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航空發動機整流錐的那些事兒

2017-07-28 來源:高端裝備發展研究中心

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  周末戶外郊游,正好在機場附近,看著一架架大型客機頻繁的在頭頂近距離飛過,正想跟同伴顯擺一下過人的航空知識,結果卻發現只看飛機肚子的話,能識別的只有雙發或者四發機型(而且看了半天基本上全是雙發客機,畢竟四發的A380、B747和A340在航線中只屬于少數派),連波音還是空客都無法區分。

 

  回家后一頓惡補后發現,還真有兩個辦法可以提高頭頂飛機的辨識度。

 

  一種是深夜時通過飛機的頻閃燈(strobe light)辨識,如果頻閃燈是閃一次就停頓,然后又閃一次又停頓,并且一直保持此頻率(frequency),那么它肯定是波音系列飛機;如果閃兩次停頓,然后再閃兩次又停頓,并且一直保持此頻率,那么它肯定是空客系列飛機。

 

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  另外如果你在能夠看清發動機尾噴管的情況下發現它們是呈鋸齒狀的,那么恭喜你,這可能是B787或者B747-8(如果是四發的話),最新的LEAP發動機在B737 MAX上也將使用鋸齒狀尾噴管。

 

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  不過這些方法仍舊無法讓人快速判斷頭頂上的飛機型號,畢竟不管的頻閃燈還是尾噴管上的鋸齒都不是那么容易看清的。于是決定放棄對這一神技能的研究。

 

  在機場除了準確辨認出飛機的型號,怎樣能夠快速識別出航空發動機的型號也是一件比較拉風的事兒。除了湊近看一下發動機吊艙上的供應商LOGO外,整流錐成為了不同品牌航空發動機辨識度最高的標志。

 

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正在進行飛行測試的LEAP-1A,大大LOGO讓人印象深刻

 

  整流錐是航空發動機進氣道的關鍵部件,氣體進入進氣道后,速度會下降,壓力和溫度都會上升,形成減速增壓的過程。經過整流錐后,氣體的速度會稍有上升,壓力和溫度略會降低,氣體能較均勻地流入壓氣機,保證壓氣的正常工作。

 

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  航空發動機的整流錐上一般都畫有螺旋線,業內有人將其稱為“鷹眼”。這是因為螺紋線條隨著發動機快速轉動,像極了老鷹的眼睛。因此才有了這個高端大氣上檔次的名字——“鷹眼”。雖然沒有科學證明,但事實是,螺旋線也可能給鳥兒們發出信號,使它們在飛機滑翔、起飛和降落時遠離引擎。

 

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Rolls Royce RB211-524C2 engine on a Bahrain Royal Flight Boeing 747

 

  螺旋線的存在已經有大約五六十年了。在老式的飛機中,發動機前端的巨大風扇片在風力很大時,可能向另一個方向旋轉。而在一些引擎類型中,風扇需要先旋轉,之后再加油啟動發動機??梢韵胂蟮玫?,在這些類型的發動機中,螺旋線也相當有用。

 

  通過螺旋線的旋轉方向,地勤人員或維修技師可以輕松判斷風扇轉子是否朝著正確的方向旋轉,再向機組人員通報,讓他們可以繼續進行啟動程序。當然,新式引擎就不再需要這個流程了,因為自動啟動的引擎可以自己完成這個過程。

 

  整流錐的螺旋線還有“提示發動機是否處于運轉狀態”的功能,是地面維護人員在昏暗的晚上,或光線不足的陰天,判斷發動機運轉狀況的一個參照物。因為啟動發動機時,葉片的加速旋轉會給人的眼睛由視覺停留而造成錯覺,不易看清葉片轉速的快慢。就好像我們有時看汽車輪覺得車輪在反轉一樣。中間有個參照物就會方便查看許多。

 

  本來只是一條簡單的白線,卻被國外航空發動機制造商在展示品牌方面利用的淋漓盡致。眾所周知的三大航發巨頭GE、羅羅和普惠的民用航空發動機整流錐螺旋線都采用了極具個性的設計,辨識度極高。

 

  普惠公司航空發動機

 

  普惠發動機整流錐是個圓乎乎、接近半球形的黑色凸起。普惠公司在整流錐螺旋線繪制上可謂能省就省,早期沒有噴涂任何標識或線條,后來根據航空公司要求,有些發動機也畫上了螺旋線。公司最新的PW1000G齒輪傳動發動機上的鷹眼最為簡潔,只畫了一點。

 

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Boeing 767的PW4000發動機

 

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PW1000G齒輪傳動發動機

 

  羅羅公司

 

  羅羅公司的整流錐象個圣誕帽,是個角度比較尖的錐形,上面印著兩圈白色螺旋漸開線。

 

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A380客機上的Trent 900發動機

 

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  羅羅公司在整流錐及葉片的色彩搭配上也玩出了新花樣。為A330neo裝配的Trent 7000發動機整流錐螺旋線采用了科技感十足的寶藍色。公司的最新的UltraFan™發動機采用了碳纖維/鈦合金復合材料風扇葉片,葉片呈淺綠色。

 

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Trent 7000 for A330neo

 

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UltraFan™發動機采用了CTi碳纖維/鈦合金復合材料風扇葉片

 

  GE公司

 

  GE公司航發的整流錐差不多是60度的等腰椎體,上面有一圈白色螺旋漸開線,呈G字。與GE同宗同源的CFM公司的CFM56和LEAP發動機整流錐螺旋線也采用了同樣的設計。

 

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The GE90-110/115 was the first engine to feature swept fan blades.

 

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GE9x發動機

 

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CFM56發動機

 

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LEAP發動機

 

  俄羅斯UEC公司

 

  俄羅斯UEC公司除了PS-90A發動機,正在研制新一代的PD-14發動機。這兩款發動機的整流錐螺紋線設計也相當特別,采用了黃白配色,像鉤子一樣畫在了整流錐上,看起來真的有點兒像鷹眼了。

 

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PS-90A發動機

 

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試飛中的PD-14發動機

 

  另外我國正在研發的CJ1000發動機,通過航展上的照片,可以看出其整流錐螺紋線的設計與以上公司均不相同,與GE公司有些近似,但線條更短更細。

 

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CJ1000發動機

 

  以上就是通過觀察整流錐辨別世界主要航空發動機的方法,如果結合對不同客機選配發動機(一般每型客機都會有兩到三種備選發動機)情況的了解,可以說只要看一眼整流錐就能知道發動機的型號,是不是一種很神奇的技能呢~~如果學會的話,下次去機場就可以試試啦!

 

  所以。。。。文章開頭那個大美女身后的發動機是哪一型呢?