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航空发动机安全性

作者: 发布时间: 2022-10-13 03:36:33

简介:】本篇文章给大家谈谈《航空发动机安全性》对应的知识点,希望对各位有所帮助。本文目录一览:
1、客机的引擎为什么不能像战机一样装在尾部,而要装在机翼两侧?


2、客机起飞后引擎

本篇文章给大家谈谈《航空发动机安全性》对应的知识点,希望对各位有所帮助。

本文目录一览:

客机的引擎为什么不能像战机一样装在尾部,而要装在机翼两侧?

在航展上,我们都看过战斗机做各种帅气的动作,但细心的朋友能注意到,战斗机的发动机装在尾部,准确的说是内置在机身,而客机的引擎装在机翼上,这是为什么呢?喷气式发动机在飞机上安装机翼短舱吊挂、机尾安装和后机身短舱吊挂三种方式。

相对于后两种安装方式,机翼短舱吊挂具有以下优点:1、发动机重力通过短舱挂架作用在机翼上,在飞行中可以减小机翼承受的弯矩,改善机翼受力情况;2、翼下吊挂的发动机供油管路可以做到最短,避免在机舱内设置燃油管路,提高供油安全性;

3、发动机离地面距离相对较小,便于检查和维护;4、当发动机出现火警时,对飞机其他部位影响较小。

当然也有缺点。首先,由于发动机距离飞机中轴线距离较远,当飞行中单发停车时,其余发动机的推力会导致飞机出现转弯趋势,应采取方向配平措施(去年听说某航一飞机就是空中单发停车,安全着陆,中国飞飞们对于突发事件的处置做的相当好)其次,发动机离地面较近,发动机在地面工作时,容易吸入异物,造成发动机损坏,同时对周围人员也具有一定危险性。

但是这两种方式均存在较大缺点:首先,发动机的重力作为集中载荷施加在了机身上,导致飞行中机身、机翼 均承受较大的弯矩,不利于机构受力;其次,发动机距离地面较高,为检查和维护工作带来不便,尤其是机尾内部安装的发动机,接近、检查和发动机拆换的难度均较大;再次,发动机供油管路必须穿过机舱才能到达发动机,增加飞机的火灾隐患。

对于后两种安装方式,也就是机尾安装和后机身短舱吊挂的发动机距离飞机轴线较近,当单发空中时,不会造成较大的推力偏离;同时由于发动机离地较高,发动机在地面工作时吸入异物的可能性相对较小,对维修人员的危险性也较低。

客机起飞后引擎爆炸,有无造成人员伤亡?

一架从丹佛飞往檀香山的美联航波音客机造成发动机故障,在紧急着陆期间大量碎片掉落在居民房屋前。没有人员伤亡的报道。

根据美国《国会山报》的消息,客机发动机起飞起飞后爆炸,在空中燃烧,导致大量碎片从空中掉落。布鲁姆菲尔德警察局表示,已经开始收到有关飞机碎片落入社区的报道。

根据警方在社交平台上分享的一张照片,一个巨大的圆形碎片掉落在居民住宅前。

有些分散在当地公园。截至目前,尚无人员伤亡的报告。

该航班是联合航空UA328型客机,型号为波音777-200。当地时间20日13:04,这架客机从丹佛起飞后不久便坠毁,并于13:30左右安全返回了丹佛国际机场。飞机起飞前将经过重重安全检查,尤其是飞行性能方面。而波音777客机为何会出现如此严重的安全事故?

美国国家运输安全委员会表示,事故的罪魁祸首也许是专门用于波音777客机的PW4000发动机。美国随后发布紧急适航令,在当日停飞24架装有这款发动机的波音777客机。

根据调查显示,此次故障大部分损坏仅发生在机身右侧的发动机,其他部分只有轻微损坏。具体来看,发动机的两个风扇叶片断裂,其余叶片亦有损坏。但具体的故障原因还在调查当中。

其实,发动机可能会因许多原因而失效,例如发动机内部的机械故障、涡轮或螺旋桨损坏、漏油、燃油污染,甚至有异物(如鸟)进入发动机!

