Túlfutás és fékezés: hogyan áll meg egy repülőgép?

Alkalmanként hallani arról, hogy egy repülőgép a leszállást követően túlfut a pályán, az utóbbi hetekben pedig több ilyen eset is történt, még hogyha a legtöbb nem is a polgári légi közlekedésben résztvevő nagygépeket, hanem kisebb, illetve katonai gépeket érintett. Először arról hallhattunk, hogy a Budaörsön futott túl egy német lajstromban lévő Cessna 210-es, ami a közeli autóúton kötött ki, majd a Caribbean Airlines Boeing 737-800-asa sem tudott megállni a guyanai Cheddi Jagan Nemzetközi Repülőtéren. Az oskoshi légi bemutatón is történt egy ilyen esett, itt az érintett egy F 16-os volt.

Egy repülőgép elméletileg (különösen a polgári légi közlekedésben) csak olyan repülőtérre indulhat el, ahol a futópálya megfelelő hosszúságú ahhoz, hogy ott le is tudjon szállni. Adódhatnak azonban olyan kedvezőtlen körülmények, ami miatt a leszállási úthossz megnövekszik, vagy a kívánt futópálya nem áll rendelkezésre. Tipikusan ilyen helyzet állhat elő nagyobb mennyiségű csapadék, (akár eső akár hó), vagy jegesedés esetén. Ilyenkor a használhatóságot, vagyis a fékhatást a repülőtér szakemberei folyamatosan vizsgálják egy speciális járművel, és csak akkor engedélyezik a leszállást, hogyha a mért értékek egy meghatározott tartományba esnek. A futópályát úgy kell tervezni, hogy a megfelelő vízelvezetés biztosított legyen, ugyanakkor egyes fejletlenebb országokban, vagy kisebb forgalmú repülőtereken az előírásokat nem mindig tartják be maradéktalanul.

Az is elképzelhető, hogy valamilyen nem várt körülmény miatt (például baleset, kedvezőtlen szélirány) a pályák közül le kell zárni egyet (ha több van), így csak egy másodlagos, rövidebb áll rendelkezésre. A repülőgép kapitányának ilyenkor mérlegelni kell, hogy biztonságosan le tudja-e tenni a gépet, vagy a kitérő repülőtér felé veszi az irányt. A legveszélyesebb azonban talán az, ha a pilóták a végső megközelítés során (a navigációs berendezések pontatlansága, esetleg hiánya, illetve gyakrabban saját hibájuk folytán) a pályaküszöbtől és az optimális földet érési ponttól távolabb teszik le a légijárművet, ezzel értékes 100, vagy akár 1000 métereket is veszítve a leszállási úthosszból, ami akár önmagában is balesethez vezethet.

A fenti három egyszerre következett be 2005 augusztusában, amikor az Air France Párizsból érkező 358-as járata (egy Airbus A340-300-as) esős időben próbált meg leszállni a torontói repülőtér 2743 méteres (legrövidebb) pályáján, de a küszöbtől 1220 méterre ért földet, és túlfutott. A repülőtéri tűzoltók gyors beavatkozásának és a személyzet professzionális munkájának köszönhetően a megállást követő 90 másodpercen belül mindenki el tudta hagyni a gépet (ami később kiégett) így mindenki túlélte az esetet.

Érthető tehát, hogy a repülőgép gyártók mindig törekedtek arra, hogy az általuk gyártott típusok le, illetve felszállási úthossza a lehető legrövidebb legyen. Ez mind repülésbiztonsági, mind használhatósági szempontból előnyösebb, mert ugyan a jelentősebb repülőterek általában rendelkeznek kellően hosszú pályákkal, vannak olyan helyek, ahol ilyet nem lehet kialakítani. Tipikusan ilyen London City repülőtere, amely a belvároshoz való közelsége miatt az üzleti utazók egyik legkedveltebb londoni légikikötője, de éppen mivel sűrűn beépített helyen épült, csupán egy 1508 méteres futópályával rendelkezik. A regionális jetek gyártói számára hatalmas előny, ha gépük le tud szállni itt. Jelenleg az Airbus 318-as a legnagyobb gép, amit London City fogadni tud.

