【簡介:】本篇文章給大家談談《航空發(fā)動機安全性》對應的知識點,希望對各位有所幫助。本文目錄一覽:
1、客機的引擎為什么不能像戰(zhàn)機一樣裝在尾部,而要裝在機翼兩側?
2、客機起飛后引擎
本篇文章給大家談談《航空發(fā)動機安全性》對應的知識點,希望對各位有所幫助。
本文目錄一覽:
- 1、客機的引擎為什么不能像戰(zhàn)機一樣裝在尾部,而要裝在機翼兩側?
- 2、客機起飛后引擎爆炸,有無造成人員傷亡?
- 3、飛機在發(fā)動機故障情況下安全著陸有哪些難度
- 4、飛機的發(fā)動機萬一壞了,飛機會墜機嗎?
- 5、國航客機引擎著火,鳥擊為什么會導致飛機引擎著火?
- 6、飛機有四個引擎和兩個引擎有什么不同?
客機的引擎為什么不能像戰(zhàn)機一樣裝在尾部,而要裝在機翼兩側?
在航展上,我們都看過戰(zhàn)斗機做各種帥氣的動作,但細心的朋友能注意到,戰(zhàn)斗機的發(fā)動機裝在尾部,準確的說是內置在機身,而客機的引擎裝在機翼上,這是為什么呢?噴氣式發(fā)動機在飛機上安裝機翼短艙吊掛、機尾安裝和后機身短艙吊掛三種方式。
相對于后兩種安裝方式,機翼短艙吊掛具有以下優(yōu)點:1、發(fā)動機重力通過短艙掛架作用在機翼上,在飛行中可以減小機翼承受的彎矩,改善機翼受力情況;2、翼下吊掛的發(fā)動機供油管路可以做到最短,避免在機艙內設置燃油管路,提高供油安全性;
3、發(fā)動機離地面距離相對較小,便于檢查和維護;4、當發(fā)動機出現火警時,對飛機其他部位影響較小。
當然也有缺點。首先,由于發(fā)動機距離飛機中軸線距離較遠,當飛行中單發(fā)停車時,其余發(fā)動機的推力會導致飛機出現轉彎趨勢,應采取方向配平措施(去年聽說某航一飛機就是空中單發(fā)停車,安全著陸,中國飛飛們對于突發(fā)事件的處置做的相當好)其次,發(fā)動機離地面較近,發(fā)動機在地面工作時,容易吸入異物,造成發(fā)動機損壞,同時對周圍人員也具有一定危險性。
但是這兩種方式均存在較大缺點:首先,發(fā)動機的重力作為集中載荷施加在了機身上,導致飛行中機身、機翼 均承受較大的彎矩,不利于機構受力;其次,發(fā)動機距離地面較高,為檢查和維護工作帶來不便,尤其是機尾內部安裝的發(fā)動機,接近、檢查和發(fā)動機拆換的難度均較大;再次,發(fā)動機供油管路必須穿過機艙才能到達發(fā)動機,增加飛機的火災隱患。
對于后兩種安裝方式,也就是機尾安裝和后機身短艙吊掛的發(fā)動機距離飛機軸線較近,當單發(fā)空中時,不會造成較大的推力偏離;同時由于發(fā)動機離地較高,發(fā)動機在地面工作時吸入異物的可能性相對較小,對維修人員的危險性也較低。
客機起飛后引擎爆炸,有無造成人員傷亡?
一架從丹佛飛往檀香山的美聯航波音客機造成發(fā)動機故障,在緊急著陸期間大量碎片掉落在居民房屋前。沒有人員傷亡的報道。
根據美國《國會山報》的消息,客機發(fā)動機起飛起飛后爆炸,在空中燃燒,導致大量碎片從空中掉落。布魯姆菲爾德警察局表示,已經開始收到有關飛機碎片落入社區(qū)的報道。
根據警方在社交平臺上分享的一張照片,一個巨大的圓形碎片掉落在居民住宅前。
有些分散在當地公園。截至目前,尚無人員傷亡的報告。
該航班是聯合航空UA328型客機,型號為波音777-200。當地時間20日13:04,這架客機從丹佛起飛后不久便墜毀,并于13:30左右安全返回了丹佛國際機場。飛機起飛前將經過重重安全檢查,尤其是飛行性能方面。而波音777客機為何會出現如此嚴重的安全事故?
