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我叫“小白”,我是大發(fā)的顏值擔當

這期欄目,小編來帶你認識一下短艙“小白”,跟我一起say Hi~


· (圖片來自于公開資料)

短艙“小白”不僅是飛機“大眼萌”的好朋友,也是我們發(fā)動機“大發(fā)”的好兄弟。要說這三位的關(guān)系,那可真是互相離不開的鐵哥們兒。

這中間,又要數(shù)“小白”和“大發(fā)”的關(guān)系最好啦,“小白”給了“大發(fā)”兄弟一個溫暖舒適的家,不管晴雨冬夏,“小白”永遠罩護著大發(fā),為它遮風擋雨,十足的暖男范兒。

特別是在“大眼萌”需要兄弟倆幫忙的時候,“小白”立即化身為“大發(fā)”的戰(zhàn)甲,與它并肩作戰(zhàn),共同為“大眼萌”提供動力。

看到這里,你是不是已經(jīng)對又暖又man的“小白”路人轉(zhuǎn)粉了呢?那相親相愛的故事就先講到這里吧,小編來帶你來扒一扒短艙“小白”的傳奇家族和絕世技能。


短艙由安裝節(jié)、進氣道、風扇罩、反推系統(tǒng)、尾噴管和中心錐組成,它們一個個身懷絕技,為飛機和發(fā)動機提供優(yōu)良的連接性能、氣動外形和反推動力,是“小白”的左膀右臂。


· 短艙主要組成部分(圖片來自于公開資料)


就拿安裝節(jié)來說吧,發(fā)動機能掛在飛機的翅膀上可都是安裝節(jié)的功勞。


· 發(fā)動機安裝節(jié)(圖片來自于公開資料)

它一只手牽著發(fā)動機的風扇機匣和渦輪機匣,另一只手牽著機翼上的吊掛,保證發(fā)動機不會繞軸旋轉(zhuǎn),牢牢地把發(fā)動機固定在飛機上。

不僅如此,在發(fā)動機產(chǎn)生巨大推力,帶著飛機翱翔天際時,也要靠安裝節(jié)把發(fā)動機推力傳遞給飛機吊掛,并且承擔發(fā)動機的側(cè)向載荷和力矩載荷。


· (圖片來自于公開資料)


再來說說進氣道,這個人物可不簡單,防結(jié)冰、降分貝、助通風、抗鳥撞,一身的本領(lǐng)使都使不完,“大發(fā)”能不能呼吸到穩(wěn)定均勻的氣流全靠它把關(guān)呢。

小編偷偷告訴你們一個秘密哦,進氣道可是個簡約低調(diào)有內(nèi)涵的家伙兒,只要你開始去了解它,便會被它復(fù)雜的結(jié)構(gòu)和強大的功能吸引。

進氣道唇口與前隔框形成封閉的“D”形防冰區(qū),封閉區(qū)內(nèi)布置有防冰管路,防止冷氣流結(jié)冰進入發(fā)動機;后隔框上布有熱防冰管接口開口、EEC冷卻管接口開口、風扇艙通風冷卻管開口及傳感器電纜接口開口等;進氣道內(nèi)壁板由穿孔板、蜂窩芯和面板整體成型,吸收風扇產(chǎn)生的巨大噪音。

· 發(fā)動機進氣道(圖片來自于公開資料)


如果你在乘飛機旅行時正巧坐在機翼的位置,就能看到反推系統(tǒng)工作的樣子啦。


· 發(fā)動機反推系統(tǒng)(圖片來自于公開資料)

在飛機著陸準備滑跑時,飛機控制系統(tǒng)將工作信號傳遞給反推作動系統(tǒng),使移動外罩沿滑軌向后移動,同時帶動阻流門轉(zhuǎn)動,在外涵外壁與核心機艙罩之間形成折流墻,將外涵道氣流從導(dǎo)流葉柵向前排出,實現(xiàn)反推功能。


· 反推系統(tǒng)工作原理(圖片來自于公開資料)

只需數(shù)秒,極速前進的飛機便會在反向氣流的阻力下迅速降低滑跑速度,穩(wěn)穩(wěn)的停下來,在潮濕和結(jié)冰的跑道上作用尤為突出。除此之外,反推系統(tǒng)還可以應(yīng)用于飛機的中斷起飛,提高飛機工作的安全性。

總而言之,有了“動力大叔”的幫助,“大眼萌”再也不用擔心著陸跑道不夠長啦!


· 反推系統(tǒng)工作原理(圖片來自于公開資料)


別看“小白”外表憨厚可愛,一旦它開啟工作模式,那可是個深藏不露的武林高手??!為了滿足發(fā)動機防冰、噪聲、防火、雷電防護等方面的適航要求,“小白”拿出“頭懸梁錐刺股”的精神勤學(xué)苦練,終于練就了一身絕世技能。勿慌勿忙,小編這就講給你聽~


· 與短艙相關(guān)的適航要求(圖片來自于公開資料)


當飛機穿越高空中的云層時,大量的過冷水滴會毫不吝嗇地撞擊飛機發(fā)動機的短艙表面,在水收集系數(shù)較大的進氣道前緣唇口等處聚集結(jié)冰,這不僅會降低進氣道內(nèi)表面的氣動特性,影響壓氣機葉振動,更有甚者,如果冰從表面脫落并隨氣流進入發(fā)動機,將會造成發(fā)動機功率下降,嚴重時會造成發(fā)動機喘振、失速、熄火甚至失去控制。

