航空發動機是如何實現反推的?

航空發動機是如何實現反推的?

現代的噴氣式飛機著陸速度比傳統的螺旋槳飛機要快得多,地面滑行距離也比螺旋槳飛機長很多,光靠傳統的減速板、襟翼和輪胎剎車很難在短距離內讓體型巨大的飛機停下來,如此一來就對機場的跑道長度提出很高的要求。

航空發動機是如何實現反推的?

和軍用的戰鬥機不同,大型軍用運輸機和民航機的體型要大得多,那些用在戰鬥機上的諸如攔阻索、減速傘等地面減速裝置並不適合大型機,因此就誕生了發動機地面反推力減速裝置。

航空發動機是如何實現反推的?

反推力減速裝置無論在軍機還是民航機上使用都具有很高的經濟實用價值,而且比其它任何一種減速方式都要有效和簡單,一般來說使用反推力減速方式著陸的大型飛機,其著陸滑跑距離至少能縮短5-6倍,因此反推力裝置早已成了現代軍民用運輸機的標配。

航空發動機是如何實現反推的?

這類大型運輸機採用的動力一般分為渦槳發動機和渦扇發動機兩大類。渦槳發動機要實現反推比較簡單,只需要在飛機落地以後進行反槳操作就可以實現推力的轉向,而渦扇發動機要實現反推就相對比較麻煩一些。

航空發動機是如何實現反推的?

總體來說,渦扇發動機的反推裝置一般分為兩類,一種是熱氣流反推,另外一種則是冷氣流反推。

所謂的熱氣流反推就是靠兩片位於發動機尾噴口兩側的抓鬥式燃氣折流板在液壓系統推動下兜住發動機噴口處的尾流,產生一個45度角的反作用力。這種反推裝置看起來比較簡單粗暴,但卻具備極大的反推力,一般用於涵道比較小的渦扇發動機和沒有外涵道的渦噴發動機上,最典型的就是俄羅斯的D-30系列中等涵道比渦扇發動機,該型發動機也被應用於我國的運-20早期型胖妞身上。

航空發動機是如何實現反推的?

此類反推力裝置的缺點就是相關部件的受力比較大,結構比較笨重,而且在打開的狀態下反射的熱氣流對機體結構的破壞比較大

航空發動機是如何實現反推的?

還有一種就是冷氣流反推裝置,它的結構相對要複雜得多。它的作用原理是利用液壓系統推動發動機短艙整流罩向後移動,露出格柵排氣口,阻流板擋住向後流動的涵道氣流,使其折入葉柵中定向流出。折流柵反推力器主要在外涵道氣流中工作,結構比較輕巧緊湊,反推力平穩,而且全部部件都藏在發動機短艙裡,沒有外露的部份,不佔據外部空間。

航空發動機是如何實現反推的?

與此類反推裝置類似的還有一種是整流罩不後移,只是圍繞著排氣口位置設置4個可以打開的排氣門,打開的排氣門呈一定角度便於引導氣流朝前方排出。

航空發動機是如何實現反推的?

這類反推裝置結構稍顯複雜,作動部件較多,但產生的反推力相對比較大,一般可以達到外涵道正常推力的60%-70%,而且所吹出來的是冷風,對機體和擋板部件不會產生燒蝕和破壞,尤其適用於大涵道比的渦輪風扇發動機,歐美的民航客機基本上都應用這種反推力裝置。

航空發動機是如何實現反推的?

此類反推力裝置的缺點是機械協調件較多,結構複雜,葉柵蓋和阻流板的氣流洩漏可能導致發動機推力性能的降低。而且這種反推力裝置並沒有阻斷核心機熱氣流的排放,因此還會產生一定的正推力,其實際的反推力只能達到發動機正常推力的30%左右,這一點不如熱氣流反推力裝置。

航空發動機是如何實現反推的?

其實反推力裝置的應用可不光光是為了縮短飛機著陸滑跑的距離,它同時也減輕了飛機輪胎和剎車系統的損耗,其經濟效益非常顯著,這才是其被廣泛應用的主要原因。


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