美國國家運輸安全委員會表示,事故的罪魁禍首也許是專門用于波音777客機的PW4000發(fā)動機。美國隨后發(fā)布緊急適航令,在當日停飛24架裝有這款發(fā)動機的波音777客機。
根據調查顯示,此次故障大部分損壞僅發(fā)生在機身右側的發(fā)動機,其他部分只有輕微損壞。具體來看,發(fā)動機的兩個風扇葉片斷裂,其余葉片亦有損壞。但具體的故障原因還在調查當中。
其實,發(fā)動機可能會因許多原因而失效,例如發(fā)動機內部的機械故障、渦輪或螺旋槳損壞、漏油、燃油污染,甚至有異物(如鳥)進入發(fā)動機!
但和我們認知中的不同,發(fā)動機故障并非常嚴重的緊急事故。
失去一個引擎,飛機將經歷什么?如果一臺發(fā)動機發(fā)生故障,其實一般不會被當作嚴重的緊急情況來處理,因為其他引擎本身就完全有能力彌補這個不足,有時乘客甚至可能都不會被告知飛機故障。
在一架有兩個或三個引擎的飛機(分別是波音737和波音727)中,其中一些飛機可以單引擎飛行5-6小時。
如遇單側引擎故障,飛機將通常選擇具有足夠設施來解決問題的機場降落,而不是在第一個可用的簡易機場進行緊急降落。
雖然發(fā)動機故障對機上乘客不是死刑,但需要飛行員進行一些調整。失去一個引擎意味著飛機的最大功率將降低,因此剩下的引擎將被加大功率以彌補差異。
當一個引擎故障后,將產生一個不對稱的力,導致飛機偏離運轉的引擎。如果飛行員不能通過使用方向舵踏板來補償,這會導致飛機失去平衡和控制。
飛機在發(fā)動機故障情況下安全著陸有哪些難度
飛機發(fā)動機故障一般都會導致發(fā)動機停車,或者駕駛員為了避免造成更大損壞而手動關閉發(fā)動機,比如發(fā)動機起火,對于雙發(fā)或以上的飛機來說,一具發(fā)動機停車,并非致命的故障,還有其他發(fā)動機提供動力,只是由于兩邊推力不一致,會使飛機有偏轉趨勢,只需調整好發(fā)動機推力,并蹬舵和使用副翼滾轉配合,操作難度會大大增加,但還是有機會安全著陸,單發(fā)飛機發(fā)動機停車或者多發(fā)飛機全部發(fā)動機停車那問題就大條了,因為飛機的全部動力喪失,著陸時只能滑翔著陸,這對駕駛員的技術要求非常高,如果速度不夠,就需要壓頭損失高度來換取速度,在迫降時飛機的速度和高度控制尤其重要,否則速度太低,下降率太大將壓斷起落架造成事故,速度太大將沖出跑道或者錯過跑道造成事故,這種情況必須一次性降落成功,沒有機會復飛重來,另外,因為發(fā)動機停止工作,飛機將會失去電力,所有的液壓系統(tǒng)失效,只能開啟apu應急供電或者開啟機尾的小型沖壓發(fā)動機以獲得電力,這只能供應最基本的儀表工作和駕駛員操縱系統(tǒng),大部分系統(tǒng)將停止工作,飛機的操縱變得極其困難,因為沒有電力,客艙的壓力調節(jié)和供氧系統(tǒng)停止工作,駕駛員必須找到就近機場并迅速下降高度迫降,否則乘客將面臨危險,這種情況下迫降,要求駕駛員有豐富的駕駛經驗和臨危不亂的鎮(zhèn)定,盡管如此,機上人員的生還率還是極低的
飛機的發(fā)動機萬一壞了,飛機會墜機嗎?