但和我们认知中的不同,发动机故障并非常严重的紧急事故。

失去一个引擎,飞机将经历什么?如果一台发动机发生故障,其实一般不会被当作严重的紧急情况来处理,因为其他引擎本身就完全有能力弥补这个不足,有时乘客甚至可能都不会被告知飞机故障。

在一架有两个或三个引擎的飞机(分别是波音737和波音727)中,其中一些飞机可以单引擎飞行5-6小时。

如遇单侧引擎故障,飞机将通常选择具有足够设施来解决问题的机场降落,而不是在第一个可用的简易机场进行紧急降落。

虽然发动机故障对机上乘客不是死刑,但需要飞行员进行一些调整。失去一个引擎意味着飞机的最大功率将降低,因此剩下的引擎将被加大功率以弥补差异。

当一个引擎故障后,将产生一个不对称的力,导致飞机偏离运转的引擎。如果飞行员不能通过使用方向舵踏板来补偿,这会导致飞机失去平衡和控制。

飞机在发动机故障情况下安全着陆有哪些难度

飞机发动机故障一般都会导致发动机停车,或者驾驶员为了避免造成更大损坏而手动关闭发动机,比如发动机起火,对于双发或以上的飞机来说,一具发动机停车,并非致命的故障,还有其他发动机提供动力,只是由于两边推力不一致,会使飞机有偏转趋势,只需调整好发动机推力,并蹬舵和使用副翼滚转配合,操作难度会大大增加,但还是有机会安全着陆,单发飞机发动机停车或者多发飞机全部发动机停车那问题就大条了,因为飞机的全部动力丧失,着陆时只能滑翔着陆,这对驾驶员的技术要求非常高,如果速度不够,就需要压头损失高度来换取速度,在迫降时飞机的速度和高度控制尤其重要,否则速度太低,下降率太大将压断起落架造成事故,速度太大将冲出跑道或者错过跑道造成事故,这种情况必须一次性降落成功,没有机会复飞重来,另外,因为发动机停止工作,飞机将会失去电力,所有的液压系统失效,只能开启apu应急供电或者开启机尾的小型冲压发动机以获得电力,这只能供应最基本的仪表工作和驾驶员操纵系统,大部分系统将停止工作,飞机的操纵变得极其困难,因为没有电力,客舱的压力调节和供氧系统停止工作,驾驶员必须找到就近机场并迅速下降高度迫降,否则乘客将面临危险,这种情况下迫降,要求驾驶员有丰富的驾驶经验和临危不乱的镇定,尽管如此,机上人员的生还率还是极低的

飞机的发动机万一坏了,飞机会坠机吗?

飞机的发动机万一坏了,飞机会坠机吗?

伊朗马汉航空一架波音747-300客机(航班号W5-1095,注册号EP-MNE)从德黑兰机场起飞后一只发动机掉落在城区,飞行员决定紧急返航。客机随后在德黑兰梅赫拉巴德机场安全降落。

右侧发动机的一个部件从发动机上脱落,刺穿了发动机挂架并且撞击了机身。随后整个发动机与机身分离后掉落。

马汉航空是伊朗一家私营航空公司。当地媒体称,机上当时载有426名乘客。当地媒体记者在Twitter上表示,一只发动机从飞机上掉落,飞机随后在德黑兰机场降落。另外,还公布了掉落发动机的图片。

那么,问题来了,少了一个发动机的客机,还能继续飞行吗?

