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飞机发动机那些你不知道的秘密
[版面:航空航天][首篇作者:energy051] , 2017年04月16日23:37:30 ,586次阅读,0次回复
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发信人: energy051 (混世魔王), 信区: Aviation
标  题: 飞机发动机那些你不知道的秘密
发信站: BBS 未名空间站 (Sun Apr 16 23:37:30 2017, 美东)

对于汽车来说,一台性能优良的发动机很关键,当望着头顶上轻松掠过的大灰机,不免
感叹,这发动机才是真的牛,对于可以“带你飞”的航空发动机,内心有多少秘密?

飞行安全的“关键先生”

大家坐飞机的时候,首先考虑的就是安全。飞机不像汽车,发动机坏了可以停在路边,
而在上万米高空飞行的飞机却不行,上百人的生命很可能因此面临生死抉择。飞机发动
机作为飞机的“心脏”,对于飞行安全起着至关重要的作用,可以说是名副其实的“关
键先生”。

发动机决定了飞机能够飞多高,飞多快,飞多远,也决定了我们乘坐的飞机是否舒适,
最重要的是发动机直接关系到一段飞行是否安全。随着我们对飞行舒适、快捷和经济的
要求不断提高,飞机需要爬升到11000米左右的高空,随着高度的升高,大气温度降低
,可以提高发动机的工作效率,改善发动机的经济性,但是稀薄的空气和各种不确定因
素使发动机工作条件变得更加恶劣,对发动机性能提出了极高的要求。

航空发动机属于高转速部件,叶片转速几千甚至达到上万转/分钟,地面运转的发动机
就像一个巨大的鼓风机,能轻松将一辆几吨重的商务车吹到十米开外,发动机风扇叶片
根部所受的拉力相当于几辆大卡车一起拉动叶片时产生的力,涡轮叶片处于上千度的高
温,热应力、热变形等都会对发动机运转过程中必须面对的严峻挑战。发动机零件、部
件、系统或整机的不正常和损坏,会造成发动机性能恶化、推力下降、空中停车、损坏
和提前换发等。这位“关键先生”的任何轻微的故障都有可能影响飞机性能,严重的则
会产生事故,甚至造成机毁人亡的惨剧。

小心脏的“洪荒之力”
众所周知,飞机不是像鸟儿那样扇动着翅膀飞翔,而是由发动机的“洪荒之力”推上蓝
天,发动机除了提供推力以外,我们在飞机上照明的灯光,客舱里吹的空调,卫生间里
的水源都离不开发动机的卖力工作,相信你已经被发动机爆棚的能量震撼到了,那么这
股“洪荒之力”究竟有多大呢?

目前国内常见的机型为波音B737系列和空客A320系列飞机,它们的发动机的推力等级算
是民航客机里比较低的,与大型航发相比,如同家用代步车PK顶级越野,不在同一个量
级上,即便如此,每飞100公里,他们也要消耗掉近400公斤的油料,也算是当之无愧的
“油老虎”,当然这只“油老虎”也不是光说不练的。

以国内民航业主流的波音B-737/800/900客机选装的CFM56-7发动机为例,单发推力可以
达到18000磅到22000磅,约为8吨左右,由于每架飞机配置两台发动机,推力再乘以二
倍。这个推力究竟有多大呢?打个比方,一架飞机的发动机可以在一秒内将一间上百平
米的屋子抽成真空,其“洪荒之力”可想而知。

如今,这些“油老虎”也开始越来越注重全面发展了,除了推力的不断增加外,发动机
的研制更加注重降低耗油,尾气和噪声。例如“空中巨无霸”A380 ,其载客量为 550
人至800人,这要求发动机至少能提供近36吨的推力,但是A380 的燃油消耗却比以往客
机降低了近13%,其百公里旅客耗油量不足 3 升,仅仅相当于家用小汽车的水平。小心
脏也有神奇的“洪荒之力”!
任何损伤,通通说“NO”

对于我们人类来说,心脏的任何微小创伤都会对正常的生活造成巨大的影响,而对于承
载了无数生命翱翔天际的飞机君来说,对待任何“心脏病”更是要歇斯底里地说“NO”
的。看到构造精密的“小心脏”推动着重达十几吨的胖妞以每小时700-800公里的速度
在空中自由翱翔,它身上每个零部件所承受的严酷负担便可想而知。

与人类生命活动一样,航空发动机一样需要“呼吸”和“供血”,作为一种以空气为工
作介质的动力装置,通过燃烧航空煤油产生高温高压的油气混合气,混合气的能量为飞
机提供推力的同时维持自身机械部件的持续运转来压缩更多的空气进行做功,所以承受
高温高压空气的部件,机械传动的润滑装置,控制部件作动的液压装置是飞机“小心脏
”最脆弱和关键的部位。

以空客A320飞机所装配的V-2500发动机为例,风扇叶片作为气流进入发动机的第一站,
就像是我们用于呼吸的口鼻一样敏感,每片叶片上部的刮痕深度不能超过1.7mm,否则
就要更换;

发动机的润滑系统,与我们分布全身的血管类似,润滑系统中如果发现了金属碎屑,就
像人的血管出现血栓一样可怕,碎屑的长度超过2.5mm,飞机便不能起飞;而对于发动
机至关重要的冷却系统可以类比我们皮肤的毛孔,毛孔中出现了血液自然也是一件可怕
的事,发动机ACOC排气孔同样严禁有滑油泄漏……

正是这些严苛的标准铸就了“小心脏”驰骋蓝天的自信,底气满满的咆哮着划过天际的
背后是一条条量身定制维护铁律的保驾护航,灰机“小心脏”的终极理想就是为你提供
一段平安美妙的旅程!





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