飛機的發(fā)動機萬一壞了,飛機會墜機嗎?
伊朗馬漢航空一架波音747-300客機(航班號W5-1095,注冊號EP-MNE)從德黑蘭機場起飛后一只發(fā)動機掉落在城區(qū),飛行員決定緊急返航??蜋C隨后在德黑蘭梅赫拉巴德機場安全降落。
右側發(fā)動機的一個部件從發(fā)動機上脫落,刺穿了發(fā)動機掛架并且撞擊了機身。隨后整個發(fā)動機與機身分離后掉落。
馬漢航空是伊朗一家私營航空公司。當地媒體稱,機上當時載有426名乘客。當地媒體記者在Twitter上表示,一只發(fā)動機從飛機上掉落,飛機隨后在德黑蘭機場降落。另外,還公布了掉落發(fā)動機的圖片。
那么,問題來了,少了一個發(fā)動機的客機,還能繼續(xù)飛行嗎?
隨著民用航空技術的飛速發(fā)展,商業(yè)客機不斷更新換代。以波音公司為例,旗下的波音747系列和737系列都是商業(yè)客機中的常青樹,在近半個世紀的演變中,737系列生產數量接近9000架,最先進的波音737 MAX首架預計在后年交付。商業(yè)客機的升級離不開先進的航空技術,比如航空電子、氣動優(yōu)化以及強勁而可靠的動力系統(tǒng)等。航空電子設備的飛躍讓駕駛飛機變得更加簡單,巡航階段由自動駕駛儀控制,飛行員負責起降介入。
氣動布局的成熟使得商業(yè)客機的飛行品質更高,在應對單發(fā)、雙發(fā)失效的緊急情況下有更出色的表現。強勁的發(fā)動機則賦予了客機更有力的心臟,在雙發(fā)配置下,即便一臺出現故障停車,另一臺仍然可以完成起飛和降落。對于一些更先進的雙發(fā)商業(yè)客機,還被賦予了ETOPS延程飛行能力,在單發(fā)狀態(tài)下能夠繼續(xù)飛行至少180分鐘。
什么是“ETOPS”
為了保證雙發(fā)民航飛機安全飛行,國際民航管理機構制定了一項特殊要求。也就是ETOPS,中文叫做雙發(fā)延程飛行。是指雙渦輪動力飛機的運行航路上有一點到合適機場的距離超過規(guī)定時間飛行的運行。
比方說,擁有180分鐘ETOPS資質的飛機所執(zhí)飛的航路上各點距離最近備降機場的航程不可以超過180分鐘,要求飛機在航路選擇上應滿足要求?;蛘邠Q句話講,就是要求這架飛機在飛行過程中如果其中一臺發(fā)動機發(fā)生故障而停車,而僅憑另一臺發(fā)動機能夠繼續(xù)飛行最長180分鐘以到達備降機場。而180分鐘的ETOPS足已令世界95%面積都能夠執(zhí)行雙發(fā)延程飛行的航班。
ETOPS規(guī)則主要應用在跨洋飛行,因為此時可供選擇的備降機場較少,如果沒有ETOPS能力,意味著飛機需要選擇盡量靠海岸線的航路飛行,以確保安全。ETOPS能力越強,意味著航空公司可以利用雙發(fā)飛機開辟更多的直飛航線。
目前主流的雙發(fā)客機都已經獲得了180分鐘ETOPS的運行許可,其中ETOPS能力最強的是空客A350XWB飛機獲得了歐中航空安全局(EASA)批準的長達370分鐘的延程運行認證。意味著A350在單發(fā)失效的情況下,能夠在標準大氣環(huán)境下再繼續(xù)飛行長達2500海里(4360公里),大約的飛行時間為370分鐘。
兩架空客A350-900并肩飛行
多種氣動布局的優(yōu)化
