Ciągniki Lotniskowe: Moc, Parametry i Ewolucja

Ciągniki lotniskowe, znane również jako holowniki lub traktory lotniskowe, to specjalistyczne pojazdy wykorzystywane na lotniskach do przemieszczania statków powietrznych oraz innych urządzeń pomocniczych. Ich ewolucja była ściśle związana z rozwojem lotnictwa i rosnącymi wymaganiami dotyczącymi bezpieczeństwa i efektywności operacji naziemnych.

Historia i Rozwój Holowania Samolotów

U zarania lotnictwa przetaczanie samolotów, na przykład z hangaru na pole wzlotów, nie stanowiło dużego problemu. Liczne archiwalne zdjęcia przedstawiają kilka osób przetaczających niewielki samolot. Ponieważ większość samolotów miała płozę ogonową, a nie kółko, często pod ogon samolotu podstawiano wózek dwukółkę z uchwytem (dyszlem), który pomagał w manewrowaniu.

Z czasem siła ludzkich mięśni okazała się niewystarczająca. Zaczęto używać zaprzęgów konnych, a następnie ciągników rolniczych (traktorów). W Polsce ciągniki Ursus wykorzystywano w PLL LOT do przetaczania samolotów pasażerskich Antonow An-24, co jest sposobem stosowanym do chwili obecnej.

Od Traktorów do Specjalistycznych Ciągników

Ciągniki rolnicze z czasem okazywały się za małe (mała masa) i za słabe (mała moc silników) dla coraz większych statków powietrznych. Zaczęto stosować ciągniki samochodowe. W czasach PRL do przetaczania samolotów bojowych MiG-21 i Su-7/20/22 stosowano samochody ciężarowe STAR 66 / 266.

W latach 70. w PLL LOT stosowano już specjalistyczne ciągniki lotniskowe. Charakteryzowały się one niedużymi rozmiarami, dużą zwrotnością i stosunkowo dużą masą.

Pojawienie się pierwszych ciągników lotniskowych, stosowanych do wypychania (Push-Back) samolotów ze stanowiska peronowego (gate), datuje się na lata 50. XX wieku. Było to konieczne ze względu na podniesienie poziomu bezpieczeństwa, aby przypadkowy pasażer nie dostał się pod wirujące śmigło. Wraz z wprowadzeniem do eksploatacji samolotów z napędem turboodrzutowym problem się nasilił.

Rozwój lotnictwa, a wraz z nim pojawienie się ciężkich samolotów transportowych (szeroko-kadłubowych), takich jak Lockheed C-5 Galaxy, Boeing B.747, Douglas DC-10, Lockheed L-1011 TriStar na przełomie lat 60. i 70., spowodował, że ciągnikom lotniskowym zaczęto stawiać wyższe wymagania. Warunki holowania tych samolotów zmieniły się nie tylko z uwagi na ich dużą masę (około 300 Mg), ale przede wszystkim wskutek większego tarcia kół o nawierzchnię, na przykład podwozie Boeinga B.747 składa się aż z 18 kół.

Wymagania Siłowe i Koncepcje Holowania

Wiadomo, że największą siłę trzeba przyłożyć do ruszenia samolotu z miejsca. Testy wykazały, że aby ruszyć z miejsca samolot Boeing B.747 w tył, przy włączonych na wolnych obrotach wszystkich silnikach, potrzeba około 255 kN. Z tej liczby 70 kN jest potrzebne do pokonania oporu stawianego przez silniki, pracujące na biegu jałowym. Natomiast aby utrzymać w ruchu ruszony już samolot B.747 z prędkością 35 km/h, potrzeba zaledwie 50 kN.

Zrodził się wówczas pomysł budowy dwóch typów ciągników lotniskowych:

• Ciągniki manewrowe: powolne (maks. 35-40 km/h), o mocy silników 300-350 kW, przeznaczone do precyzyjnego przemieszczania.
• Ciągniki szybkie: (maks. 70 km/h), ściągające samoloty z RWY (drogi startowej) na stanowisko peronowe. W założeniu, silniki samolotów miały pracować tylko na RWY.

Wykonane testy szybkiego holowania przy użyciu ciągników dyszlowych osiągnęły prędkość 58 km/h, ale wówczas zespół ciągnik-samolot zaczynał zygzakować. Odchylenia od założonego toru ruchu przekraczały 0,8 m, co powodowało nadwyrężenie konstrukcji samolotu i ciągnika, a także ryzyko zerwania holu. Podobne zjawisko wystąpiło przy lżejszym (130 Mg) samolocie Boeing B.707.

