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客机降落时是怎么减速的? 第1页

  

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客机降落时正常的减速手段是通过舵面,发动机反推,机轮刹车,减速伞(排名不分先后)。

当然还有不正常的减速手段。

通过舵面减速

客机绝大部分减速板都是在机翼上

减速板打开不光增加了迎风面积,提高了阻力。而且破坏了机翼上方的气流,降低升力把飞机摁在跑道上。这样起落架获得更好的抓地力也可以提供更高刹车力。

可见这台787机翼上方由高速气流产生的凝结雾,在减速板打开的瞬间消失了。

关于凝结雾原理(只是在这里介绍了,这种雾无关音障):

此外减速板左右不对称打也可以控制飞机滚转,所谓的次级控制舵面。副翼是滚转动作的初级控制,速度当然比减速板快。

此外飞机起飞的时候副翼左右对称向下打可以达到增加升力的效果。

当然还有减速板在其它位置的客机,军机的减速板装在哪的都有。

起落架机轮刹车

起落架首先分为前起落架和主起落架。



不同的型号,前起落架只承受飞机重量的6%-15%,而且需要提供转向功能。虽然有的宽体客机主起落架也可以小范围转向,但是转向主要还是靠前起落架。所以前起落架能实现的刹车功能很有限。

大部分飞机前起落架压根就没有刹车,见下图,再对比一下有刹车的波音727。

主起落架承担了机轮刹车的绝大部分甚至全部的任务,干线客机降落时几十吨到几百吨。降落速度140节(适航性要求),也就260公里每小时。这么巨大的能量中很大一部分需要被机轮刹车吃掉,所以相比汽车刹车,飞机刹车就长得异常粗壮了。

首先不同于汽车刹车,一个轮子就一个刹车片,飞机一个轮子有多套刹车片,下面的例子有5套。

一层转动的套一层不转的,跟汽车的多片式离合器一个原理。

而且一整圈全都是液压活塞推动刹车,刹车液压系统通常有两套冗余。当一套失效时,自动切换到另外一套。两套液压全部失效的几率远远低于单套失效。

而且在汽车中几乎只有超跑和赛车上才能见到的碳纤维刹车片,客机都可以选配。甚至例如空客A320为标配,不光重量低于钢片,而且强力抗热衰减。

发动机反推

发动机反推也是对于机轮刹车的一套冗余系统,机轮刹车由液压驱动,发动机反推多由气动来驱动开启(避免了液压失效时,两种刹车都失效)。

反推机构是很多种,格栅式,外涵道挡板,整个挡板的。(请原谅我中文专业词的匮乏)原理都一样,不同的结构让发动机的气往前喷,整体挡板是唯一可以让内涵道喷气也向前喷的结构。

其实开反推对于发动机的寿命略有坏处,本来在降落前进近时发动机工作在低载荷状态,开反推又被快速拉到高载荷,减速结束开始滑行又回到低载荷。增加了一个工作循环。

涡桨发动机的客机显然没有像涡扇一样的结构来开反推。但是它们的桨叶是可以调角度的,面积又大,可以提供很大的阻力。军用运输机的涡桨是可以通过反桨来实现反推的,我没考证过民用涡桨飞机是否能反桨,欢迎评论补充。毕竟通过反桨来实现反推,螺旋桨轴本来被向前拉变成被向后推,对其支撑结构(轴承)有坏处。经评论补充:民航涡桨也可以反桨。


罗罗UltraFan(中文好像叫超钛扇)

不同于瑞达系列三轴架构,只有高压低压轴双轴,其中低压轴加一个减速齿轮箱带动风扇(同普惠齿轮扇),而风扇的叶片不同于其它所有涡扇发动机,它们可以改变攻角。这台发动机理论上可以省去反推结构,用螺旋桨一样的原理靠风扇的反桨来反推。其齿轮箱开发和测试在德国,和德国利勃海尔宇航合作。

波音NMA(797)项目中,罗罗就拿出了这个方案参与投标。具体情况我以后再写个文章说吧。

关于齿轮扇:

降落伞刹车

@鸑鷟鹓鶵 提示补充

客机也有带减速伞的,下图法国南方飞机公司的快帆SE-210。这家公司现在已经被融入到空客集团内了。

还有协和

图144

不正常的刹车

JetBlue的一台空客A320降落时前起落架不能回到中性位,拿轮毂当刹车了。

还有脸着地用下巴刹车的。

肚皮刹车

说几个非民用的再

U-2过于修长放不下三点式起落架,最后要翼尖蹭地停下。

舰载机用拦阻索

军中奇葩C-130大力神改装火箭助推超短距离起降,然后悲剧了。最后一次火箭减速降落实验,还没触地火箭开早了,失速拍到地上飞机解体,这个魔改项目就终止了。

关于这种固体火箭暴躁的推力,原理扩展阅读:

这货还有别的惊人之举,比如在航母上降落

或者改造成空中炮艇

有谣言说洛马要把C-130改造出一个商用版本开卖,不知真假,我自己觉得不太可能。(经评论提醒,还真有商用版L-100,不过现在已经退出商用市场了,还在一些空军中服役,详见精选评论)


其实别看军用运输机长得膀大腰圆的,飞行性能可是不差。

还有什么,欢迎评论补充。

广告一下吧还是:

卢西:后置发动机的客机为什么现在很少了?