氣動布局對商業(yè)客機而言,重要性相當于先天條件,如果氣動從一開始就設計錯誤,或者存在安全隱患,亦或影響經濟性,那么這款客機的壽命也不會長久。第一代噴氣式客機基本采用了翼根式發(fā)動機布局,把動力系統(tǒng)內安裝在機身與機翼的結合部位。這樣設計的優(yōu)勢在于風阻較小,在發(fā)動機推力還不給力的年代,有利于增強飛行員對客機的控制能力。發(fā)動機距離客機重心較近,也能在一側發(fā)動機失效的情況下,減小推力分配的不平衡性,這對商業(yè)客機安全性而言是非常重要的。
除了翼根式外,還有機尾式發(fā)動機布局,將發(fā)動機安裝在機尾兩側。比較經典的有麥道-80/90系列,蘇聯的圖-154客機等。如今也有現代客機使用這樣的布局,比如我國的ARJ-21、加拿大龐巴迪CRJ系列等,區(qū)別在于后者屬于支線客機。
采用機尾布局的東航MD-90客機
對于干線客機而言,最優(yōu)的方案仍然是翼下吊掛式發(fā)動機。波音737之所以能風靡半個世紀,是因為它一入門就選對了氣動。吊掛式可減輕翼根位置的結構壓力,在先進的飛控介入下,單發(fā)推力不平衡的問題可以解決。經過半個世紀的發(fā)展,大型客機的氣動都使用了翼下吊掛式,支線小飛機可使用機尾式發(fā)動機布局,以至少兩臺發(fā)動機為基本配置,重點優(yōu)化單發(fā)飛行、雙發(fā)失效情況下的迫降能力。
采用翼根布局的739-900
單發(fā)飛行
使用兩臺以上發(fā)動機的商業(yè)客機,如果其中一臺出現故障,就可以使用另一臺繼續(xù)飛行。在巡航階段中出現單發(fā)停車的故障并不罕見,飛行員能夠利用一臺發(fā)動機找到最近的機場降落。2014年11月,南航CZ 3739航班就遭遇一側發(fā)動機起火冒煙,單發(fā)著陸的事件;海航HU7606航班在2011年也遇到單發(fā)失效。對于巡航狀態(tài)的雙發(fā)或四發(fā)發(fā)動機,單發(fā)失效仍然有很大的概率安全降落,但是若處置不當,也可能造成嚴重后果。
單發(fā)飛行也被適用于起飛狀態(tài),現代客機在設計時充分論證了使用一臺發(fā)動機起飛的能力。波音最新型號的波音787-9,在試飛時就進行了全面的單發(fā)起飛驗證。進行單發(fā)起飛性能測試目的在于,讓客機進入接近極限的起飛狀態(tài),給出一個起飛決斷速度,一旦超過這個速度,那么即便判斷為單發(fā)失效,客機也能夠安全起飛。如果沒有達到這個臨界速度,那就猛踩剎車吧,至少前面的跑道還夠長。
單發(fā)飛行示意圖,利用舵面平衡力矩
如果飛行時遇到一臺發(fā)動機失效,不能正常工作,那么,飛機兩側機翼上所受推力就會不平衡,機翼上所產生的升力也會不一致,受這些因素的影響,飛機會向發(fā)動機失效的一側偏轉,從而導致飛機向內側產生坡度。
這時,飛行員除了通過改變飛機的左右坡度,緩解升力不平衡的問題,還會通過垂直尾翼的方向舵進行偏航調整(這在上期的“垂直尾翼”有過介紹),通過相反的力矩阻止飛機發(fā)生偏轉。
與此同時,飛行員會將工作正常的發(fā)動機的轉速和推力加大(一些先進的機型會自動完成這一工作)。如果加大了的發(fā)動機推力無法維持飛機在原有高度層飛行,飛行員會根據飛行管理計算機的提示,降低飛行高度,下降到僅憑單臺發(fā)動機也能維持正常飛行的高度層,并保持工作發(fā)動機的最大連續(xù)推力,使飛機加速至單發(fā)遠程巡航速度,維持飛機繼續(xù)飛行。
