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机翼上方因为气流速度产生凝结雾,减速板的打开瞬间消失了。
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。
降落伞刹车
经 @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
还有什么,欢迎评论补充。
来源:知乎 www.zhihu.com
作者:卢西
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