Экстренное торможение

Экстренное торможение — торможение, применяемое для остановки транспортного средства (автомобиля, поезда) в критических ситуациях, связанных с дефицитом времени и расстояния. Оно реализует самое интенсивное замедление с учетом тормозных свойств транспортного средства и возможностей водителя (шофёра, машиниста) применить традиционные или нетрадиционные приемы в зависимости от коэффициента сцепления колёс с путём и иных внешних условий.

На сленге получило названия: дать (дёрнуть) петуха (на обычных поездах — из-за пятого^[1], «экстренного», положения рукояти крана машиниста); сорвать петлю (на метрополитене)^[2].

Экстренное торможение на автотранспорте

Задача экстренного торможения состоит в остановке за минимальное время и при прохождении при этом минимального расстояния. Это связанные величины, так как чем эффективнее (быстрее) снижается скорость, тем меньшее время нужно на остановку, и тем меньше будет тормозной путь.

На автотранспорте для экстренного торможения используется рабочая тормозная система. В связи с относительно малыми массами автотранспортных средств и массовым их массовым производством обычно в их конструкции отдельная аварийная или экстренная тормозная система не предусматривается, хотя в её роли иногда может применяться механический стояночный (ручной) тормоз. Эффективность экстренного торможения на автотранспорте зависит в первую очередь от действий водителя и дорожной обстановки: скорости реакции, правильности действий, состояния шин и дорожного покрытия; и во вторую очередь — от дополнительных систем.

Торможение автомобиля, обычно происходящее за счёт рассеяния энергии при трении тормозных колодок о тормозные барабаны или диски, при слишком энергичном воздействии на тормоз может привести к явлению блокировки колёс — когда инерция автомобиля превышает силу трения скольжения между шинами и поверхностью (дорогой), по которой движется автомобиль. В этом случае сцепление между шинами и поверхностью теряется, и они начинают скользить друг относительно друга — начинается юз. Трение скольжения между малой поверхностью шины и дорогой в пятне контакта значительно ниже, чем трение в тормозной системе, что приводит к уменьшению эффективности торможения, снижению замедления, увеличению времени торможения и тормозного пути. При блокировке колёс также теряется контроль за направлением движения — транспортное средство по инерции скользит в последнем заданном направлении. Для предотвращения такого развития событий в современных моделях автомобилей специальная антиблокировочная система тормозов (ABS — англ. Anti-lock Braking System) не допускает чрезмерного зажатия водителем тормозных колодок.

Навык водителя состоит в умении совместить максимальное усилие на колодки при торможении и сохранении колесами вращения (отсутствии блокировки). При отсутствии ABS это достигается совмещением торможения двигателем и торможения за счет нажатия на педаль тормоза (используя тормозную систему), а также импульсным нажатием и отпусканием педали тормоза.

Экстренное торможение на железнодорожном транспорте

Стоп-кран

При применяемых на современных поездах воздушных (пневматических) тормозах экстренное торможение происходит путём выпуска сжатого воздуха из тормозной магистрали, в результате чего воздухораспределители, установленные на каждой единице подвижного состава (вагон, локомотив), реагируют на резкое падение давления в магистрали и направляют в тормозные цилиндры сжатый воздух из запасных резервуаров, тем самым приводя к срабатыванию тормозов поезда^[3]. Такой метод применяется прежде всего потому, чтобы тормоза сработали при разрыве поезда, предотвращая тем самым транспортное происшествие. На имитации разрыва поезда основаны и действия таких устройств, как стоп-кран и автостоп — при их срабатывании тормозная магистраль соединяется напрямую с атмосферой, что приводит к падению давления в магистрали. Также, путём открытия тормозной магистрали применяет экстренное торможение и машинист, устанавливая рукоять крана машиниста в крайнее положение.

Стоит отметить, что как и в случае с автотранспортом, блокирование колёс поезда при экстренном торможении увеличивает тормозной путь, так как в данном случае коэффициент сцепления пары сталь-сталь весьма низок, к тому же традиционные тормоза малоэффективны при высоких скоростях. Поэтому, помимо пневматических тормозов, зачастую используют и электрические, то есть торможение электродвигателями. Сочетание обоих типов торможения активно применяется на электропоездах с электрическим торможением (ЭР6, ЭР22). Однако совместное применение пневматических и электрических тормозов может ещё больше блокировать колёса, поэтому на многих локомотивах схемой предусмотрено полное отключение тяговых двигателей при экстренном торможении.

Магниторельсовый тормоз

Не менее эффективным при экстренном торможении оказывается и применение магнитных тормозов: вихретокового и магниторельсового, которые позволяют сократить тормозной путь до 40 %. В первом случае тормозной момент образуется за счёт взаимодействия переменного магнитного поля с металлическим диском, укрепленным на оси колёсной пары — такой метод применяется при высоких скоростях. Во втором типе тормоза тормозная сила образуется за счёт прижатия шероховатых колодок напрямую к рельсам; при этом сила нажатия повышается за счёт магнитного поля. Такой тип тормоза эффективен при средних и низких скоростях и даже на загрязнённых рельсах, поэтому активно применяется на высокоскоростных поездах и городском трамвае (позволяет предотвратить транспортное происшествие).

Экстренное торможение самолета на взлетно-посадочной полосе

В случае прерванного взлёта экипаж самолета производит экстренное торможение, используя все доступные средства снижения скорости: тормозные механизмы шасси, интерцепторы, воздушные тормоза, реверс тяги двигателей, тормозные парашюты. Экстренное торможение самолёта может выполняться и при посадке в случае недостаточной длины взлётно-посадочной полосы (обычно при вынужденной посадке на аэродроме несоответствующего класса), посадке с перелётом, при посадке с повышенной скоростью (например, при отказе механизации крыла) или при обнаружении на взлётно-посадочной полосе препятствия.