因此,進氣道防冰系統(tǒng)的設(shè)計相當重要哦~通過在進氣道前緣內(nèi)布置防冰管路,將壓氣機內(nèi)的熱氣流引入防冰腔中,使熱量傳遞給進氣道外表面(熱氣防冰系統(tǒng)),或者在進氣道前緣內(nèi)布置電加熱元件和加熱電路,加熱進氣道,從而提高進氣道外表面溫度(電加熱防冰系統(tǒng)),這時候,過冷液滴們就束手就擒,乖乖蒸發(fā)成水蒸氣逃逸到了外部大氣中嘍。


· 短艙防冰設(shè)計(圖片來自于公開資料)


在飛機起飛和降落時,發(fā)動機風扇是主要的噪聲來源,通過在短艙進氣道和外涵道鋪設(shè)精細化設(shè)計的微孔蜂窩結(jié)構(gòu)聲襯,可以最大限度的吸收風扇、壓氣機、渦輪和燃燒室等的聲能量,降低發(fā)動機的噪聲水平;對于發(fā)動機尾向的噴流噪聲,通過合理設(shè)計噴管構(gòu)型,可以改變噴流結(jié)構(gòu)、控制噴流輻射,同時盡可能減少氣動損失,實現(xiàn)噴流降噪的完美平衡。噪聲就此“慢走不送”哦~



· 短艙降噪設(shè)計(圖片來自于公開資料)


發(fā)動機工作時,壓氣機、燃燒室、渦輪機匣會向短艙傳遞大量的熱量,比如燃燒室機匣最高溫度在650℃左右,而安裝在短艙內(nèi)成附件(燃油分配器、VBV、VSVTBV等)最高只能承受200℃高溫。

600℃?附件兄弟們早就中暑歇菜了,發(fā)動機還怎么工作!隔壁外涵道家里進出全是冷氣,找他借點唄,這點氣對他來說就是九牛一毛,外涵大哥說,你需要就用吧,不影響我性能就行,要么說,遠親不如近鄰。

氣源有了,怎么把氣引到艙內(nèi)來呢?最簡單的,在外涵內(nèi)壁上找個合適的位置開個孔,靠外涵和艙內(nèi)的靜壓差把氣引進艙內(nèi),這個方法簡單易實現(xiàn),但是引氣量少,有時會滿足不了附件兄弟們的需求,那就來個風斗,利用外涵總壓將氣流引進艙內(nèi),引氣流量是上來了,但也影響外涵性能,所以還得根據(jù)實際情況選擇合適的引氣方式!

引氣方案定了,就得分析分析到底能降多少度,短艙通風換熱過程集合了熱傳遞的三種方式:熱傳導(dǎo)、熱對流以及熱輻射,行家都知道,這幾種傳熱方式,單獨拎出來一種都很難做到準確模擬,更別說三種方式耦合在一起,再加上短艙及附件管路繁榮復(fù)雜的結(jié)構(gòu),難點就來了,簡化模型,畫網(wǎng)格,數(shù)值計算,試驗一個都不能少,一個環(huán)節(jié)也不能馬虎,安全第一。


· 短艙通風冷卻設(shè)計(圖片來自于公開資料)


短艙內(nèi)包含了著火三要素:危險源(燃、滑油)、火源(機匣高溫熱表面)和助燃劑(空氣),是主要火區(qū),因此防火系統(tǒng)的重任主要是降低著火可能性,一旦發(fā)生著火,也能夠迅速探測并確認火情,減少火焰蔓延,并及時撲滅著火!

發(fā)動機著火原因主要有:易燃物質(zhì)控制不當(燃滑油管路破裂或接頭密封失效導(dǎo)致的泄露),火源控制不當(電氣附件短路、接觸不良引起的火花,高溫熱表面),通風排漏不當或者機匣不包容。

通過設(shè)計合理的排液通道、做好艙內(nèi)的通風冷卻,可以極大降低火災(zāi)可能性。同時,在短艙內(nèi)布局火警探測系統(tǒng),并做好滅火設(shè)計,以確保探測系統(tǒng)迅速發(fā)現(xiàn)火情并及時撲滅。


· 短艙防火設(shè)計(圖片來自于公開資料)


短艙大量使用碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu),碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的電阻比鋁結(jié)構(gòu)高很多,在未提供適當?shù)膶?dǎo)電路徑時,雷擊會對短艙結(jié)構(gòu)和與其相連的電氣系統(tǒng)、液壓系統(tǒng)、燃油系統(tǒng)等構(gòu)成威脅甚至造成災(zāi)難性失效

。因此,基于雷電防護設(shè)計要求,短艙復(fù)合材料外壁板均進行了閃電防護設(shè)計,不僅在壁板表面鋪設(shè)銅網(wǎng)用以導(dǎo)電,還對電荷積聚傳導(dǎo)效率低的區(qū)域設(shè)計電搭接,這樣整個短艙就形成了完整的導(dǎo)電通道。一旦雷電擊打到短艙上,壁板上的電荷可通過銅網(wǎng)有效地傳導(dǎo)到周邊金屬結(jié)構(gòu)上,金屬結(jié)構(gòu)再將電荷沿著導(dǎo)電通道傳導(dǎo)到放電處,將電荷釋放出去。

有了這樣簡單高效的導(dǎo)電路徑,就能避免電荷對短艙自身結(jié)構(gòu)和相鄰系統(tǒng)造成損傷啦。


· 短艙雷電防火設(shè)計(圖片來自于公開資料)

介紹到這里,小編已經(jīng)被短艙“小白”的強大技能迷得七葷八素無法自拔,也請各位粉絲們保重啊!“小白”如此優(yōu)秀,一定要感謝悉心培養(yǎng)愛護它的“艙爸”和“艙媽”們,為了讓“小白”更快更好的成長,“艙爸”“艙媽”們付出了無數(shù)的心血,隨著短艙隊伍的不斷壯大,相信“小白”未來的升級換代也絕不會讓大家失望!


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· 本期作者:周冰潔

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