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客机降落时是怎么减速的?

现在客机降落的时候都有使用反推装置 我这个局外人就问一下 是降落之后只开反推力还是还要踩刹车? 没有反推只有刹车会怎样? 只有反推没有刹车会怎样? 反…
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44 个回答

客机降落时正常的减速手段是通过舵面,发动机反推,机轮刹车,减速伞(排名不分先后)。

当然还有不正常的减速手段。

通过舵面减速

客机绝大部分减速板都是在机翼上

减速板打开不光增加了迎风面积,提高了阻力。而且破坏了机翼上方的气流,降低升力把飞机摁在跑道上。这样起落架获得更好的抓地力也可以提供更高刹车力。

可见这台787机翼上方由高速气流产生的凝结雾,在减速板打开的瞬间消失了。

关于凝结雾原理(只是在这里介绍了,这种雾无关音障):

此外减速板左右不对称打也可以控制飞机滚转,所谓的次级控制舵面。副翼是滚转动作的初级控制,速度当然比减速板快。

此外飞机起飞的时候副翼左右对称向下打可以达到增加升力的效果。

当然还有减速板在其它位置的客机,军机的减速板装在哪的都有。

起落架机轮刹车

起落架首先分为前起落架和主起落架。



不同的型号,前起落架只承受飞机重量的6%-15%,而且需要提供转向功能。虽然有的宽体客机主起落架也可以小范围转向,但是转向主要还是靠前起落架。所以前起落架能实现的刹车功能很有限。

大部分飞机前起落架压根就没有刹车,见下图,再对比一下有刹车的波音727。

A320
A380
727

主起落架承担了机轮刹车的绝大部分甚至全部的任务,干线客机降落时几十吨到几百吨。降落速度140节(适航性要求),也就260公里每小时。这么巨大的能量中很大一部分需要被机轮刹车吃掉,所以相比汽车刹车,飞机刹车就长得异常粗壮了。

首先不同于汽车刹车,一个轮子就一个刹车片,飞机一个轮子有多套刹车片,下面的例子有5套。

一层转动的套一层不转的,跟汽车的多片式离合器一个原理。

而且一整圈全都是液压活塞推动刹车,刹车液压系统通常有两套冗余。当一套失效时,自动切换到另外一套。两套液压全部失效的几率远远低于单套失效。

而且在汽车中几乎只有超跑和赛车上才能见到的碳纤维刹车片,客机都可以选配。甚至例如空客A320为标配,不光重量低于钢片,而且强力抗热衰减。

发动机反推

发动机反推也是对于机轮刹车的一套冗余系统,机轮刹车由液压驱动,发动机反推多由气动来驱动开启(避免了液压失效时,两种刹车都失效)。

反推机构是很多种,格栅式,外涵道挡板,整个挡板的。(请原谅我中文专业词的匮乏)原理都一样,不同的结构让发动机的气往前喷,整体挡板是唯一可以让内涵道喷气也向前喷的结构。

超音速客机协和的反推

其实开反推对于发动机的寿命略有坏处,本来在降落前进近时发动机工作在低载荷状态,开反推又被快速拉到高载荷,减速结束开始滑行又回到低载荷。增加了一个工作循环。

涡桨发动机的客机显然没有像涡扇一样的结构来开反推。但是它们的桨叶是可以调角度的,面积又大,可以提供很大的阻力。军用运输机的涡桨是可以通过反桨来实现反推的,我没考证过民用涡桨飞机是否能反桨,欢迎评论补充。毕竟通过反桨来实现反推,螺旋桨轴本来被向前拉变成被向后推,对其支撑结构(轴承)有坏处。经评论补充:民航涡桨也可以反桨。


最下面就是反桨的螺旋桨状态

罗罗UltraFan(中文好像叫超钛扇)

不同于瑞达系列三轴架构,只有高压低压轴双轴,其中低压轴加一个减速齿轮箱带动风扇(同普惠齿轮扇),而风扇的叶片不同于其它所有涡扇发动机,它们可以改变攻角。这台发动机理论上可以省去反推结构,用螺旋桨一样的原理靠风扇的反桨来反推。其齿轮箱开发和测试在德国,和德国利勃海尔宇航合作。

波音NMA(797)项目中,罗罗就拿出了这个方案参与投标。具体情况我以后再写个文章说吧。

关于齿轮扇:

风扇可变攻角UltraFan
不可变攻角的涡扇

降落伞刹车

经 @鸑鷟鹓鶵 提示补充

客机也有带减速伞的,下图法国南方飞机公司的快帆SE-210。这家公司现在已经被融入到空客集团内了。

还有协和

图144

不正常的刹车

JetBlue的一台空客A320降落时前起落架不能回到中性位,拿轮毂当刹车了。

还有脸着地用下巴刹车的。

肚皮刹车

说几个非民用的再

U-2过于修长放不下三点式起落架,最后要翼尖蹭地停下。

舰载机用拦阻索

军中奇葩C-130大力神改装火箭助推超短距离起降,然后悲剧了。最后一次火箭减速降落实验,还没触地火箭开早了,失速拍到地上飞机解体,这个魔改项目就终止了。

关于这种固体火箭暴躁的推力,原理扩展阅读:

这货还有别的惊人之举,比如在航母上降落

或者改造成空中炮艇

有谣言说洛马要把C-130改造出一个商用版本开卖,不知真假,我自己觉得不太可能。(经评论提醒,还真有商用版L-100,不过现在已经退出商用市场了,还在一些空军中服役,详见精选评论)


其实别看军用运输机长得膀大腰圆的,飞行性能可是不差。

还有什么,欢迎评论补充。

广告一下吧还是:

卢西:后置发动机的客机为什么现在很少了?

卢西:真正支持十字军东征的动力是什么?

卢西:飞机发动机在地面上是如何进行测试的?对安置在地表起固定作用的设施会造成怎样的影响?

卢西:人造卫星本身有没有动力系统?

编辑于 2018-08-09 18:46

主要通过扰流板,反推和机轮刹车减速。襟翼和起落架也可提供额外的阻力。

只用机轮刹车或只用反推可以把飞机快速停下来,而只用扰流板飞机一定会大大地冲出跑道。但一般禁止低速时开启反推,也不能在空中开启反推。一般来说飞机触地滑行后会同时使用反推,机轮刹车和扰流板。飞机速度降低到一定程度后会关闭反推。继续通过扰流板和机轮刹车降低飞机速度后,会略微增加油门,维持这个速度进入滑行道,前往停机坪。前往停机坪的过程中飞行员会收起襟翼和扰流板。

大型客机扰流板通常分为两部分,空中扰流板和地面扰流板,由一个手柄控制,飞机自动判断处于飞行中还是在地面。空中扰流板在机翼稍微中间的位置,在空中和地面可以开启,而地面扰流板靠近翼根,只有在地面时可以开启,在空中时受飞机程序控制,无法开启。空中扰流板在空中的最大开启角度低于地面,因为空中扰流板开启角度过大时会造成机翼附近的空气流场剧烈变化,更有可能因为气动力过大而损坏飞机部件和结构。

空中和地面扰流板都能大大增加飞机阻力,而空中扰流板更可以降低飞机升力,因此在大坡度转弯时,一侧扰流板会展开,降低该侧机翼升力,辅助飞机滚转。空中通常只需要将油门置于idle位置就能很快降低速度了,尤其是对于使用螺旋桨的飞机,如果螺旋桨转速慢的话本身就会成为阻力,因此,许多小型螺旋桨飞机不设置扰流板,如塞斯纳172。

可以将扰流板控制手柄置于预位,降落后即可自动打开扰流板。

上图为A320在地面展开全部扰流板。注意图片最下侧的扰流板只有在地面时才会展开。


上图为在空中使用扰流板减速的A320. 最靠近机身的扰流板和最外侧的扰流板没有伸展。
上图为A320向右滚转时扰流板微微展开辅助机动。只有三面扰流板展开。

飞机降落后,飞行员可以将油门手柄置于反推位置,而在空中时受飞机程序控制,无法将油门置于反推。因飞机故障导致发动机空中反推曾造成数起空难。为防止发动机吸入地面异物以及发动机过热,规定使用涡扇发动机的客机的反推在某个速度(通常60节)之内禁止开启,因此反推通常不能用于倒车。实际上飞机程序是允许飞机静止状态开启反推的,一些制造商的飞行手册也只是不建议飞机使用反推来倒车,但这样做显然是危险的: 除了发动机吸入异物和过热之外,倒车的飞机转弯半径会减小,飞机更容易侧翻;而如果倒车速度较快时使用机轮刹车的话,飞机可能会向后翻倒。螺旋桨飞机的反推通过改变桨距实现,而使用涡扇发动机的飞机则是通过用导流装置将风扇吹出的空气导引到前方实现反推。

波音737的驾驶舱局部。注意反推杆连接在油门杆上。扰流板操作杆的预位位置标记恰好位于无法拍清楚的角度。

机轮刹车也可以用于地面飞机减速。因为扰流板的减速效率随飞机速度降低而降低,反推也不能在低速时使用,因此飞机低速时的减速主要依赖机轮刹车。同样可以将机轮刹车设置到预位,飞机前轮触地后就会自动刹车。