卢西:真正支持十字军东征的动力是什么?

卢西:飞机发动机在地面上是如何进行测试的?对安置在地表起固定作用的设施会造成怎样的影响?

卢西:人造卫星本身有没有动力系统?


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主要通过扰流板,反推和机轮刹车减速。襟翼和起落架也可提供额外的阻力。

只用机轮刹车或只用反推可以把飞机快速停下来,而只用扰流板飞机一定会大大地冲出跑道。但一般禁止低速时开启反推,也不能在空中开启反推。一般来说飞机触地滑行后会同时使用反推,机轮刹车和扰流板。飞机速度降低到一定程度后会关闭反推。继续通过扰流板和机轮刹车降低飞机速度后,会略微增加油门,维持这个速度进入滑行道,前往停机坪。前往停机坪的过程中飞行员会收起襟翼和扰流板。

大型客机扰流板通常分为两部分,空中扰流板和地面扰流板,由一个手柄控制,飞机自动判断处于飞行中还是在地面。空中扰流板在机翼稍微中间的位置,在空中和地面可以开启,而地面扰流板靠近翼根,只有在地面时可以开启,在空中时受飞机程序控制,无法开启。空中扰流板在空中的最大开启角度低于地面,因为空中扰流板开启角度过大时会造成机翼附近的空气流场剧烈变化,更有可能因为气动力过大而损坏飞机部件和结构。

空中和地面扰流板都能大大增加飞机阻力,而空中扰流板更可以降低飞机升力,因此在大坡度转弯时,一侧扰流板会展开,降低该侧机翼升力,辅助飞机滚转。空中通常只需要将油门置于idle位置就能很快降低速度了,尤其是对于使用螺旋桨的飞机,如果螺旋桨转速慢的话本身就会成为阻力,因此,许多小型螺旋桨飞机不设置扰流板,如塞斯纳172。

可以将扰流板控制手柄置于预位,降落后即可自动打开扰流板。

上图为A320在地面展开全部扰流板。注意图片最下侧的扰流板只有在地面时才会展开。


上图为在空中使用扰流板减速的A320. 最靠近机身的扰流板和最外侧的扰流板没有伸展。
上图为A320向右滚转时扰流板微微展开辅助机动。只有三面扰流板展开。

飞机降落后,飞行员可以将油门手柄置于反推位置,而在空中时受飞机程序控制,无法将油门置于反推。因飞机故障导致发动机空中反推曾造成数起空难。为防止发动机吸入地面异物以及发动机过热,规定使用涡扇发动机的客机的反推在某个速度(通常60节)之内禁止开启,因此反推通常不能用于倒车。实际上飞机程序是允许飞机静止状态开启反推的,一些制造商的飞行手册也只是不建议飞机使用反推来倒车,但这样做显然是危险的: 除了发动机吸入异物和过热之外,倒车的飞机转弯半径会减小,飞机更容易侧翻;而如果倒车速度较快时使用机轮刹车的话,飞机可能会向后翻倒。螺旋桨飞机的反推通过改变桨距实现,而使用涡扇发动机的飞机则是通过用导流装置将风扇吹出的空气导引到前方实现反推。

波音737的驾驶舱局部。注意反推杆连接在油门杆上。扰流板操作杆的预位位置标记恰好位于无法拍清楚的角度。

机轮刹车也可以用于地面飞机减速。因为扰流板的减速效率随飞机速度降低而降低,反推也不能在低速时使用,因此飞机低速时的减速主要依赖机轮刹车。同样可以将机轮刹车设置到预位,飞机前轮触地后就会自动刹车。