當然,降低飛行高度將會增加飛機的耗油量,這對遠程飛行來說很可能造成燃油不足。同時,為避免另一臺仍在工作的發(fā)動機發(fā)生意外,飛行員在單發(fā)失效的情況下往往傾向選擇盡快在就近的備降場著陸,以確保旅客和飛機的安全。
雙發(fā)失效迫降
當雙發(fā)客機兩臺發(fā)動機全部失效時,只能通過滑翔降落。此時經過優(yōu)化的氣動就幫上大忙了,如果風阻較小,那么滑翔距離肯定更遠,這就為迫降贏得了更多的時間。
最著名案例的要數2009年發(fā)生在美國紐約的全美航空哈德遜河迫降事件了。
2009年1月15日全美航空1549號班機 是執(zhí)飛紐約拉瓜迪亞機場到夏洛特的航班。飛機起飛后90秒攀升到3200英尺時,因撞鳥而導致兩個引擎全部失去動力。由于高度不足以滑翔至備降機場,機長果斷決定避開人煙稠密地區(qū),冒險讓客機貫穿紐約市并成功迫降在哈德遜河上,機上人員全數生還,且無人受傷。此次迫降事件亦被人們稱為“哈德遜河上的奇跡”。
1983年加拿大航空公司波音767執(zhí)飛的143航班就遭遇雙發(fā)空中停車。由于對載油量的計算失誤,導致這架767在飛行中途把燃油用光了,在飛行過程中遭遇發(fā)動機全部停車。最后機長憑借豐富的駕駛經驗讓飛機滑翔至緬尼托巴基米尼的一個荒廢的機場成功完成了緊急滑翔降落,所有61名乘客與機上8名機組人員全部生還,僅有10人輕傷。該客機和班機后來被加拿大人稱為「基米尼滑翔機」(Gimli Glider)。
全美航空1549號航班迫降事件
加拿大航空143號班機事件
無獨有偶,2001年8月24日,越洋航空236號班機由多倫多飛往里斯本,在大西洋上空漏盡燃料并失去動力,后來成功以滑翔方式降落在亞速爾群島,無人死亡,并打破了滑翔機飛行最長距離的世界紀錄。
然而,并不是每次都是這么幸運。
2005年8月6日突尼斯國際航空1153號班機因油量顯示器故障,而換上錯誤的油量顯示器。結果因油量不足,航行中途引擎停止運作,最后飛機在西西里島附近的地中海海域水上迫降,機上39人中16人死亡。
1989年1月8日英倫航空92號班機-因引擎著火加之飛行員關錯引擎滑翔至倫敦希斯羅機場,在距機場400米處墜毀,47人死亡。
由此看出,對于雙發(fā)客機而言,雙發(fā)失效比單發(fā)失效更為恐怖,失去全部動力也面臨著失去液壓控制和電力的風險。
單發(fā)失效發(fā)生的概率
隨著商業(yè)客機發(fā)動機技術的進步,空中停車故障率也大幅度下降,目前大多民航飛機的發(fā)動機,每1000小時飛行時間的空中停車率都在0.020以內,也就是說每飛行十萬小時才有可能遇到兩次空中單發(fā)失效——每十萬小時不到兩次,這是個什么概念?以飛行員為例,目前國內飛行員每年最多飛1000小時,從20歲飛到60歲退休共40年,一輩子最多可以飛四萬小時,那么,從概率上說,一個飛行員飛一輩子也未必遇到一次空中單發(fā)失效。況且,很多情況的空中單發(fā)失效,也是可以重新啟動發(fā)動機的。
所以各位大可不必太擔心。
國航客機引擎著火,鳥擊為什么會導致飛機引擎著火?