波音737的机轮自动刹车旋钮。RTO用于起飞中断自动刹车,1、2、3、MAX为不同刹车力度的着陆自动刹车。

为使飞机具有低速短距离起降的性能,飞机通常设置有襟翼。大部分战斗机和小型机只有后缘襟翼,并且只有三到四个可调角度,而大型飞机还有前缘襟翼,可调角度也更多。襟翼可以提高机翼的升力,但同时也会增加飞机的阻力。起飞时襟翼通常置于5°或第一档的位置,此时机翼升力稍微增加,襟翼阻力也不大,在缩短滑跑距离的同时能够让飞机在起飞时具有较大的加速度和爬升率。降落时襟翼通常置于最大角度,以便在低速时保证飞机升力。在降落后,襟翼造成的阻力也能帮助飞机降低速度。为防止损坏襟翼,襟翼的每个开启角度都对应着一个最高开启速度,高于此速度时襟翼不会展开。飞机飞行速度越低,越应当增加襟翼的角度来为飞机提供足够的升力。襟翼也不能在高空打开。除了因高空稀薄空气的流动特性与低空致密空气不同外,也因为制造商认为没有必要在高空使用襟翼而没有验证过襟翼在高空时的性能,因此在程序中做出限制。

Clamshell(蛤壳)式反推装置。客机通常只将外涵道气体引出,而也有蛤壳开在发动机后端,将全部气体引向前方的反推装置。
Target式反推装置。原理粗暴,不需多言。
Cold steam(冷气流)式反推。与蛤壳式的区别在于,反推气流的方向由放置在外涵道内部外侧的格栅控制。
三种常见的发动机反推装置,以及其原理。

飞机接近机场的时候,飞行员会放出起落架。起落架也会产生很大的阻力,因此也能降低飞机的速度。但为了防止飞机在高空或高速时意外放下起落架而导致气动力损坏飞机,起落架被设定为只有在低于某个速度和高度时才能放下。之所以对高度做出限制,同样也是由于制造商没有验证过高空放下起落架时的飞机性能。J10战斗机在试飞中,就出现过低估气动力,导致向前开启的前起落架舱门被吹变形的状况。

一般来说,飞行员会主动使用扰流板、机轮刹车、反推来在地面上降低飞机速度,其中扰流板更可以在空中为飞机快速减速。而襟翼和起落架的减速作用,只是它们实现各自功能时的副产品,通常不是飞行员降低飞机速度的主动选择。


最后送图一张,猜猜看下图的飞机使用了何种类型的反推装置?

使用反推装置倒车(Powerback)的C17运输机。发动机前方形成的巨大负压将地面上的水气吸进了发动机。
编辑于 2018-07-29 20:42

答一发吧

飞机上面减速的东西有:反推 刹车 扰流板 节流阀(油门)

空中想减速就把节流阀关小,想快点就拉扰流板(当然,在空中只能用空中扰流板),但巡高巡速速飞得那么舒服,没事减什么速啊,而且巡高肯定接AP了,AP面板拧速度就好了啊

这个就是空中扰流板,然后在空中是不能开反推的,一开飞机就往下掉了,地面扰流板也是接地之后才能开...刹车嘛...都没接地开那东西干啥??

但是呢,飞机在空中如果是要减速的话,十有八九都是要拉间距,如果是是拉间距那就简单了,向右盘旋一圈就好了嘛(滑稽)然后就会出现↓


机长式捂脸(/∇\)


粗暴无礼的管制.jpg(这个已经变成梗了)

来自飞行员之眼第三集(滑稽)

然后就是扰流板全开(地面+空中)是这个样子的

下面这个是开了反推的CFM-56(具体型号忘了)

另外,扰流板不单可以减速,空中扰流板也是飞机操纵面之一

然后反推、减速板、刹车这些东西,接地之后一拉反推就会自动工作的了

最后送个表情包(滑稽)

照片是我暑假飞吉隆坡拍的...大佬们轻喷呜呜呜

飞构与飞原复习现场

编辑于 2018-10-24 00:59

反推、刹车、减速板是同时使用的。作用最大的是刹车。

不反推只刹车没有问题,飞机也能安全的停下来。

只有反推不刹车那问题大了,刹车系统的多重备份是绝对不允许这种情况发生的。

反推不能在空中开启,你所能买票坐到的绝大部分飞机只有在接地后或非常接近地面时才会解锁反推的使用。一旦反推开启,飞机也是禁止复飞的。空中快速的减速靠减速板就能做到。