Obecnie, na niektórych lotniskach, ciągniki nie tylko wypychają samoloty na drogę kołowania, ale kołują z nimi niemal do RWY i również ściągają je z okolic RWY na miejsce peronowe (gate). Prędkość kołowania nie przekracza jednak 35 km/h, co wynika z przepisów bezpieczeństwa. Praktyka ta była stosowana m.in. przez firmę Virgin Atlantic, jednak w USA została przerwana po wzroście kosztów utrzymania sprzętu na skutek naprężeń powstałych podczas holowania.

Typy Ciągników Lotniskowych

Generalnie ciągniki lotniskowe dzielą się na dyszlowe i bezdyszlowe. W latach 70. do bardziej znanych firm budujących ciągniki lotniskowe należały francuska firma Tracma, brytyjska firma F. L. Douglas Equipment oraz amerykańska firma International Harvester Company.

Ciągniki Dyszelowe (Klasyczne)

Ciągniki dyszlowe do chwili obecnej stanowią większość i są bardziej uniwersalne. Mogą manewrować nie tylko wąską grupą typów samolotów, ale także być wykorzystane do innych nietypowych prac lotniskowych związanych z transportem bliskim. Ciągniki te mają zaczepy zarówno z przodu, jak i z tyłu pojazdu. Zaczepy są tak skonstruowane, że mają możliwość regulowania wysokości zapięcia dyszla, co pozwala na holowanie różnych typów samolotów. Zaczepy (haki) mogą poruszać się poprzecznie. Każdy typ statku powietrznego posiada unikatowe wyposażenie holownicze, dzięki czemu hak działa również jako adapter między standardowym holownikiem a specyficznym zaczepem dla danego samolotu.

Dyszel musi być wystarczająco długi, aby umieścić holownik na tyle daleko, aby uniknąć uderzenia w samolot. Każdy dyszel posiada własne koła, które opuszcza się do nawierzchni, aby transportować dyszel, gdy ten nie jest zaczepiony do samolotu. Przy ciężkich dyszlach jego koła opuszczane są hydraulicznie, co ułatwia ustawienie odpowiedniej wysokości do zapięcia. Po zapięciu koła dyszla są podnoszone do góry.

Ciągniki Bezdyszlowe

Próby holowania za pomocą dyszla skłoniły do poszukiwania innej alternatywy, co doprowadziło do opracowania ciągników bezdyszlowych. Teoretycznie są one łatwiejsze do obsługi i są bardziej wyspecjalizowane, służąc tylko do określonych typów samolotów.

Pierwsze projekty ciągników bezdyszlowych miały nisko umieszczoną platformę, którą trzeba było podsunąć pod przednie koła samolotu, a następnie zablokować je klinami. Problem w tym, że w początkowej fazie podwozie główne musiało być zablokowane, a potem zwolnione, co angażowało dodatkowo załogę samolotu. Konstruktorzy doszli do wniosku, że proces musi być mniej skomplikowany. Ponieważ do tego potrzeba dużych sił, skupiono się na układach ruchomych ramion poruszanych hydraulicznie.

Powstało kilka rozwiązań: ciągnik dojeżdża do kół samolotu i opiera się o nie przednimi odbojnicami kołyski, których kształt ma maksymalnie pasować do opony. Następnie, tylne odbojnice są wysuwane z ciągnika (podwójne z jednej strony lub pojedyncze dla każdego koła) i dolegają do opon od tyłu. Z kolei, cały zespół odbojnic (kołyski), z pochwyconymi kołami samolotu jest unoszony kilkanaście (15-30 cm) centymetrów w górę za pomocą układu hydraulicznego. Pasażerowie zwykle nie odczuwają tych zmian, a zespół samolot-ciągnik jest gotowy do ruchu.

Ogólne Cechy i Parametry Ciągników Lotniskowych

Wszystkie ciągniki lotniskowe mają te same podstawowe funkcje. Kierowca-operator siedzi w kabinie pojazdu, która bardzo często jest izolowana akustycznie. Ciągnik zwykle ma łączność przewodową lub bezprzewodową z załogą samolotu. Jeśli takiej łączności nie ma, obok zestawu samolot-ciągnik idzie Marshaller, który ma taką łączność z załogą samolotu. Wszystko zależy od przyjętych procedur danej linii lotniczej lub/i operatorów na lotniskach.

Konstrukcja i Wyposażenie

Każdy ciągnik lotniskowy posiada sygnał dźwiękowy, zestaw świateł, lusterka wsteczne i inne elementy poprawiające widok z kabiny operatora (na przykład widok zaczepu dyszla), a także hamulec postojowy. Ciągniki często mają napęd na wszystkie koła i są bardzo zwrotne. Nierzadko skrętne są koła dwóch osi, przedniej i tylnej, co znacznie zmniejsza promień skrętu. Bywają rozwiązania, w których zarówno przednie, jak i tylne koła mogą skręcić się w tę samą stronę, co powoduje, że pojazd może przemieszczać się lekko bokiem. Ciągniki mają od czterech do sześciu kół.

