飞机起飞前滑行动力来自哪里?机轮驱动还是发动机反向喷气?

是机轮驱动带动机身,还是发动机反向喷气推动机身,机身再带动机轮?

坐过飞机的条友们都看到过飞机的机轮,上面就是一根轴,并没有过多的装置,还有另一根轴,就是负责在飞机起飞以后,将机轮折叠收入机腹内,这样一个简单的装置是不可能有传动系统的。飞机是一个庞然大物,体积大,重量重,如果用传动装置驱动机轮滑行的话,整个传统装置会非常的复杂,另外,这个机轮还是需要能够折叠收起的,这就更增加了复杂性,不可能只有这样一根轴就能够驱动飞机滑行。飞机自身在机翼或者机尾都有一套或者几套发动机,利用空气动力学原理反推空气来使飞机运行,发动机系统无论在飞机飞行中,还是在飞行前后都是可以驱动飞机运运动的。所以在这种情况下如果在机轮上设计一套传动系统,那就是自找麻烦了,有一句歇后语叫做脱了裤子放屁,多此一举。增加这一套传动装置,飞机的造价会大幅度提高,飞机的安全性也会受到影响,维护费用也会很高,所以说完全没有必要。

飞机都带有发动机的反向装置,但这套装置的作用主要是在降落的时候落地以后协助进行飞机的制动,靠发动机的强大动力使飞机尽快停下来,但基本不用于飞机滑行时倒车。

坐过飞机的朋友都看到过,飞机起飞前是停在廊桥边或远端停机坪,在廊桥飞机准备起飞时飞机必须倒出,在远端停机坪大部分也要倒出,这时候主要是靠飞机牵引车,这是一种力量很大的专用车,它连接在飞机前轮上将飞机倒推出停机位,到达飞机能够直行的位置后,飞机启动发动机靠空气动力推动飞机到达跑道起飞点等待起飞命令后起飞。

起飞前在跑道上的滑行更是要提供很大的加速度让飞机能够顺利起飞,这个过程更不可能用驱动机轮的方式加速。

(图片来源于网络)

飞机起飞前滑行动力来自哪里?机轮驱动还是发动机反向喷气?

飞机滑行动力主要依靠自身发动机的推进动力和飞机牵引车起作用。飞机的机轮本身没有动力装置,而发动机反推器(Reverse Thrust)也仅作为降落时用来辅助刹车。由于飞机从设计上只能向前,而不能向后行进,因此当飞机需要后退时,还必修借助于飞机牵引车的作用。

现代飞机动力装置通常为涡轮发动机或活塞式发动机。我们乘坐的大型客机通常采用涡轮风扇发动机,随着飞机载客量的增多,发动机推力也越来越大,其吸入的空气量也越来越多。例如波音757的大涵道比涡扇发动机每秒可吸入356千克,波音747约为740千克/秒,而波音777发动机的吸气量更是高达1120千克/秒!这么强劲的吸力会轻松的将笨重的集装箱吸入。

飞机在起飞滑跑时,其推进动力完全依赖于航空发动机,它主要功能是产生拉力或推力克服和空气相对运动时产生的助力让飞机前进。而倒车这种技术活就只能仰仗于飞机牵引车了。现代飞机牵引车身形虽然不大,但马力却很强劲。根据不同的功率,牵引车可以拖动从ATR 72、Dash 8、空客A320,乃至A380型客机。牵引车分为拖杆式和无拖杆式,前者较为传统,需要拖杆挂在客机机鼻轮架上,后者则是直接夹紧机鼻轮进行相关操作。

拖杆式牵引车用一根拖杆连接客机的机鼻轮,并用托针将其固定住,在作业中,牵引车的推力通过拖杆送到飞机的机鼻轮,并以此拖动数百吨的客机。此时机鼻轮可随着拖杆让客机向左或向右转动90度。

飞机起飞前滑行动力来自哪里?机轮驱动还是发动机反向喷气?

飞机起飞前的滑行动力来自发动机的反作用力!原理就是物理学中的作用力与反作用力在空气动力学中的运用。发动机做功产生一个向后的气流,经膨胀做功后,空气反过来给发动机一个向前的力,从而带动飞机前行。当滑行速度达到一定数值时,再结合飞机机翼产生的升力(机翼上下表面产生的向上的压力差),就会促使飞机脱离地面飞向空中。而机轮只是一个载重的载体并能顺利运动,当然机轮还有一个刹车功能不能被忘记。不论是起飞还是降落都是机身带动机轮来完成的,而不是机轮带动机身完成的。如果明白作用力和反作用力的矛盾关系,这个问题就好理解多了。因为它涉及到物理学、空气动力学等学科,故它的专业性也较强。

飞机起飞前滑行动力来自哪里?机轮驱动还是发动机反向喷气?