编辑于 2018-07-23 20:11

------最后通牒------

再有杠精就删除评论。

------以下为原回答------

这里的知友们说的也对,不过大家还遗漏了一个最常用的方式:发动机开最慢车。

大家都知道,高度越低,气压与空气密度越高,空气阻力也相应更大,要维持同一速度,发动机产生的推力也需要更多,所以假设飞机保持水平飞行,而你又将发动机开慢车,这样飞机的空速也会下降(当然,这也忽略了飞机下降时,由于引力所引起的加速)。

具体来说,这些减速的板斧是随着下降、进场与降落的不同阶段也会有所不同。

首先,当飞机从巡航高度开始下降,发动机会开慢车,令飞机处于“受控滑翔”的状态,这个时候,高度会下降,但是空速仍会保持不变。

这里要留意两点:下降初期,飞机航速会继续保持固定的马赫数,由于低空的空气密度较大,音速也会增大,同一马赫数对应的实际空速会更快,所以实际上飞机反而会是在加速。

第二,到飞机的“指示空速”(IAS)达到某个数值,例如340节(视机型、装载程况等而有不同),飞机会改为以固定的指示空速继续飞行。需要注意的是,随着飞机下降,这个读数与“实际空速”(TAS)的差距会变小,所以到了这个阶段,飞机实际上也就是在减速。

一般来到这个阶段,飞机还是会靠控制下降速率与发动机推力来调整速度,如果需要减速,飞机在水平飞行(例如等候空管指示新的下降高度前),也会将发动机调至慢车,利用空气阻力来让飞机减速。当然了,因为飞机的空气动力特性非常好,就算发动机完全慢车,以波音777为例,要减速一百节,也需要飞行十海里,不过在一般情况,这样的减速率仍然是足够的。

你也许会问,飞机既然有扰流板,为什么不用它来减速?当然了,如果存在快速减速的需要,的确要用到扰流板,不过大部分情况,在飞机未使用到襟翼以前,飞机还是不会动用扰流板,因为这些动作都会增加飞机的阻力,就算能保持水平飞行,也会消耗更多的燃料(打开襟翼也会产生额外的阻力)。通常,在进场阶段,不同的飞行高度都会有不同的持留速度限制(这个速度,一般会称为“等待速度”;以ICAO规定为例,高度在14,000英尺以下为230节,14,000至20,000之间为240节,20,000英尺以上为265节),如果飞机的状况许可,都需要保持这样的速度,那确实会存在使用扰流板的必要;但如果飞机较重,而最经济的持留速度(通常也是不用打开襟翼的最低速度)稍微高于限制,航管也会因应情况,批准飞机飞得略快。

而使用扰流板还有一个问题:扰流板可以破坏机翼产生升力的能力,这样飞机的下降速率会加快,因此只有在需要快速减速或减低高度时才会使用。

当飞机进入最后进近阶段,飞机的下降速率一般也会减少,例如在普通的ILS进近,要维持飞机在三度的滑航角度,需要的下降速率通常为每分钟700英尺(210米)左右,而这时候一般需要的空速都是在160节以内,通常靠发动机慢车,再加上打开襟翼,已经能达到减速的效果(甚至下降起落架也会产生更大的减速效果),扰流板只是减速的辅助手段。这个时候,飞机最重要的是在较低的空速时仍能受控下降,所以最重要的,反而是要保持较为稳定的空速。也因为这个缘故,飞机的发动机反而会在需要的时候增大推力,以维持稳定的下降速率与空速。

到飞机在跑道上着地的一刻,扰流板就会完全打开,虽然这样做在落地初时会有明显的减速效果,但它们更大的作用,是消减机翼产生的升力,令飞机的重量更能压在地上,增大机轮制动的效果。与此同时,飞机也会应用反推,利用逆向的推力帮助减速。当飞机减速到一定程度,就会停用反推,主要是为了减少发动机吸入异物造成损坏的风险,同时机轮制动会继续减速,直到飞机能安全离开跑道为止。

编辑于 2018-08-03 00:01

谢邀

其实这个问题很简单,用中学的物理知识就完全可以解释,那就是能量守恒。

我们以跑道为参照物,飞机在接地时速度约为进近速度(Vapp),发动机功率为慢车;完全停止时速度为0,发动机功率为慢车。飞机的动能消失,重力势能不变,那么消失的动能其实完全转化为了热能。

而热能则全部是由摩擦产生,而摩擦则全部是由飞机作用的,主要是由刹车还有气动效应(风阻)产生。

飞行员在飞机落地后为了使飞机减速,会使用到的系统,无非扰流板,反推,刹车这三个。

下面我们从各个操纵动作具体分析:

