أنظمة منع الانزلاق على الطائرة

تتطلب الطائرات الكبيرة المزودة بمكابح كهربائية أنظمة مانعة للانزلاق، حيث أنه ليس من الممكن التحكم على الفور في سطح الطائرة عند تعرضها لذلك وعندها تتوقف العجلة عن الدوران وتبدأ في الانزلاق، خاصة في الطائرات ذات مجموعات معداتالهبوط الرئيسية متعددة العجلات يمكن أن يؤدي عدم تصحيح الانزلاق بسرعة إلى انفجار الإطار وإلحاق أضرار كبيرة محتملة بالطائرة وفقدان التحكم فيها.

نظام التشغيل System Operation

لا يكتشف النظام المضاد للانزلاق انزلاق العجلة فحسب، بل يكتشف أيضًا متى يكون انزلاق العجلة وشيكًا إنه يخفف تلقائيًا الضغط على مكابس الفرامل للعجلة المعنية عن طريق توصيل منطقة سائل الفرامل المضغوطة بشكل مؤقت بخط رجوع النظام الهيدروليكي، حيث أن هذا يسمح للعجلة بالدوران وتجنب الانزلاق، ثم يتم الحفاظ على ضغط منخفض على الفرامل عند مستوى يؤدي إلى إبطاء العجلة دون التسبب في انزلاقها.

توجد أقصى كفاءة للفرملة عندما تتباطأ العجلات بأقصى معدل ولكنها لا تنزلق، إذا تباطأت عجلة ما بسرعة كبيرة، فهذا مؤشر على أن الفرامل على وشك الانغلاق وتتسبب في حدوث انزلاق ولضمان عدم حدوث ذلك، تتم مراقبة كل عجلة لمعدل تباطؤ أسرع من المعدل المحدد مسبقًا وعندما يتم الكشف عن تباطؤ مفرط، ينخفض ​​الضغط الهيدروليكي على الفرامل على تلك العجلة لتشغيل نظام منع الانزلاق، يجب وضع مفاتيح سطح الطائرة في وضع التشغيل، بعد أن تلمس الطائرة، يطبق الطيار ويحتفظ بالضغط الكامل على دواسات فرامل الدفة، ثم يعمل نظام منع الانزلاق تلقائيًا حتى تنخفض سرعة الطائرة إلى حوالي 20 ميلاً في الساعة، كما يعود النظام إلى وضع الكبح اليدوي لمناورة التاكسي البطيئة والمناورة الأرضية.

هناك تصميمات مختلفة لأنظمة منع الانزلاق، حيث يحتوي معظمها على ثلاثة أنواع رئيسية من المكونات مثل: مستشعرات سرعة العجلة وصمامات التحكم في عدم الانزلاق ووحدة التحكم، حيث تعمل هذه الوحدات معًا دون تدخل بشري، كما توفر بعض أنظمة منع الانزلاق فرملة أوتوماتيكية كاملة ويحتاج الطيار فقط إلى تشغيل نظام الفرامل الأوتوماتيكي وتؤدي المكونات المضادة للانزلاق إلى إبطاء الطائرة دون إدخال دواسة، ويتم توصيل مفاتيح الأمان الأرضية بالدائرة لأنظمة منع الانزلاق والفرامل الآلية، كما توجد مستشعرات سرعة العجلة على كل عجلة مجهزة بمجموعة فرامل، حيث تحتوي كل فرامل أيضًا على صمام تحكم مانع للانزلاق عادة، يحتوي صندوق التحكم الفردي على الدوائر الكهربائية المقارنة المضادة للانزلاق لجميع الفرامل على الطائرة.

يعد مستشعر العجلة (على اليسار) ووحدة التحكم (الوسط) وصمام التحكم (على اليمين) من مكونات نظام عدم الانزلاق، حيث يوجد جهاز استشعار على كل عجلة مزود بمجموعة فرامل ويتم التحكم في صمام التحكم المضاد للانزلاق لكل مجموعة فرامل من وحدة تحكم مركزية واحدة.

مجسات أو حساسات سرعة العجلة Wheel Speed Sensors

مستشعرات سرعة العجلة هي محولات طاقة، قد تكون التيار المتردد (AC) أو التيار المباشر (DC)، كما يحتوي مستشعر سرعة عجلة التيار المتردد النموذجي على الجزء الثابت المثبت في محور العجلة ويتم توصيل الملف الموجود حوله بمصدر تيار مستمر متحكم فيه بحيث يصبح الجزء الثابت عند تنشيطه مغناطيسًا كهربائيًا، كما يتم توصيل الجزء المتحرك الذي يدور داخل الجزء الثابت بمجموعة محور العجلة الدوارة من خلال اقتران محرك، بحيث يدور بسرعة العجلة وتتسبب الفصوص الموجودة على الجزء المتحرك والجزء الثابت في تغيير المسافة بين المكونين باستمرار أثناء الدوران.