A légijármű fékezésének leghagyományosabb és legegyszerűbb módja a kerekek fékezése, ehhez általában hidraulikus vagy pneumatikus vezérlésű tárcsafék rendszereket használnak. A féktárcsák anyaga acél, vagy karbonszál. Ez önmagában az esetek többségében nem elegendő, intenzív fékezés (például megszakított felszállás, túlsúlyos leszállás) hatására pedig könnyen túlmelegedhet, ilyenkor előfordul, hogy a repülőtéri tűzoltóknak kell lehűteni.

A fékezést hívatottak elősegíteni a fékszárnyak is, amelyek a szárny felületének növelésével egyrészt a felhajtóerőt, másrészt a légellenállást is növelik, ezáltal csökkentve a sebességet. Ennek mértéke attól függ, hogy hány fokos szögben engedik ki őket. Így a különböző mértékben kitérített fékszárny megkönnyíti a felszállást, a repülés végső szakaszában pedig elősegíti a lassítást, majd a földön a végső megállást. Hasonló célt szolgálnak a különböző áramlásrontó lapok, féklapok, amelyek szintén a légellenállást növelik. Elhelyezkedhetnek a szárnyon (szárnyféklapok), illetve a törzsön (törzsféklapok) is, utóbbi elsősorban vadászgépeknél jellemző.

Talán a leghatékonyabb berendezés a sugárfordító, sugárfék. Ez a repülőgép hajtóművének toló sugarát próbálja minél nagyobb mértékben a menetirányba terelni, és ezzel jelentékeny fékezőerőt létrehozni. A gyakorlatban ezt ívelt, hőtűrő sugárterelő lapok segítségével oldják meg, amelyeket a sugárhajtóműből kiáramló gáz útjába engednek (bár a sugárfék kialakítására számos megoldás létezik, ami típusonként eltér), így a gázsugár legalább részben visszafordítható, ami nagy hajtómű teljesítmény mellett rendkívül hatásos.

Légcsavaros repülőgépek esetén a szükséges fékhatás a lapátok negatív állásszögbe állításával (vagyis hossztengelyükhöz képesti elforgatásával) érhető el, ekkor a propeller által kifejtett erő az eredetivel ellentétes irányú lesz, tehát mintegy tolólégcsavarként működik. A fentieket reverz fékezésnek nevezzük, ennek használata hosszabb, száraz pályákon nem mindig szükséges, és mivel a fékezéshez nagy hajtómű teljesítmény kell, ami egyrészt többletfogyasztást, másrészt nagyobb zajterhelést jelent. Amikor lehet, és nem kockázatos, igyekeznek elkerülni a használatát. A lakott területekhez közel fekvő repülőtereken az éjszakai órákban csak akkor lehet alkalmazni, ha ez repülésbiztonsági szempontból indokolt.

Az eddig tárgyalt, manapság viszonylag általánosnak tekinthető módszerek mellett felbukkannak egyedi megoldások is, olyan légijárművek esetén, amelyek a fenti eljárások mindegyikét nem tudják használni, vagy nem tudnak annyira lelassítani, hogy ezek elegendőek legyenek. Ilyen a fékező ernyő. Viszonylag bonyolult kezelése miatt (az ernyőt minden leszállást követően gondosan össze kell hajtogatni) elég ritka, inkább az űrsiklók, illetve egyes vadászgépek esetében (volt) elterjedt. Külön ki kell emelni a kevés polgári légi közlekedésben történő alkalmazása közül a Tu-134 első szériáját, amelyen még rendszeresített volt a fékező ernyő (egyébként a Malévnak is volt ilyen repülőgépe, az egyik ma is látható a Liszt Ferenc repülőtér melletti emlékparkban). Külön érdekesség az anyahajókra történő leszállás, itt gyakran a repülőgép farokrészén elhelyezett horogba beakadó, a leszállás irányára merőleges köteleket alkalmaznak.

Mindebből látható, hogy a repülőgépek fékezését a polgári légi közlekedésben számos egymástól teljesen független rendszer biztosítja, így még valamelyik kiesése esetén is biztonságosan le lehet szállni. Nagyon ritkán adódhatnak azonban olyan esetek, hogy több kedvezőtlen körülmény együttes fellépése, az előírások be nem tartása, vagy pilótahiba miatt a légijármű mégsem tud megállni a pálya végéig, mint ahogy Budaörsön, Guyanában és 2005-ben Torontóban is történt. Hogy ekkor mi is zajlik le, miért nem tud mégsem megállni a repülőgép a betonon, nos, ez már a repülésbiztonsági szakirodalom és az eseményelemzések témája...