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减缓飞行速度和降低飞行高度的好办法:打开扰流板

 大隆龙 2017-06-09

扰流板(英语:Spoiler)又称减速板,为使用涡轮喷气发动机和涡轮风扇发动机的固定翼航空器(包括喷气式飞机和滑翔机)上常用的一种减速装置。因为其结构简单,可靠性高,从小型到大型飞机上的应用相当广泛。民用客机的扰流板通常安装在两侧的机翼上,使用时通过液压系统顶起,有效地增加航空器前进的阻力并增大机翼上方的压力,达到同时减缓飞行速度和降低飞行高度的目的。相对的,战斗机上的扰流板根据各自空气动力设计的不同,安装在不同的位置。另外,不少战斗机降落时需要靠释放减速伞来缩短滑跑的距离。但是减速板的使用寿命有限,一般来讲只能使用1000-3000个小时。

减缓飞行速度和降低飞行高度的好办法:打开扰流板

从机舱内内拍摄空中客车A320的扰流板在降落滑行的过程中升起

功能及作用:

扰流板一般有两种使用方法:一种是在飞行过程中升起,用来减缓速度并降低高度,或者破坏两侧机翼的升力平衡,辅助飞机转向;另一种是飞机降落滑行时,配合发动机反推,迅速降低滑行速度,缩短滑行距离。

扰流板几乎是所有滑翔机上的标准配备。如果滑翔机降落时通过机头向下俯冲来降低高度,势必会增加飞行的速度,对于滑翔机的降落非常不利。因为飞行员必须让机鼻朝下,然而向下的角度又不能太大否则造成飞机坠毁。而使用扰流板则能有效地避开这个问题。

减缓飞行速度和降低飞行高度的好办法:打开扰流板

近距离观察空中客车A321的扰流板在降落滑行的过程中升起

民用航空器也几乎全数配备了扰流器,用来辅助减缓速度,会降低高度。但是其功能相对有限,因为飞行员可以通过减小发动机推力,展开襟翼等相对安全的方法,达到同样的目的。但当飞机遇到乱流,也能配合副翼来防止飞机翻滚,使飞行更为舒适。

然而航空器,特别是使用涡轮风扇发动机的飞机降落滑行时,几乎每次都会打开扰流板。因为扰流板能有效地增加阻力,配合发动机反推和轮胎制动,帮助飞机尽快减速。但是单凭扰流板的减速效果仍然非常有限,其真正的作用效果在于迅速减少机翼下方的升力,使飞机重力与升力的合力更大,从而增加轮胎与跑道的摩擦力,使得刹车制动的效果更加明显。

减缓飞行速度和降低飞行高度的好办法:打开扰流板

波音767-300ER飞机下降时通过升起扰流板来降低飞行高度

在使用往复式发动机的飞机上,扰流板的另外一个作用是防止发动机发生冲击冷却。如果飞机不依靠扰流板减速,则必须降低发动机推力。然而对于往复式发动机,迅速减少推力会使发热量迅速降低,这个过程被称为冲击冷却。而冲击冷却往往造成发动机气缸爆裂等严重的后果。而使用扰流板来配合减速,飞行员可以缓慢地降低发动机推力,同样有效地达到减速的目的,而避开冲击冷却的危险。

扰流板的控制原理

不同位置的扰流板功能也不同,内侧扰流板主要用于减速,而外侧扰流板则主要用于辅助飞机摇摆或左右翻滚。

大型客机上的扰流板还能辅助方向舵,控制飞机飞行姿态。因为当飞机速度较大时,方向舵的转向功能有限,这时飞行员能通过升起飞机一侧的扰流板,迅速降低一侧机翼的升力,让飞机失去平衡向一边倾斜,从而达到转向的目的。

减缓飞行速度和降低飞行高度的好办法:打开扰流板

波音767-300ER飞机下降时通过升起扰流板来降低飞行高度

现代几乎所有的喷气式飞机的扰流板,即使是线传飞控的飞机,在扰流板的控制上,往往都是用液压来控制。

阻升器

阻升器(Lift dumpers)是一类特殊的扰流板,它只有伸出和缩回两个位置。当扰流板完全打开时,作用与阻升器的效果相当。但是这在飞机的飞行过程中几乎会造成飞机立即失速,所以是绝对禁止的。民航飞机扰流板系统按闭合回路进行工作,由飞行员手动控制。 阻升器的主要作用如下:

  • 防止飞机在降落时在跑道上“弹跳”,这种情况在老式飞机上非常常见

  • 迅速增加飞行的阻力

  • 让更多的重力加在飞机轮胎上,使得刹车效果更加明显

减缓飞行速度和降低飞行高度的好办法:打开扰流板

正打开扰流板的A-6入侵者攻击机

阻升器的控制通常分为手动和自动两种,当设置为自动的情况下,阻升器会在飞机降落触地的瞬间自动打开。同样,如果飞机使用的扰流板,这时候也会完全打开,往往能超过50度。

有些飞机的阻升器的制动效果非常明显,例如BAe 146飞机,甚至不需要借助发动机反推,仅靠扰流板就能迅速制动。

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