飞机发动机中间的小尖尖,看似不起眼,却至关重要
经常观察民航飞机的朋友们应该都注意到,飞机发动机中间有一个尖尖的锥形物体,上面经常有一圈圈白色的旋涡形图案。
随着发动机转动,这个装置也会跟着一起转动,那么它是个什么东东呢?只是为了好看而已吗?有什么作用?
这个锥形物体叫做“进气整流罩”,听上去是不是很厉害?那么飞机上为啥要安装这么一个装置呢?那就要从发动机的结构说起了。
飞机发动机前端的这个结构,叫做“风扇”或“低压风扇”,它看上去是不是跟我们的家用风扇很像?其实它们的原理也差不多,就是迫使气流往后方运动,从而获得向前的力。
从理论上来说,风扇应该推动更多的空气,才更加有利于发动机的性能,可是为什么偏偏要用这么个整流罩挡着呢?如果去掉整流罩把这块挖个洞,让气流通过岂不是效率更高?
这是因为风扇的工作过程会产生两个问题:
①高速转动时,叶片过长的话会产生巨大的离心力,所以必须控制叶片的长度;
②在相同的角速度下,叶片越长,根部和尖端的气流流动差异越大,越是不利于风扇的性能。
总而言之,叶片不是越长越好,为了让中间的小区域通气(效率很低)而加长叶片,不值得。
而且,整个风扇被串在一根转子轴上,被转子轴带动着转动,所以连接转子轴的那一块,也没办法通气。
也许未来随着科技的进步,可以去掉这根轴,实现像潜艇一样无轴推进,那么可能就不再需要整流罩了。
由于这部分无法通气,为了让气流经过的时候不至于产生太大的阻力,所以需要将这个部分进行特别的设计。
整流罩,顾名思义,就是要将这部分的气流整理顺当了。外部尖尖的流线型设计,有利于减小飞机受到的风阻,并使气流更顺畅地流入进气口。
整流罩的作用和麻烦
整流罩除了上述作用外,还有一个很有趣的功能:防止外物打伤发动机。
我们都知道,飞机在高空飞行,特别怕迎面飞过来什么东西打伤发动机。万一进入内涵道影响核心机的运转,造成的损失可就大了。
所以通过整流罩尖尖的设计,可以让碰到整流罩的物体,顺着弧线直接反弹到外涵道,这样就尽可能地减少了外物打伤引起的发动机损坏。
不过,这么大一个整流罩也会产生一些问题。事实上,整流罩结冰的问题,一直都是发动机安全的一大威胁。
飞机在高空飞行的过程中,温度低,有些时候受天气条件影响,还会有很浓重的水汽,这就导致发动机的整流罩上很容易结冰。
当冰块逐渐变大、碎裂,碎冰会直接顺着气流滑进发动机的内涵道,引起发动机故障。
为了解决这个问题,工程师提出了一个最直接的方法:飞机驾驶员会控制一个小按钮,按下按钮,就会有从发动机中提取出来的热空气顺着导管进入整流罩,顺带还能从发动机进气道周围走一圈,温暖这些零件,让冰结不起来。
所以啊,航空安全无小事,整流罩虽然只是飞机上的一个小小零件,但想要设计好可不是那么简单。返回搜狐,查看更多
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