再起作用，直接導(dǎo)致剎車片損耗，剎車系統(tǒng)失效，而這一過程也不可逆轉(zhuǎn)。當(dāng)然，如果性能方面要求，任何時(shí)候甚至是放前輪之前就可以解除自動(dòng)剎車，施加最大的剎車壓力使飛機(jī)能安全地在可用的跑道距離內(nèi)減速。

前面講過，飛機(jī)著陸時(shí)，巨大的動(dòng)能是要靠擾流板、反推和剎車系統(tǒng)來共同吸收的，而最大反推的使用可幫助減少剎車系統(tǒng)吸收的能量。當(dāng)自動(dòng)剎車檔位已經(jīng)預(yù)選時(shí)，減速率也將固定，任何反推推力的減小都會(huì)帶來剎車的額外損耗。

使用慢車反推固然可以帶來燃油上經(jīng)濟(jì)性和低的噪音（某些國(guó)際機(jī)場(chǎng)會(huì)有降噪規(guī)定），而在輪胎的維護(hù)和剎車磨損上的影響確是負(fù)面的，甚至?xí)?dǎo)致炭剎車的氧化，也不利于剎車的冷卻，可能導(dǎo)致航班延誤。事實(shí)上，使用慢車反推時(shí)節(jié)約的燃油成本要小于炭剎車消耗帶來的維護(hù)費(fèi)用，這是得不償失的。因此建議在機(jī)場(chǎng)規(guī)定允許的情況下，飛機(jī)接地后，按飛行操作手冊(cè)要求按需使用最大反推，不要為了某些特定原因（飛行品質(zhì)數(shù)據(jù)或喊話時(shí)機(jī)）過早收回最大反推。

飛行員準(zhǔn)確預(yù)測(cè)飛機(jī)的減速率并選擇合適的減速程序組合——剎車與反推配合程序是必要的。一個(gè)典型的減速過程各系統(tǒng)貢獻(xiàn)效果如上圖所示。而在大型機(jī)場(chǎng)運(yùn)行時(shí)，當(dāng)使用停機(jī)坪對(duì)側(cè)的跑道著陸時(shí)，由于跑道較長(zhǎng)，而脫離道口可以稍晚時(shí)，飛行員可通過不用自動(dòng)剎車（注意不是不用剎車，低速階段人工剎車介入），反推正常使用的標(biāo)準(zhǔn)操作程序，即可使飛機(jī)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)減速至滑行速度并適時(shí)脫離跑道。

如今，幾個(gè)大型機(jī)場(chǎng)——如北京、廣州、浦東、昆明、成都等樞紐機(jī)場(chǎng)都規(guī)定了著陸飛機(jī)的跑道占用時(shí)間——一般為50秒內(nèi)。使用這一減速技術(shù)，既增加了跑道運(yùn)行效率，也減少了剎車磨損。

以廣州白云機(jī)場(chǎng)02R跑道落地停機(jī)位在西停機(jī)坪為例，按照現(xiàn)在的運(yùn)行模式，飛機(jī)脫離東跑道后只能使用北端聯(lián)絡(luò)道T4滑向西停機(jī)坪，由此脫離跑道可使用三個(gè)滑行道Y10、Y8或Y6。如使用自動(dòng)剎車，即便是低檔自動(dòng)剎車，飛機(jī)一般情況都會(huì)在Y10減速至滑行速度。而如果不使用自動(dòng)剎車，只使用反推減速——接地后選擇最大反推，在70節(jié)收回至慢車反推，則可在規(guī)定時(shí)間內(nèi)滑行至Y8脫離。

如果進(jìn)一步配合僅使用慢車反推的程序——在干跑道上且著陸性能允許時(shí)可選擇并保持慢車反推直至達(dá)到滑行速度，飛機(jī)甚至能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)在最北的快速脫離道Y6脫離，從P2/P1穿越02L跑道。以上操作方式可能會(huì)出現(xiàn)偏差，實(shí)際操作時(shí)應(yīng)基于經(jīng)驗(yàn)和良好判斷，根據(jù)接地后的條件（平飄距離和減速率等）不同，選擇合適的道口脫離。。。