Ciągniki lotniskowe mają specyficzny wygląd: są maksymalnie niskie, aby mogły wjeżdżać pod nos samolotu i nie uszkodzić go. Stanowisko operatora umieszcza się w kabinie, która bardzo często ma możliwość podnoszenia się i opuszczania dla poprawy widoczności. Opony ciągnika są możliwie najmniejszej średnicy, a jednocześnie możliwie największej szerokości, co wynika z chęci uzyskania jak najlepszej przyczepności do podłoża. Ciągnik musi być maksymalnie ciężki, dlatego często konstrukcja ma dodatkowy balast.

Typowy ciągnik dla dużych samolotów waży do 54 ton (119 000 funtów) i ma dyszel ciągnący o sile ciągu 334 kN (75 000 lbf).

Współczesne Ciągniki i Ich Specyfikacja

Ciągniki lotniskowe z silnikami Diesla firmy TLD są nowocześnie i ergonomicznie zaprojektowanymi urządzeniami spełniającymi najnowsze normy emisyjne. Mogą służyć do holowania lotniskowych wózków bagażowych, kontenerowych, paletowych, a także do przemieszczania sprzętu lotniskowego, takiego jak GPU, schody pasażerskie, nagrzewnice czy airstartery. Dostępne są różne wersje o zmiennych parametrach uciągu od 2 000 daN (4 400 lbs) do 3 000 daN (6 600 lbs). W określonych warunkach mogą służyć do operacji push-back małych statków powietrznych.

TLD JET-16 - Elektryczny Ciągnik Bagażowy

TLD JET-16 to rodzina lotniskowych elektrycznych ciągników bagażowych, stanowiących nową jakość w rozwiązaniach nieemitujących zanieczyszczeń. Są one wykorzystywane do wielu zadań na lotnisku lub w przemyśle. W zależności od konfiguracji, ciągniki JET-16 mogą mieć uciąg o wartościach od 1 600 daN (3 500 lbs) do 2 000 daN (4 400 lbs). Nowoczesna technologia AC zapewnia proporcjonalne przyspieszanie, wysoką prędkość na długich dystansach i doskonałe parametry holowania.

Elektryczne ciągniki JET-16 są wykonane z mocnego, jednoczęściowego podwozia zapewniającego wytrzymałość w najcięższych warunkach. Ergonomia, przestrzeń w kabinie, doskonała manewrowość i efektywne zawieszenie zapewniają bezpieczeństwo, komfort i łatwość użytkowania operatorom.

Wybrane parametry TLD JET-16:

• Kontroler: inwertor 80V.
• Zawieszenie: Sprężyny piórowe na obu osiach, amortyzatory osi przedniej.
• Hamulce drogowe: Wspomagane, tarczowe na cztery koła, łatwe w obsłudze.
• Zaczep holowniczy: 2-poziomowy manualny: 328 mm (12.9"), 418 mm (16.5") od podłoża. Niewyjmowana i zapinana szpilka o średnicy: 30 mm (1.18").

Ciągnik Holowniczy Samolotów CDT300

Ciągnik holowniczy samolotów CDT300 spełnia następujące normy:

• IATA AHM 905 (Dokument referencyjny dotyczący sprzętu pomocniczego na lotniskach cywilnych)
• IATA AHM 910 (Podstawowe wymagania dotyczące sprzętu do obsługi naziemnej lotniska)
• IATA AHM 913 (Podstawowe wymagania bezpieczeństwa dotyczące sprzętu do obsługi naziemnej lotniska)
• IATA AHM 915 (Standardowa kontrola)
• MH/T6017-1999 (Ciągnik do holowania samolotów)

Ciągnik CDT300 wykorzystuje hydraulicznoprzemiennikową skrzynię biegów, napęd na cztery koła i podwójną oś. Składa się z podwozia komercyjnego, silnika, skrzyni biegów, wału napędowego, osi przedniej/tylnej, kabiny kierowcy, układu hamulcowego, układu kierowniczego, układu sterowania itp.

Podwozie CDT300:

• Główna rama: Spawana blacha stalowa o wysokiej wytrzymałości z wyżarzaniem odprężającym. Górna część jest pokryta płytą i materiałami antypoślizgowymi.
• Zawieszenie: Oś przednia posiada zawieszenie na resorach piórowych.
• Haki holownicze: Zamontowane z przodu i z tyłu pojazdu.

