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飞机着陆时如何减速呢?其实也靠刹车减速但却是与众不同的刹车

归档日期:06-28       文本归类:反推装置      文章编辑:爱尚语录

  相信大家在乘坐飞机时,会被飞机着陆的情形所震撼。因为此时,飞机发动机的侧面会打开几个缺口,高温燃烧气体不向后喷射,而是向前喷射,并时不时的冒出巨大火光。其实这就是飞机着陆时,发动机通过反喷来快速让飞机停下来。

  众所周知,飞机即便是在降落时,速度依然很高,可达近200公里每小时,如此高的速度,用普通方法来减速,其效果很差,就导致飞机滑行距离很长(相应的跑道就需要很长),且普通刹车容易受自然条件影响,比如雨雪天气等。

  所以,现阶段飞机刹车主要靠发动机反推实现,但这个技术可以说是相当的神奇,而今天我们就为大家解开飞机发动机反推的神秘面纱。

  首先,目前普通飞机上的发动机均为大涵道比涡扇发动机(在本文中的飞机均指客机),如下图所示:

  其中空气经前段风扇压缩分别进入内涵道和外涵道,在内涵道中,空气与燃油混合,燃烧膨胀做功,驱动涡轮机带动前段风扇高速旋转,并将燃烧气体高速喷出,提供推力;在外涵道中,空气经压缩,并将内涵道部件冷却后,高速向后喷出,为发动机提供推力。而涵道比就是指外涵道进气量与内涵道进气量之比。现在的飞机发动机的涵道比可达到15,而对于高涵道比发动机而言,外涵道提供了整个发动机90%以上的推力,内涵道的作用仅仅是驱动涡轮机和风扇高速旋转,产生少量推力。因此飞机发动机的反推往往是针对外涵道设计的。

  在早期,实现发动机反推的方式主要是折流式,即在发动机喷口安装一块板,让高速尾气打在板上从而改变气体流动方向。这种方法虽然简单,但却是将内涵道与外涵道的推力都产生反推,由于内涵道的尾气温度很高,因此折流板需要直接承受高温气体的冲击,反推载荷大,因此折流板需要设计的很笨重,效率低下。所以这种方法可谓是简单粗暴。

  随着科技的发展,逐渐诞生了一种高效轻便的反推方式——叶栅式,这种方式只针对外涵道设计,因此避免直接承受高温气体的冲击,所以,结构灵巧紧凑,而反推力输出也较为平稳。因此逐渐取代了折流式反推,成为了最主流的反推方式。现今的飞机降落时,都采用此种方式进行反推刹车。其结果示意图如下:

  也许大家会好奇,既然叶栅式反推是针对发动机外涵道的,而外涵道均是高压空气,并无燃料燃烧尾气啊,可为什么飞机降落反推时,会有火光呢?

  其实这正是叶栅式反推的缺点,由于其缺点是叶栅式反推启动之时,并非将外涵道气体全部隔断,而是要留一部分气体流经内涵道外壁,以实现对内涵道部件降温,但同时,由于压差原因,也就无法避免内涵道尾气进入外涵道,也就是我们看到的火光。而这种情况是我们不愿意看到的,因为高温气体会对反推装置造成损害。因此,未来还需要开发新的反推方式。

  上文所述就是飞机发动机反推技术的来源及现状,对于飞机发动机反推技术,您怎么看呢?

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