飛機
是現(xiàn)代最迅速的交通工具之一
降落時速度依然“驚人”
那么,飛機是如何“減速”的?
是否像汽車一樣
踩一腳剎車就停下?
飛寶小課堂開課啦!
如何通過反推裝置實現(xiàn)飛機減速?
大型噴氣式飛機的起飛和著陸重量在不斷提高,大型化的發(fā)展趨勢對飛機著陸和起飛提出了更高要求,在著陸重量很大的情況下為實現(xiàn)較短的滑跑距離,最有效措施就是采用反推力裝置及相應(yīng)的控制技術(shù)。
在正常滑跑和飛行狀態(tài)時,飛機發(fā)動機產(chǎn)生向后的噴射氣流,從而產(chǎn)生往前的正推力。而飛機在中斷起飛或降落接地等情況下,需要借助于反推裝置,通過改變?nèi)炕蛘卟糠謬娚錃饬髁飨虻姆绞剑a(chǎn)生與正推力方向相反的反推力來使飛機減速。為保證飛機的安全性和經(jīng)濟性,反推裝置要具備操作容易、安裝性能好、承載能力強、流量損失小、穩(wěn)定性好等特點。
采用反推裝置實現(xiàn)飛機減速的優(yōu)點:
與僅采用機輪剎車相比,在潮濕、結(jié)冰或被雪覆蓋的跑道上,反推裝置工作時的減速效果更明顯。
反推裝置工作時的適應(yīng)性很好,能在飛機迫降、緊急終止起飛以及在惡劣氣候下為飛機提供可靠的減速力。
反推裝置可以減少飛機機輪剎車系統(tǒng)磨損,也不需要像減速傘在使用后需要重新收起,從而提高飛機的使用效率。
反推裝置不要求機場設(shè)置專門設(shè)備,不受著陸面積的制約,比其他幾種減速方式平穩(wěn)可靠。

從安全性角度來看,反推力裝置是大型飛機必不可少的組成部分,這使得反推技術(shù)的研究和發(fā)展一直是各國飛機制造商和發(fā)動機研究機構(gòu)關(guān)注的熱點。
實現(xiàn)反推裝置的主要方式有哪些呢?
目前實現(xiàn)反推的方式主要是機械式反推,結(jié)合渦噴發(fā)動機和渦扇發(fā)動機的特點,反推結(jié)構(gòu)主要包括折流板反推、葉柵式反推和折流門反推等。
折流板反推器具有結(jié)構(gòu)簡單的特點,但是重量較大,承受的反推力載荷大,且反推氣流容易作用到機身結(jié)構(gòu)上。通常情況下,折流板反推的反向氣流噴射角度較大,反推效率較低。因此,折流板反推力器多用于渦噴發(fā)動機或小涵道比渦輪風(fēng)扇發(fā)動機上。
葉柵式反推主要應(yīng)用于大涵道比渦扇發(fā)動機上。葉柵式反推裝置在結(jié)構(gòu)上和折流板反推比更加靈巧緊湊,反推力更加平穩(wěn),短艙內(nèi)有足夠空間滿足該反推力裝置的定位要求。
葉柵式反推應(yīng)用比較廣泛,常見涉及的機型包括A320、B737、A380等。中國商飛公司的ARJ21飛機尾吊發(fā)動機和C919飛機翼吊發(fā)動機也采用了葉柵式反推裝置。

折流門反推的常見形式為瓣式轉(zhuǎn)動折流門反推,其由在短艙側(cè)壁上沿周向設(shè)置的四組或多組轉(zhuǎn)動的樞軸折流門及驅(qū)動機構(gòu)組成。
折流門反推常見于采用Trent700發(fā)動機的A330飛機,以及采用CFM56-5B發(fā)動機的A320、A340及B737飛機。
新型反推結(jié)構(gòu)
在飛機中應(yīng)用反推技術(shù),既增加了機械系統(tǒng)的復(fù)雜性,更重要的是增加了短艙結(jié)構(gòu)的質(zhì)量。目前正在研究的一種新型反推裝置為無阻流器發(fā)動機反推力裝置(BETR)。
反推力裝置是現(xiàn)代大型噴氣式飛機必不可少的組成部分,同時也是涉及到結(jié)構(gòu)、強度、材料、氣動以及機械等專業(yè)的飛機發(fā)動機一體化設(shè)計技術(shù)。
目前,我國在發(fā)動機反推技術(shù)領(lǐng)域的研究還比較基礎(chǔ),相信通過國產(chǎn)大飛機的研制,將提升我國在大型噴氣式飛機反推技術(shù)和裝置方面的研制能力。(作者系中國商飛北研中心工程師)