9月17日國航客機引擎起火返航,中國國際航空公司一架由美國華盛頓飛往北京的波音777客機起飛不久后報告引擎起火,隨后返航。而此次飛機引擎著火疑似與鳥擊相關。飛機遭受鳥擊的危害大嗎?鳥擊為什么會導致客機引擎著火?小鳥和飛機相撞,是一個世界性難題,這一問題對民航飛機飛行安全構成了非常大的威脅。自1988年以來,由于鳥擊引起的墜機事故已經造成219人死亡。
我們的明航飛機是非常怕鳥的,也可以說所有的飛機都怕鳥。小鳥撞到飛機的危害非常大,因為飛機的相對于小鳥速度非常大,與小鳥相撞后的力量就非常大。而這種力量超過了飛機某一部件的承受力,就有可能損壞飛機的機體和部件,這種損壞特別嚴重時可以直接威脅飛行安全。
飛鳥與飛機相撞最危險的就是飛機引擎著火,從而導致緊急迫降。我們的國航飛機后在起飛后飛行速度是非常快的,而這一速度使得鳥擊的破壞力達到驚人的程度,一只麻雀就足以撞毀飛機的發(fā)動機。飛機的發(fā)動機葉片很薄,而且飛機再飛行時葉片在高速旋轉的,很容易被打碎。而且更要命的是發(fā)動機在旋轉時以巨大的力量將周圍空氣吸入,因此附近的飛鳥很容易會被吸進去,從而導致飛機的引擎著火。
飛機遇到鳥擊一旦撞擊到飛機引擎,引擎起火故障的概率幾乎是很高的,所以這一問題絕對是世界難題。
飛機有四個引擎和兩個引擎有什么不同?
主要有以下區(qū)別:
1、性能不同。四引擎飛機一般機體較大,載油量多,航程遠,載客量也大,當然引擎多,推力自然就大,當然耗油相對雙引擎要高。
2、舒適度不同。四引擎的飛機安全性相比雙引擎的飛機更高,舒適性更高,能抵抗較強的氣流。
3、加速度不同。四引擎的機速比雙引擎并不占明顯優(yōu)勢,而在加速方面,四引擎的加速性能要比雙引擎高很多。
擴展資料
飛機引擎(航空發(fā)動機)的分類:
1、超燃沖壓發(fā)動機
超燃沖壓發(fā)動機是指燃料在超聲速氣流中進行燃燒的沖壓噴氣發(fā)動機。超然沖壓發(fā)動機技術是高超聲速飛行器推進技術,乃至整個高超聲速飛行器技術的核心技術。超燃沖壓發(fā)動機的適用速度范圍為馬赫數5-16,主要用于高超聲速巡航導彈、高超聲速飛機和可重復使用的航天運載器。
2、渦輪沖壓組合發(fā)動機
輪沖壓組合發(fā)動機是將渦輪發(fā)動機和沖壓發(fā)動機組合起來使用的吸氣式發(fā)動機。根據渦輪發(fā)動機和沖壓發(fā)動機的組合方式,可以分為分體式和整體式組合發(fā)動機,其中整體式組合發(fā)動機又根據渦輪和沖壓兩類發(fā)動機主要部件的關系和流程分為串聯布局和并聯布局。
3、脈沖爆震發(fā)動機
脈沖爆震發(fā)動機是一種利用脈沖式爆震波產生推力的新概念發(fā)動機。這種類型發(fā)動機結構簡單,少有或無運動部件,熱循環(huán)效率比常規(guī)活塞、渦輪發(fā)動機和沖壓發(fā)動機更高,推重比高,耗油率低,被認為是21世紀最有潛力的航空航天動力。
參考資料來源:百度百科--航空發(fā)動機
關于《航空發(fā)動機安全性》的介紹到此就結束了。