航空小知识

机上最“懒”的大力士

时间:2019年07月20日 16:41   来源:大飞机报
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陈名乾 摄

 

  发动机反推力装置是使飞机降落时减速、减小着陆滑跑距离的一种辅助装置。飞机着陆减速一般有三个帮手,“老大”是机轮刹车系统,“老二”是我们常在着陆时看到的机翼上翘起的扰流板,“小老弟”就是发动机反推装置,别看他最小却是重要的一环。

  飞机起降所需的跑道长度是直接影响飞机运营能力的一个限制因素,反推的工作能有效地缩短飞机着陆滑行距离。单通道飞机着陆时单台发动机推力大约是600-800磅,反推装置凭借一己之力在极短的时间内可将这其中的70%左右转变为反向推力。

  在每次飞行中,发动机反推装置工作的时间都很短,一般只在着陆之后打开并维持半分钟左右。想想一趟几小时甚至十几小时的飞行,只工作几十秒,发动机反推装置真可称得上是全机最“懒”的大力士了!

 

  发动机反推装置工作的基本原理

  涡扇发动机一般分内、外涵道,空气在进入发动机后按一定比例进入这两部分。内涵道是高压气体压缩段,是发动机的动力主要来源;外涵道是低压气体压缩段,靠高压段的动力带动风扇旋转,飞机的推力主要来源于此。

  发动机反推并不是把发动机反转,而是通过改变发动机气流喷射方向,使发动机部分气流向前排出,从而产生反向推力,起到降低飞机滑行速度的效果。

  现代客机中最常用的是阻流门式反推装置,它有一个类似百叶窗的排气格栅以及一个类似推拉门的滑动罩,整个造型流畅、秀气。

  飞机在飞行过程中滑动罩处于关闭状态,空气向后排出产生正常的推力。当飞机降落、反推打开时,作动筒推动滑动罩向后滑动带动活门堵塞外涵道,迫使外涵道气流通过排气格栅向前排出使飞机减速。

  阻流门式反推装置只能改变外涵道气流方向,内涵道气流仍然向后排出,但对于大涵道比发动机,大部分推力由外涵道气流产生,因此,阻流门式反推大致能使推力的70%转变为反推力。

 

  发动机反推装置的打开和关闭

  以阻流门式反推装置为例,反推的工作是由飞行员直接操纵驾驶舱内油门台推力拉杆完成的。当飞机落地需要打开反推时,飞行员会将油门杆移至反推位置,反推上的几把“小锁头”依次打开,同时,发动机的大脑FADEC监控油门杆角度信号,并控制反推滑动罩后移,从而打开反推。

  需要反推关闭时,过程就正好反过来。飞行员将油门杆移出反推力位置,FADEC发出指令收回反推滑动罩,待信号检测滑动罩完全收回后,FADEC再指示各个“小锁头”自动落锁,至此反推工作圆满完成。

 

  反推装置是怎样“炼”成的

  反推装置是涉及到飞行安全的重要部件,尤其是在潮湿、积水、结冰或被冰雪覆盖的跑道上降落时,飞机轮胎和跑道间的附着力降低导致刹车功能损失,此时,发动机反推装置便可以在危急的时刻站出来,降低飞机速度,使可能失控的飞机安全停止。

  反推装置虽然原理简单,但“打造”它可不容易,尤其是要做好反推着陆打开功能正常、防止空中反推误打开以及双侧发动机反推打开同步等设计。

  飞机着陆滑行距离是经过精心设计和计算的,如果落地后反推未能及时打开可能会造成严重的事故,因此反推着陆打开功能正常非常重要。

  1993年11月4日,中华航空605号班机,搭载274名乘客及22名机组人员,在香港启德机场着陆后失事冲落海中,造成机上23人受伤。

  香港民航主管部门翻查过飞行记录仪后,发现机长在飞机着陆后,错误地把发动机的推力控制杆当作反推杆向前推,副机长在约20秒后才发现这一问题,遂立即使用反推以刹停飞机,但为时已晚,飞机最终冲入海中。

  2005年8月21日,法国航空358号班机在加拿大多伦多皮尔逊国际机场降落时反推打开过迟,未能在跑道结束前减速停止,从而冲出跑道末端起火燃烧,所幸所有乘客与机组人员都及时逃出。

  发动机反推装置必须是在主起落架双轮接地后才能打开,一般使用的速度范围在60节至140节。如果反推装置在飞机起飞或者飞行途中误打开是非常危险的事故,很可能会造成机毁人亡的巨大空难,所以,防止空中反推误打开的相关设计也不容忽视。

  同时,两台发动机的反推展开时还需要有同步机构保持两侧反推的打开协调一致,否则飞机会由于推力不平衡造成事故。

  此外,需特别提醒的是,如果要反推装置帮忙实现飞机地面倒车,这一装置通常都是“拒绝”的。因为飞机在地面使用反推形成的气流,有可能对周边的人员、车辆造成不利影响,同时可能将地面沙石吸入发动机,所以出于安全考虑,一般禁止客机通过反推力装置倒车。

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