كما أن هذا يغير الاقتران المغناطيسي أو الإحجام بين العضو الدوار والجزء الثابت ومع تغير المجال الكهرومغناطيسي، يتم إحداث تردد متغير (AC) في ملف الجزء الثابت والتردد يتناسب طرديا مع سرعة دوران العجلة، كما يتم تغذية إشارة التيار المتردد إلى وحدة التحكم للمعالجة، أيضًا يتشابه مستشعر سرعة عجلة (DC)، باستثناء أن (DC) يتم إنتاجه يتناسب حجمه طرديًا مع سرعة العجلة.

يتم تثبيت الجزء الثابت من مستشعر العجلة المانعة للانزلاق في المحور ويتم توصيل الجزء المتحرك بعنكبوت محور العجلة الذي يدور مع العجلة.

وحدات التحكم  Control Units

يمكن اعتبار وحدة التحكم بمثابة دماغ لنظام عدم الانزلاق يستقبل إشارات من كل مستشعر للعجلة، كما تُستخدم الدوائر المقارنة لتحديد ما إذا كانت أي من الإشارات تشير إلى أن الانزلاق وشيك أو يحدث على عجلة معينة وإذا كان الأمر كذلك، يتم إرسال إشارة إلى صمام التحكم في العجلة لتخفيف الضغط الهيدروليكي على تلك المكابح التي تمنع الانزلاق أو تزيله، أيضًا قد تحتوي وحدة التحكم أو لا تحتوي على مفاتيح اختبار خارجية وأضواء تشير إلى الحالة ومن الشائع أن تكون موجودة في غرفة إلكترونيات الطيران بالطائرة.

كما يقدم مخطط كتلة صمام التحكم المضاد للانزلاق من طائرة (Boeing)، وقد يكون للطائرات الأخرى منطق مختلف لتحقيق نتائج نهائية مماثلة، حيث لا تتطلب أنظمة التيار المستمر محول إدخال منذ استلام التيار المستمر من مستشعرات العجلة، كما وتعمل دائرة وحدة التحكم بشكل أساسي مع التيار المستمر فقط في الوظائف الموجودة على بطاقة دائرة واحدة لتجميع فرامل عجلة واحدة، وتعتبر كل عجلة لها بطاقة دوائر كهربائية متطابقة خاصة بها لتسهيل التشغيل المتزامن، كما توجد جميع البطاقات في وحدة تحكم واحدة تسميها بوينج درع التحكم.

يقوم المحول الموضح بتغيير تردد التيار المتردد المستلم من مستشعر العجلة إلى جهد تيار مستمر يتناسب مع سرعة العجلة، كما يتم استخدام الإخراج في حلقة مرجعية للسرعة تحتوي على دوائر مرجعية للتباطؤ والسرعة ويوفر المحول أيضًا مدخلات لنظام المفسد ونظام العجلة المقفلة، والذي تمت مناقشته في نهاية هذا القسم وينتج جهد خرج حلقة مرجعية للسرعة والذي يمثل السرعة اللحظية للطائرة، أيضًا تتم مقارنة هذا بإخراج المحول في مقارنة السرعة، وهذه المقارنة بين الفولتية هي في الأساس مقارنة بين سرعة الطائرة وسرعة العجلة الناتج من مقارنة السرعة هو جهد خطأ موجب أو سالب يقابل ما إذا كانت سرعة العجلة سريعة جدًا أو بطيئة جدًا لتحقيق كفاءة الكبح المثلى لسرعة طائرة معينة.

يغذي جهد خرج الخطأ من المقارنة دائرة معدل تحيز الضغط، وهذه دائرة ذاكرة تحدد العتبة، حيث يوفر الضغط على الفرامل الكبح الأمثل، كما يتسبب جهد الخطأ في قيام المغير بزيادة أو تقليل الضغط على الفرامل في محاولة للحفاظ على عتبة المغير وينتج خرج جهد يتم إرساله إلى مضخم التجميع للقيام بذلك.

كما يتنبأ خرج الرصاص من المقارنة عندما يكون الإطار على وشك الانزلاق بجهد يقلل الضغط على الفرامل، أيضًا يرسل هذا الجهد إلى مضخم الجمع أيضًا، كما يرسل ناتج التحكم العابر من المقارنة المصممة لتفريغ الضغط السريع عند حدوث انزلاق مفاجئ جهدًا كهربائيًا إلى أمبير التجميع، كما يوحي الاسم، يتم جمع الفولتية المدخلة إلى مكبر الصوت ويتم إرسال الجهد المركب إلى محرك الصمام ويقوم السائق بإعداد التيار المطلوب لإرساله إلى صمام التحكم لضبط موضع الصمام ويزيد ضغط الفرامل أو ينقص أو يظل ثابتًا اعتمادًا على هذه القيمة.