Silnik Diesla CDT300:

• Projekt: Dongfenga Cumminsa
• Typ: Czterosuwowy silnik wysokoprężny z turbodoładowaniem, chłodzony cieczą.
• Model: QSB6.7-240
• Maksymalny moment obrotowy: 520/1300 obr./min
• Norma emisji: UE III
• Silnik jest zamontowany z tyłu głównej ramy, co zapewnia optymalne rozłożenie obciążenia.

Przekładnia i Osie CDT300:

Moc silnika przekazywana jest przez skrzynię biegów, wał napędowy, główną przekładnię redukcyjną, most różnicowy, reduktor, koła, felgę i opony, co zapewnia napęd całej osi.

• Skrzynia biegów: US DANA Gearbox seria T12000, cztery biegi do przodu / trzy do tyłu. Elektrohydrauliczny układ przekładniowy umożliwia powolne ruszanie (0-4,5 km/h), zmiana biegów odbywa się łagodnie.
• Wał napędowy: Wyprodukowano w Chinach.
• Oś napędowa przednia: Producent USA DANA, typ przekładnia planetarna / wahadłowa, układ kierowniczy hydrauliczny, połączenie z nadwoziem zawieszenie na resorach piórowych, mechanizm różnicowy typu przekładni planetarnej.
• Oś napędowa tylna: Producent USA DANA, typ przekładnia planetarna / wahadłowa, układ kierowniczy hydrauliczny, połączenie z nadwoziem sztywne, mechanizm różnicowy typu przekładni planetarnej.

Opony i Układ Kierowniczy CDT300:

• Model opony: 12,00R24, ilość: 4 opony.
• Układ kierowniczy: W pełni hydrauliczny ze wspomaganiem. Montaż pomocniczy składa się z pompy elektrycznej, zapewniającej opcjonalną funkcję obracania.

Instalacja Elektryczna i Kabina CDT300:

• System sterowania: Całkowicie elektryczny, napięcie systemu 24 V DC.
• Kabina kierowcy: Typ stały, stała tylna szyba, podwójne drzwi, regulowane siedzenia, system wyświetlania urządzeń, system sterowania, wycieraczka szyby, urządzenie odmrażające, lusterka wsteczne (lewe i prawe), lusterko tylne z dyszlem, żółte światło ostrzegawcze na górze kabiny.
• Klimatyzacja: Z funkcją chłodzenia/ogrzewania.

System Świateł Sygnalizacyjnych CDT300:

• Światła tylne: dalekie/bliskie, pozycyjne, cofania, kierunkowskazu, hamowania, zaczepu i sworznia.
• Światła przednie: dalekiego zasięgu/bliskiego zasięgu, pozycyjne, cofania, kierunkowskazu, hamowania, zaczepu i sworznia.
• Oświetlenie sufitowe pojazdu: Oświetlenie sufitowe kabiny kierowcy, światło ostrzegawcze.

W kabinie każdego kierowcy znajduje się przycisk awaryjnego zatrzymania silnika, który umożliwia zatrzymanie pojazdu w razie nagłego wypadku. Wraz z pojazdem dostarczana jest dokumentacja techniczna oraz narzędzia specjalne.

Nowoczesne Ciągniki Elektryczne

Ciągniki takie jak seria YT zostały gruntownie przetestowane w laboratoriach badawczych, na torze testowym i podczas zadań operacyjnych. Ich podwozie i rama są trwale zabezpieczone przed korozją poprzez cynkowanie ogniowe. Kabina została całkowicie przeprojektowana, z nowymi elementami sterującymi umieszczonymi bezpośrednio obok fotela.

Znacznie poprawiono dostępność podzespołów mechanicznych i elektrycznych. Deskę rozdzielczą można zdemontować i zamontować ponownie w ciągu kilku minut, co ułatwia naprawy. Osłony, zderzaki i szyby można łatwo wymieniać.

Moc silnika elektrycznego jest porównywalna z silnikiem wysokoprężnym. Dostępnych jest wiele kombinacji pojemności akumulatorów, nawet do 236 kWh, co pozwala wybrać wariant najlepiej dostosowany do wykonywanych zadań. Nowe akumulatory zostały dokładnie przetestowane i uzyskały certyfikat zgodności z normą ECE-R100 rev. 3. Napęd elektryczny jest wyposażony w system odzyskiwania energii (rekuperacji) w celu zmniejszenia zużycia energii i elementów układu hamulcowego. Elektryczny napęd ma mniej ruchomych części niż silnik wysokoprężny i poprzednia generacja EV, co skutkuje niskimi kosztami serwisu. Pojazd i akumulatory są zgodne z normą ECE-R100 rev.

tags: #ciagnik #lotniskowy #moc