飞机降落跑道后,直至最终抵达停机位,在这一过程中(反过来亦然),飞机向前滑行的动力通常有两种来源:一种是飞机自身的发动机推(拉)动,另一种是依靠地面车辆拖带滑行。

目前,也有企业正在研发客机电力滑行系统(EGTS),利用电机驱动主轮实现飞机自主滑行,不过这类系统离全面商用还较长距离。

飞机使用自身动力滑行时:

民航客机依靠自己动力在地面滑行时,尤其注意把握滑行速度,特别是在转弯之前,速度会控制的非常慢,因为客机发动机重启油耗非常高,对发动机磨损也较大,因此要避免完全停下来再启动。我国民航现行政策规定:客机最大滑行速度直线滑行时为30海里/小时,转弯及拥挤停机坪为10海里/小时。

飞机起降机构都没有动力装置,制动装置也并非每个机轮都装,通常主起落架(后方两侧)装有制动装置,前起落架没有制动装置,不过前起落架能够控制地面滑行时的转向。

飞机在地面转弯主要有三种方式:差量发动机推力、差动刹车、前轮转弯。不过,由于滑行时发动机处在慢车,第一种方法不好实现,第二种方法对机轮磨损较大,所以一般都不采用;因此,飞机在地面转弯通常都使用前轮控制,由专门的转弯手轮控制,在高速滑跑时,还可以辅助脚蹬方向舵进行控制(滑行速度较小时方向舵效率太低)。

飞机使用外部设备牵引滑行时:

这里首先区分两个概念:飞机引导车和飞机牵引车。虽然都是飞机的地面保障车辆,但具体用途还是有不少区别,而且也很容易被搞混。

飞机引导车,顾名思义主要用于引导飞机进入停机坪或桥位的专用车辆。特别是一些大兴机场,由于停机位数量多,场坪上的车辆、飞机运动状况复杂,为了防止运行冲突,保障飞机地面运行的安全,就需要专门的车辆进行指示和引导。

飞机牵引车,顾名思义主要用于夹持和牵引飞机滑行,并前往预定位置的专用车辆。这才是本文所提到的“飞机外部牵引滑行设备”。

通常情况下,飞机降落后要慢慢滑行前往停机坪,在此期间都需要使用飞机自身动力推动滑行。但在滑出起飞时候就不一样了,停靠廊桥的客机,必须使用牵引车把飞机推出去,到达一定位置,才能依靠自身动力滑行前往跑道,直至滑跑起飞。

较长距离挪动飞机、向后移动飞机时,也需要使用飞机牵引车来推拖飞机。另外,为了停机摆放更整齐、更紧密,可以使用牵引车进行挪移,这样不仅可以节省很多燃料,也减少了发动机损耗。在特殊情况下,飞机牵引车也用于飞机的救援牵引。

对于战斗机来说,由于体型相对民航客机更小,因此通常都是依靠自身动力滑行。但航母战机调运就必须使用牵引车,一方面航母甲板挪移空间有限,调运必须非常精确;另一方面航母在海上也会随波浪摆动,必须使用牵引车确保稳定调运。

飞机起飞前滑行动力来自哪里?机轮驱动还是发动机反向喷气?

飞机要飞上天,最大障碍就是地心引力和空气阻力。所以,飞机要靠引擎的推力和机翼产生的升力,起飞时,引擎的推力会产生加速度,加速度会在机翼上产生升力,当升力大于地心引力,推力大于空气阻力时,飞机就能起飞。升力等于重力,推力等于阻力,飞机就能平飞了。

飞机起飞前滑行动力来自哪里?机轮驱动还是发动机反向喷气?

民航飞机在地面移动的动力来源有两个:

1. 地面拖车。

民航客机由地面机务人员可以根据需要,在前起落架和主起落架上用地面拖车推或拉动飞机到目的地点。

在地面移动时,要搬动前起落架的地面拖机手柄到TOW位置。这样可以使前起落架有较大的转弯角度。

一定要安装起落架地面锁销。防止起落架的意外收起。使飞机趴在地上。

2. 由发动机产生的推力使飞机在地面滑行移动。

由前轮转弯系统控制飞机的方向。由驾驶舱的推力杆控制速度。

当然,任何时候都有例外。不如如下情况:

隔壁友邦的飞机被冻在地面上了,飞机上的乘客全下来推飞机了。

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