這一標(biāo)準(zhǔn)程序中允許的操作技術(shù)不僅直接帶來剎車次數(shù)的減少，并且會(huì)帶來額外的收獲——?jiǎng)x車溫度不會(huì)上升太多，脫離后滑行時(shí)間縮短，多重效應(yīng)降低了炭剎車的損耗。高原機(jī)場(chǎng)運(yùn)行如在昆明長(zhǎng)水機(jī)場(chǎng)著陸時(shí)，跑道相當(dāng)長(zhǎng)的情況下，在性能允許時(shí)，采用這一技術(shù)，可顯著降低最后的剎車溫度，以免到達(dá)維護(hù)溫度——尤以較大重量效果為佳。而在高高原機(jī)場(chǎng)，如麗江九寨這些機(jī)場(chǎng)，由于亂流和跑道長(zhǎng)度的影響，并受高海拔進(jìn)近速度大、減速慢等等因素的影響，安全是第一位的，自動(dòng)剎車（干跑道可能都需要使用MED自動(dòng)剎車）和最大反推的使用是必要的。

落地過輕，將不利于飛行員判斷開始使用反推的時(shí)機(jī)，地面擾流板不能及時(shí)放出，機(jī)翼無法卸載，將增加著陸滑跑距離。旅客可能舒適了，對(duì)飛機(jī)運(yùn)行卻可能帶來不利影響。

減少平飄時(shí)間（浪費(fèi)地面減速距離），減速板及時(shí)放出，可以卸掉部分能量，落地時(shí)機(jī)可被及時(shí)感受，反推就可以及時(shí)放出。高度關(guān)聯(lián)的這些因素都從一個(gè)穩(wěn)實(shí)的落地開始，帶來的好處不光是為了減少剎車系統(tǒng)的使用，更是為著陸階段的安全運(yùn)行提供保障。

根據(jù)飛行操作手冊(cè)的使用建議，滑出時(shí)如果溫度大于100℃，打開剎車風(fēng)扇；剎車風(fēng)扇工作時(shí)，如果溫度大于150℃，起飛需要延遲；而沒有裝剎車風(fēng)扇的飛機(jī)剎車溫度高于300℃不能起飛。這個(gè)限制是因?yàn)閯x車風(fēng)扇開啟時(shí)和實(shí)際溫度最大可有150℃的差別。

我們要知道的是，即便在剎車溫度300℃時(shí)，剎車效應(yīng)也足以在中斷起飛時(shí)使飛機(jī)安全的停住，溫度限制主要是防止在起落架輪艙里的液壓油泄漏遇到高溫的剎車而燃燒起來；滑入時(shí)要在著陸后五分鐘或者進(jìn)位前打開風(fēng)扇，因?yàn)樘縿x車使用過程中的氧化是不容忽視的，空客公司建議著陸后應(yīng)延遲大約五分鐘再開風(fēng)扇，從而使熱量平衡與穩(wěn)定，以避免剎車表面熱點(diǎn)的氧化作用；當(dāng)然，如果是短?；蛘邷囟锐R上要超過500℃，可立即使用剎車風(fēng)扇。

如果在剎車溫度很高的情況下使用停留剎車，不利于熱量的散發(fā)，會(huì)加劇剎車的老化，使得剎車液壓作動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)受阻，造成就算不踩踏板也會(huì)有持續(xù)的剎車效應(yīng)，形成拖滯剎車。如果出現(xiàn)了剎車拖滯，就會(huì)造成溫度的持續(xù)升高，然后又造成熱氧化，形成惡性循環(huán)。所以一旦到達(dá)停機(jī)位，輪擋在位后，就應(yīng)該及時(shí)松開停留剎車。

使用一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)滑行就如同低的發(fā)動(dòng)機(jī)慢車狀態(tài)，可減少炭剎車部件的磨損，同時(shí)帶來燃油上的經(jīng)濟(jì)性。由于國(guó)內(nèi)運(yùn)行環(huán)境及公司政策原因，此處不再做過多解釋。

目前，中國(guó)運(yùn)營(yíng)千余架A320系列飛機(jī)，每年所需的炭剎車大幾千套，而更換一套炭剎車片需要數(shù)十萬元，可以算算這里面的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。值得欣慰的是，從2009年開始，我國(guó)炭剎車片已實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)，國(guó)產(chǎn)比國(guó)外進(jìn)口的成本至少要節(jié)省五成以上（就是性能還有稍許差距）。

雖然炭剎車的壽命與多種原因息息相關(guān)，但作為一名飛行員，從我們自身出發(fā)，嚴(yán)格執(zhí)行飛行標(biāo)準(zhǔn)程序，養(yǎng)成良好的駕駛習(xí)慣，科學(xué)合理的使用飛機(jī)的剎車系統(tǒng)，減少炭剎車的損耗，從而減少飛機(jī)總的運(yùn)營(yíng)成本，是我們不可推卸的責(zé)任。