民航科普(四)——起落架系統(tǒng)與燃油系統(tǒng)
這一期介紹的是飛機(jī)的起落架與燃油系統(tǒng),相對(duì)來說是比較重要的,起落架關(guān)乎著飛機(jī)的起降接地的穩(wěn)定性,燃油系統(tǒng)更是產(chǎn)生推力的必要條件之一。

? ? 起落架可以按照類型分為前三點(diǎn)式與后三點(diǎn)式,前三點(diǎn)式的主起落架位于約機(jī)身正下部,前起落架控制轉(zhuǎn)向約位于飛機(jī)的機(jī)頭下方,整體飛機(jī)水平重心穩(wěn)定位于前起落架與主起落架之間;而后三點(diǎn)式的主起落架同樣位于約機(jī)身正中央,不同的是控制轉(zhuǎn)向的起落架位于機(jī)尾處,此時(shí)機(jī)頭的朝向向天,重心相較于前起落架并不穩(wěn)定,因此在現(xiàn)代民航客機(jī)中,主要采用的起落架為前三點(diǎn)式,后三點(diǎn)式在二戰(zhàn)時(shí)期頗為常見如果大家經(jīng)??炊?zhàn)題材的影視劇的話。

? ? 起落架的收放也是關(guān)鍵。這是飛機(jī)以高速下落地面時(shí)第一個(gè)接觸的結(jié)構(gòu),所以降落的安全性是需要保證的,首先是材料強(qiáng)度上的安全性,其次是需要確保飛機(jī)落地時(shí)起落架是完全展出而且不再回彈,同理再起落架收回時(shí),因?yàn)樵诟呖罩腥缛羝鹇浼芤馔鈴棾?,起落架將無法承載高空中高的氣流的壓力進(jìn)而損傷甚至斷裂,那就真的成為特殊情況“兩眼一閉,聽天由命”。因此我們引入構(gòu)架鎖“掛鉤式”“撐桿式”通常掛鉤式作為上位鎖而撐桿式作為下位鎖。綜合一下放起落架的流程為:“開上位鎖——放起落架至預(yù)定位置——鎖下位鎖”,如果起落架未鎖定或者未正常放出,那么將與地面發(fā)生親密接觸;那么收起起落架的流程就是“開下位鎖——收起起落架至預(yù)定位置——鎖上位鎖——空中剎車”這里多了一個(gè)空中剎車的原因是通常受起落架是在起飛之后,而飛機(jī)經(jīng)過起飛的快速滑跑此時(shí)輪胎帶有一定速度,如若不進(jìn)行剎車那么在收輪機(jī)艙內(nèi)有可能造成震動(dòng)等潛在危害,因此我們通常采用空中剎車。

? ? 起落架的減震器分為“油氣式減震器”與“彈簧式減震器”。后者的工作原理較為簡單,多數(shù)用于老式飛機(jī)中,而前者的工作原理主要利用氣體的壓縮變形吸收撞擊動(dòng)能,減小撞擊力;利用油液高速流過小孔的摩擦消耗能量,減弱顛簸跳動(dòng),從能量轉(zhuǎn)換上看是將飛機(jī)下落的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為油液升溫的內(nèi)能。

? ? 起落架的剎車與減震器的工作原理類似,通過油氣進(jìn)入工作室,推動(dòng)活塞,將固定圓盤與旋轉(zhuǎn)圓盤緊緊地壓在一起。固定圓盤組的另一端,則與裝在主體上的調(diào)節(jié)盤壓緊,。在剎車松開時(shí),圓盤也對(duì)應(yīng)松開。因此圓盤也稱為熱庫,對(duì)應(yīng)引出快速過場概念,在經(jīng)停機(jī)場需要等待一段時(shí)間保證機(jī)輪散熱正常。除此之外剎車過程中還有一個(gè)防滯系統(tǒng),有一點(diǎn)點(diǎn)類似汽車上的防抱死系統(tǒng)首要所用是防止幾輪鎖死使得滾動(dòng)摩擦力變?yōu)殪o摩擦力。如果機(jī)輪鎖死那么靜摩擦力所帶來的摩擦生熱讓機(jī)輪的摩擦力急劇減小,經(jīng)過試驗(yàn)表明在靜摩擦力與滾動(dòng)摩擦力共存的狀態(tài)下的剎車效果最好,如下圖。

? ? 燃油系統(tǒng)可以主要由航空燃油、燃油油箱、加油方式組成。航空燃油可以分為航空汽油與航空煤油,活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)主要使用航空汽油,噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)使用航空煤油。

? ? “燃油油箱位置”:這個(gè)燃油油箱可以分為機(jī)翼主油箱、通氣油箱、機(jī)身中央油箱,配平油箱。
? ? ? ? 機(jī)翼主油箱顧名思義是在機(jī)翼內(nèi)部存放燃油,這么做的目的是可以減少升力對(duì)于翼根產(chǎn)生的向上的力矩并且與發(fā)動(dòng)機(jī)的距離相近,通常左翼供左發(fā)動(dòng)機(jī),右翼供右發(fā)動(dòng)機(jī),但是當(dāng)出現(xiàn)單發(fā)失效的特情時(shí)油氣交輸活門將打開,對(duì)左右燃油進(jìn)行傳輸保證飛機(jī)縱向的平衡性。

? ? ? ? 機(jī)身中央油箱位于機(jī)身下方,在使用燃油的順序中機(jī)身中央油箱將首先使用,目的是減少機(jī)翼所受彎矩,讓機(jī)翼主油箱再壓一會(huì)
? ? ? ? 通氣油箱位于機(jī)翼靠近翼尖的位置,首先它通氣且不含有燃油。位于主油箱外側(cè)、靠近翼尖的區(qū)域內(nèi)。所需的通氣為首先在加油時(shí)防止加油時(shí)油箱內(nèi)產(chǎn)生過大的正壓,在飛行中給油面提供沖壓空氣壓力,防止因耗油產(chǎn)生負(fù)壓,導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)吸不上燃油就像你在吸一個(gè)真空包裝的飲料那樣費(fèi)勁。
? ? ? ? 配平油箱并不是每一個(gè)飛機(jī)都有配備,主要目的是調(diào)整飛機(jī)重心,減少飛機(jī)阻力,提高航行經(jīng)濟(jì)性。
? ? 加油可以分為壓力加油和重力加油。重力加油通常需要跑道機(jī)翼的上表面由上向下對(duì)機(jī)翼進(jìn)行加油,這種加油方式不需要額外的動(dòng)力,因此加油速度也較緩慢,而且有可能造成燃油的外撒或者破壞機(jī)翼表面;所以壓力加油即使利用地下油泵或者加油車向機(jī)翼下利用壓力將有壓進(jìn)油箱中,這種加油方式速度快?,F(xiàn)代民航客機(jī)通常采用壓力加油的方式并且保留重力加油作為備用加油方式。
