Die Bremskraft setzt sich zusammen aus den Bremskräften auf das Hauptfahrwerk und das vordere Fahrwerk:

An den Auflageflächen der Räder auf dem Boden wirken Kräfte auf das Flugzeug ein. Diese Kräfte können je in zwei Komponenten F_Gi und F_Bi zerlegt werden (G = Gear, B = Brake):

• Die Summe aller F_Gi tragen das Gewicht des Flugzeugs.
• Die Summe aller F_Bi bremsen das Flugzeug ab.

Die Kräfte an den Hauptfahrwerken und am vorderen Fahrwerk werden für die Berechnung zusammengefasst zu:

• Hauptfahrwerk: F_GM und F_BM
• Vorderes Fahrwerk: F_GF und F_BF

Grund: Die maximalen Bremskräfte F_BM und F_BF hängen von den entsprechenden Auflagekräften F_GM und F_GF ab und diese wiederum von der Verzögerung des Flugzeugs: je mehr gebremst wird, desto stärker wird das vordere Fahrwerk belastet und das Hauptfahrwerk entlastet. Zudem hat das vordere Fahrwerk bei Flugzeugen wie dem A320 keine Bremsen und somit wirkt dort lediglich der Rollwiderstand verzögernd.

Abhängigkeiten der Kräfte und Momente

Das folgende Bild zeigt, wie die Kräfte und Momente voneinander abhängig sind:

Die Bremskräfte FB sind von den Fahrwerkskräften FG abhängig, sowie von äusseren Faktoren wie Bremsart BA und Reibungsbeiwerten RC. Alle übrigen Kräfte werden zu F_Mx, F_Mz und dem Moment M FM zusammengefasst, welche am Schwerpunkt des Flugzeugs angreifen.

Die Bremskraft F_B = F_BM + F_BF zusammen mit allen übrigen Kräften in Fahrtrichtung F_Mx ergeben die Bremsverzögerung a = F_x / m. Die Bremskraft hat zudem Auswirkungen auf das Moment M, welches bewirkt, dass das vordere Fahrwerk stärker belastet wird, je stärker gebremst wird. Dies ist in der Realität daran sichtbar, dass das Flugzeug die Nase beim Bremsen senkt.

Die Bremskoeffizienten k_M und k_F geben an, wie viel von der Auflagekraft eines Fahrwerkes aktuell in eine Bremskraft umgesetzt wird:

Das Bugfahrgestell hat keine Bremsen. Dort ist der Bremskoeffizient gerade gleich dem Rollkoeffizienten:

Beim Hauptfahrgestell kann der Bremskoeffizient einen Wert zwischen mindestenz dem Rollkoeffizienten c_R und dem Haftreibungskoeffizienten μ annehmen.

Der Bremsfaktor b = [0..1] gibt an, wie viel % davon effektiv ausgenutzt wird.

Bei einer manuellen Vollbremsung ist b = 1. Beim AUTO-Braking regelt das Bremssystem den Bremsfaktor so, dass eine bestimmte konstante Verzögerung a resultiert, zum Beispiel 0,3 g, d.h. 30 % der Erdbeschleunigung.

Die effektiven Bremskräfte sind also:

Um die Bremskräfte ausrechnen zu können, müssen zunächst die Fahrwerkskräfte und die übrigen Flugzeugkräfte und Momente berechnet werden. Zudem müssen die Bremskoeffizienten bestimmt werden: