前言:纵观几千年的交通工具发展史,从最原始的脚力,古时候的马车,再到现代的高铁、飞机,人们总是在追求“快起来”。然而再快的交通工具,都有慢下来的一刻,这个从快到慢直至停止的过程,叫做“制动”,通俗地讲就是刹车。那么像每天往返于京沪之间的空客A320,以及动不动就突破音障吓得成都市民心肝一颤的歼-20,都是怎么刹车的呢?下面庚号二同学将带大家一探究竟。
常见的飞机制动系统有:刹车片,扰流板,发动机反推系统,减速伞,减速板,尾勾-阻拦锁系统。
刹车片:几乎应用于所有固定翼飞机。
刹车片工作时由于高温产生大量白烟
类似于汽车刹车系统,制动过程主要完成于飞机起落架着地以后。依靠耐高温、高摩擦系数材料之间的相互作用而达到制动减速效果,该过程会产生大量的热,所以经常出现飞机刹车片因高温而变得通红。飞机刹车片的磨损也是非常快的,我国在这方面的技术水平还不能达到欧美水平。所以中国的战机往往是通过刹车片+减速伞来完成制动。作为一个材料人,深知这条路还任重而道远。
扰流板:多用于民航客机。
向上翘起的即为扰流板
飞机扰流板在制动时会向上打开,通过增加飞机滑跑中的气动阻力,来起到制动作用,该过程发生在飞机着陆之后。如果有朋友坐在机翼靠窗的位置,就能很容易观察到它的工作过程。
发动机反推系统:多见于大型客机及运输机,例如波音787,国产C919,美国空军的C-17运输机等。
通过改变喷出气流方向产生逆推力
对于涡轮风扇发动机:靠改变外涵道喷气方向,减少向后喷射的气体量来达到辅助减速的效果,而螺旋桨发动机则是通过反桨的方式来提供逆推力,等效于桨叶反转。反推是通过逆推力来抵消发动机的动力从而达到减速效果,这类似于我们开车下坡时一定要挂抵挡来制动而不是空挡踩刹车。有趣的是,由于四发A380客机的翼展较宽(79.75米),外侧两部发动机可能超出一些机场跑道宽度范围,如安装反推,有吸入跑道外侧异物的风险,所以这个大家伙只有机翼内侧的发动机装有反推装置。
减速伞:常见于各种战斗机,如歼-10,F-16,苏-27等。
歼-10降落时打开减速伞
减速伞安装位置
减速伞原理较为简单,类似于空降兵跳伞,通过伞面产生空气阻力,一般与刹车片同步制动,可有效降低刹车片损耗。
减速板:常见于各种战斗机。
机腹上的减速板
机背上的减速板
其工作原理类似客机扰流板,不过战斗机的减速板位置不在机翼,而是在其他位置上。各款战机的减速板位置也各有不同。
尾勾-阻拦锁系统:尾勾只出现在舰载机上面,例如歼-15,F-18等。
歼-15降落辽宁舰甲板的一瞬间
一般航母甲板上的阻拦锁有三道,舰载机的尾勾总能勾住一道从而立即减速,当然也有意外发生,如果飞机没有勾住任何一道阻拦锁,那么就要马上复飞,盘旋后再次尝试降落。该系统由于制动时间过短,飞机与航母之间拉力过大,会一定程度地影响飞机寿命。
最后澄清一点,飞机降落时,在飞机接地之前我们并不是希望飞机阻力越大越好,我们希望飞机保留足够的能量以防万一需要复飞。
作者:庚号二
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