1.刹车。

这个不用说,动能在刹车片直接转化为热能。

2.扰流板。

飞行员打开扰流板,增加了迎风面积,使飞机的风阻变大,从而起到减速效果,但这只是其中一小部分。扰流板最大的作用是使气流在机翼上表面过早的分离导致升力减小,飞机的重力作用在机轮上的压力增加,压力增加会使摩擦力增加,这其实是增加了刹车效应。

3.反推。

飞行员在落地后选择反推,这个也很好理解,改变飞机发动机的排气方向,使其向前喷气,从而起到气动减速的效果。可以理解为发动机燃烧的热能产生了一个反方向的动能,抵消了一部分飞机的动能(其实最终都由空气摩擦转化为了热能)。

发布于 2018-08-01 20:49

有答主已经文字描述得很清楚了,那话不多说,看视频

Joe机长解释什么是反推https://www.zhihu.com/video/1006973492864045056

视频原链接

不过有一点要指出,A380有很出色的刹车能力,还有其他综合因素考虑,只在两个内侧引擎装了反推。所以对于某些机型来说,反推并不是必须的,但因为在地面湿的情况下加上还要考虑维持刹车寿命的前提下等等因素,反推可以起到比较好的辅助减速作用。但是万一反推失效了,客机也是可以全力刹车+扰流板+idle反推在安全距离停下的。

A380 反推

发布于 2018-07-29 20:08

襟翼在一定程度上可以减缓速度,增大升力

减速板是最有效的减速方法之一

反推也是用来减速的,不过之前看过一本书,上面说反推作用不大

以及和汽车上面原理差不多的刹车

发布于 2022-05-03 13:02

三样东西来减速。

刹车 反推 和扰流板。

刹车是最主要的减速工具,但是为了不让刹车片过度磨损,也为了减少刹车距离,现代飞机大多都使用反推。

在320的fcom手册上,空客推荐的反推使用方法下,可以减少10%的刹车距离。

扰流板最重要的作用并不是增加风阻,而是破坏机翼升力,增加轮阻,提高刹车效率。

反推是不允许在空中打开的。在我司,如果空中反推客观的被打开,是要执行紧急程序并报告panpan的。

如果在空中因为飞行员的失误被打开,会被记录为事故征候。

发布于 2018-07-28 13:25

首先是收小油门,发动机推力减小,由于阻力作用速度下降,为了保证升力需要打开机翼两侧的襟翼,还有前缘缝翼;放起落架,由于阻力加大速度进一步降低;打开减速板;落地,增加地面摩擦阻力,可以刹车;如需要还有发动机反推、减速伞。如果飞行员发现速度还是过大,还可把飞机开到草坪上去。

最后一招,还有土堆挡着呢!

发布于 2019-01-03 15:26

以下是摘抄,不是本人所言。杠精们请看清



根据空客公司对37个航空公司一次抽样调查,320系列飞机炭刹车组件的平均使用寿命为1718~3573次飞行循环,平均使用寿命为2340次飞行循环,这样就可以简单算一下我们的刹车成本了,根据统计,一次飞行循环的刹车次数因发动机型号、机场和刹车习惯的不同而差异巨大,少到5、6次,多到15、16次左右,取一次飞行循环平均刹车10次,320系列4套刹车系统,成本为4×7=28万美元,按现在汇率大约182万人民币,根据空客的刹车寿命调查数据,320系列飞机每次刹车的成本大约是51-106元,平均78元,,重型机由于主轮达到8—12个,成本就是这个数字的2到3倍,既100—300元之间。

发布于 2018-08-03 13:38

其实最有效的减速方法就是减小油门,就像我们开车一样。油门减小后,车速自然就会下降。

可是飞机和行车有一个不同的点就是。车可以随时停到路上,而飞机是不可能悬停在空中的。

飞机在减速的同时还要保持升力,才能保持飞机正常飞行。所以飞机在减速前,要放襟翼。它的作用就是增大飞机机翼的面积。从而增大升力。

还有减速板,螺旋桨反向加力。

发布于 2018-10-27 22:34

按G打开降落轮。

按S降落。

按空格制动。

没错,说得就是GTA5

发布于 2018-11-13 14:50
波音747着陆瞬间,引擎上演反推吹水,超霸气!
24.7 万播放 · 210 赞同

波音747着陆瞬间,引擎上演反推吹水,超霸气!

发布于 2021-07-20 13:41· 1739 次播放

扰流板,反推,刹车。主起落架接地后即可打开反推。

发布于 2018-07-29 21:20