波音737的机轮自动刹车旋钮。RTO用于起飞中断自动刹车,1、2、3、MAX为不同刹车力度的着陆自动刹车。

为使飞机具有低速短距离起降的性能,飞机通常设置有襟翼。大部分战斗机和小型机只有后缘襟翼,并且只有三到四个可调角度,而大型飞机还有前缘襟翼,可调角度也更多。襟翼可以提高机翼的升力,但同时也会增加飞机的阻力。起飞时襟翼通常置于5°或第一档的位置,此时机翼升力稍微增加,襟翼阻力也不大,在缩短滑跑距离的同时能够让飞机在起飞时具有较大的加速度和爬升率。降落时襟翼通常置于最大角度,以便在低速时保证飞机升力。在降落后,襟翼造成的阻力也能帮助飞机降低速度。为防止损坏襟翼,襟翼的每个开启角度都对应着一个最高开启速度,高于此速度时襟翼不会展开。飞机飞行速度越低,越应当增加襟翼的角度来为飞机提供足够的升力。襟翼也不能在高空打开。除了因高空稀薄空气的流动特性与低空致密空气不同外,也因为制造商认为没有必要在高空使用襟翼而没有验证过襟翼在高空时的性能,因此在程序中做出限制。

Clamshell(蛤壳)式反推装置。客机通常只将外涵道气体引出,而也有蛤壳开在发动机后端,将全部气体引向前方的反推装置。
Target式反推装置。原理粗暴,不需多言。
Cold steam(冷气流)式反推。与蛤壳式的区别在于,反推气流的方向由放置在外涵道内部外侧的格栅控制。
三种常见的发动机反推装置,以及其原理。

飞机接近机场的时候,飞行员会放出起落架。起落架也会产生很大的阻力,因此也能降低飞机的速度。但为了防止飞机在高空或高速时意外放下起落架而导致气动力损坏飞机,起落架被设定为只有在低于某个速度和高度时才能放下。之所以对高度做出限制,同样也是由于制造商没有验证过高空放下起落架时的飞机性能。J10战斗机在试飞中,就出现过低估气动力,导致向前开启的前起落架舱门被吹变形的状况。

一般来说,飞行员会主动使用扰流板、机轮刹车、反推来在地面上降低飞机速度,其中扰流板更可以在空中为飞机快速减速。而襟翼和起落架的减速作用,只是它们实现各自功能时的副产品,通常不是飞行员降低飞机速度的主动选择。


最后送图一张,猜猜看下图的飞机使用了何种类型的反推装置?

使用反推装置倒车(Powerback)的C17运输机。发动机前方形成的巨大负压将地面上的水气吸进了发动机。

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总体还可以,开场雷军先自我吐槽了一波“在微博开了一星期的发布会了”



第一个卖点是全息幻彩屏,可见小米也要走颜值+工业设计的路线,而不是只玩跑分了。


接下来则是一些手机的设计细节,比如这个“天使眼”


说这些还蛮让人觉得有新意的,感到了小米不再只是不服跑个分的套路了。

接着就是强调轻薄,感觉是为后面的电池做铺垫啊哈哈:



然后第五代屏幕指纹解锁,其实还是不错的,就是被iQOO直接跟进了第六代技术的发布,亮眼度低一些,但实际使用应该还是很不错的:


然后,军军有开始骚操作,直接放2轮王源的宣传视频:

不得不说,对于粉丝圈来说,这招真的很到位了,也显示去了小米一直以米粉为重的态度。是个加分项。

然后就是到位的尬聊环节,感觉比吴亦凡更让人看着舒服一些啊~

小米这波营销+公关的升级还是可以的。


然后就是女生为主的“汤圆”粉丝群,男生为主的“米粉”粉丝群,交互欢呼。不得不说王源还是实在人啊:


然后跑分没啥意外,安卓旗舰水平


拍照确实小米史上最强,DxO第三其实也很不错了:



对了,补一句,这个系统老化18个月疯狂暗示不卡顿的友商啊:

样张环节,这年头国产安卓的发布会,iPhone可能会迟到,但绝不会缺席:

雷军还是厚道,没把明哥的V20拍月亮放上来:

基本同价位无敌了:


电池果然。。。,快充有线无线都不错,PPT魔性啊:




配件到是继续“真香”


说到堆料,加大内存是最简单的之一:



最后:厉害。。

这定价只要供货稳定,肯定是爆款了,确实有些让人意外,对比其他3000价位的手机确实性价比拉满。

关键,关键,就是能不能轻松买到了。

接下来,小米9SE,骁龙712首发,性能在日常使用中其实也不错。

摄像头配置在2000档也属于恐怖:

可以说打2000档友商的产品,配置和性价比方面稳稳的:


还有一个对饭圈来说,很有吸引力的杀手锏:


所以看得出,小米这次发布数字旗舰和次旗舰,也算是转型之作,性价比还是不错,但也加入了很多非跑分元素的东西,并且放弃了大电池,追求快充和轻薄好看,总体来说前途还是不错的。


归根结底还是看最重要的这张PPT能执行到什么程度了:


相关回答和拓展:

猜价格:果然主力机型是我预料的2899-2999的超级能打区间,低配转为小米9SE的形式,高配没有走量机型发布,留给后面的MIX4们发挥:

评价定价:

评价小米9SE:


最后,再次感谢大家阅读到这里,比心~!




  

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