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反推力装置

反推力装置(又称反推器)是现代客机必备的设备。顾名思义,它是产生与飞机飞行方向相反推力的设备,其作用与发动机正常工作时的作用正好相反。

飞机速度的提高必然使飞机着陆滑跑距离增加,为了缩短滑跑距离,需要使用必要的专用减速装置。常用的减速方法有机轮制动减速、减速伞减速、着陆拦阻钩减速、襟翼控制减速和反推力减速。其中,反推力装置在军、民用飞机上应用得最为广泛。反推力装置不但能保持减速效率直至使速度为零(飞机停止前进),而且制动效果不会因跑道潮湿或地面覆冰而受到影响。不要求机场设置专用设备,不受着陆面积的制约,比其他几种减速方式平稳可靠,所以被许多军用运输机和大型客机采用。自从采用反推力装置以来,飞机着陆滑跑距离已由3000m缩短到450m以内。因而,反推力装置已被公认是现代和未来高性能运输飞机必不可少的常设装置。

传统的反推力装置分为三类,分别是折流栅反推力器、抓斗形折流板反推力器和瓣式转动折流门反推力器。其中后两者可以使用机电作动器作为反推力装置的执行部件。

抓斗形折流板反推力装置也称蚌壳式。这类反推力装置必须安装在机翼下的短舱后端,要求短舱伸出翼外;否则,当反推力排气直接流过机翼时会产生不必要的升力,使反推力下降。抓斗式反推力装置一般用于非风扇的纯涡轮喷气发动机或小涵道比发动机上。

由在短舱侧壁上沿周向设置的4组或多组转动的枢轴转动门及驱动机构组成。工作时,折流门绕枢轴转动,每组门的内侧部分起阻流板作用,挡住涵道气流;外侧部分对排气起定向导流作用,产生反推力。瓣式转动折流门反推力器对涡轮风扇发动机比较适用,其反推力约为发动机静推力的40-,A330、A340客机用的就是这种装置。

发动机反推力装置通常用于在着陆滑跑过程中将发动机推力偏转向前,以减慢飞机速度和保持刹车。反推力装置通常与降低升力功能联合使用,这时所有扰流板同时完全展开,通过提供附加气动阻力同时也降低升力来减慢飞机速度。反推力装置展开2块折流板,发动机每一边一个,当飞机处于“轮载”状态时,由空气涡轮马达作动器气压作动这2块折流板,将风扇气流偏转向前,从而达到必要的刹车效果。空气涡轮马达具有足以在发动机排气的严酷温度和噪声环境下工作的强壮(鲁棒)性优点,而液压马达或电机在这些地方不够可靠。

采用了防止反推力装置在空中无意识工作的联锁装置。在“狂风”式飞机上,在飞行中通过向外侧摆动油门杆选定反推力装置。接地时由发动机控制系统向连接“鲍顿”(Bowden)钢索和螺旋作动器机构的空气涡轮马达输出一个信号而展开折流板。大多数具有大型风扇的现代民用飞机是偏转风扇的排气(它是大部分推力的来源)。在比较良好的环境条件下允许应用液压作动器。

反推力装置是一种改变发动机推力方向的装置,主要起减速和缩短滑跑距离的作用。现代飞机一般都使用喷气发动机,在获得高飞行速度的同时,也对着陆时的减速装置提出新的要求。飞机着陆速度过大,必然要延长在跑道上的滑行距离,因此许多机场的跑道就不能适应高速飞机的着陆。最明显的减速装置就是我们可以轻易观察到的减速伞。除此之外,飞机设计师们还在发动机上安装了反推力装置。

典型的反推力装置,是在发动机的尾喷口处加装一组可转动的楔形凸块。正常飞行时,凸块将喷口两侧的排气口堵住,燃气从尾喷管排出,以获得向前的推动力。当需要减速时,凸块将喷管两侧排气口打开,同时将尾喷口堵住,燃气经两侧排气口向斜前方喷出,产生一个反推力,所以,反推力并不是真正意义上的气流实现180度折转。采用反推力装置发动机的飞机,着陆滑跑距离可以比普通飞机缩短20-以上,特别适合在潮湿、结冰或雪盖着的跑道上着陆。除了有利于缩短飞机着陆时的滑跑距离之外,反推力装置还可以改善飞机的机动性能,使飞机能够骤减速度或俯冲,进而增强战斗机的空中格斗性能。

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