随着民用航空技术的飞速发展,商业客机不断更新换代。以波音公司为例,旗下的波音747系列和737系列都是商业客机中的常青树,在近半个世纪的演变中,737系列生产数量接近9000架,最先进的波音737 MAX首架预计在后年交付。商业客机的升级离不开先进的航空技术,比如航空电子、气动优化以及强劲而可靠的动力系统等。航空电子设备的飞跃让驾驶飞机变得更加简单,巡航阶段由自动驾驶仪控制,飞行员负责起降介入。

气动布局的成熟使得商业客机的飞行品质更高,在应对单发、双发失效的紧急情况下有更出色的表现。强劲的发动机则赋予了客机更有力的心脏,在双发配置下,即便一台出现故障停车,另一台仍然可以完成起飞和降落。对于一些更先进的双发商业客机,还被赋予了ETOPS延程飞行能力,在单发状态下能够继续飞行至少180分钟。

什么是“ETOPS”

为了保证双发民航飞机安全飞行,国际民航管理机构制定了一项特殊要求。也就是ETOPS,中文叫做双发延程飞行。是指双涡轮动力飞机的运行航路上有一点到合适机场的距离超过规定时间飞行的运行。

比方说,拥有180分钟ETOPS资质的飞机所执飞的航路上各点距离最近备降机场的航程不可以超过180分钟,要求飞机在航路选择上应满足要求。或者换句话讲,就是要求这架飞机在飞行过程中如果其中一台发动机发生故障而停车,而仅凭另一台发动机能够继续飞行最长180分钟以到达备降机场。而180分钟的ETOPS足已令世界95%面积都能够执行双发延程飞行的航班。

ETOPS规则主要应用在跨洋飞行,因为此时可供选择的备降机场较少,如果没有ETOPS能力,意味着飞机需要选择尽量靠海岸线的航路飞行,以确保安全。ETOPS能力越强,意味着航空公司可以利用双发飞机开辟更多的直飞航线。

目前主流的双发客机都已经获得了180分钟ETOPS的运行许可,其中ETOPS能力最强的是空客A350XWB飞机获得了欧中航空安全局(EASA)批准的长达370分钟的延程运行认证。意味着A350在单发失效的情况下,能够在标准大气环境下再继续飞行长达2500海里(4360公里),大约的飞行时间为370分钟。

两架空客A350-900并肩飞行

多种气动布局的优化

气动布局对商业客机而言,重要性相当于先天条件,如果气动从一开始就设计错误,或者存在安全隐患,亦或影响经济性,那么这款客机的寿命也不会长久。第一代喷气式客机基本采用了翼根式发动机布局,把动力系统内安装在机身与机翼的结合部位。这样设计的优势在于风阻较小,在发动机推力还不给力的年代,有利于增强飞行员对客机的控制能力。发动机距离客机重心较近,也能在一侧发动机失效的情况下,减小推力分配的不平衡性,这对商业客机安全性而言是非常重要的。

除了翼根式外,还有机尾式发动机布局,将发动机安装在机尾两侧。比较经典的有麦道-80/90系列,苏联的图-154客机等。如今也有现代客机使用这样的布局,比如我国的ARJ-21、加拿大庞巴迪CRJ系列等,区别在于后者属于支线客机。

采用机尾布局的东航MD-90客机

对于干线客机而言,最优的方案仍然是翼下吊挂式发动机。波音737之所以能风靡半个世纪,是因为它一入门就选对了气动。吊挂式可减轻翼根位置的结构压力,在先进的飞控介入下,单发推力不平衡的问题可以解决。经过半个世纪的发展,大型客机的气动都使用了翼下吊挂式,支线小飞机可使用机尾式发动机布局,以至少两台发动机为基本配置,重点优化单发飞行、双发失效情况下的迫降能力。

采用翼根布局的739-900

单发飞行

使用两台以上发动机的商业客机,如果其中一台出现故障,就可以使用另一台继续飞行。在巡航阶段中出现单发停车的故障并不罕见,飞行员能够利用一台发动机找到最近的机场降落。2014年11月,南航CZ 3739航班就遭遇一侧发动机起火冒烟,单发着陆的事件;海航HU7606航班在2011年也遇到单发失效。对于巡航状态的双发或四发发动机,单发失效仍然有很大的概率安全降落,但是若处置不当,也可能造成严重后果。

单发飞行也被适用于起飞状态,现代客机在设计时充分论证了使用一台发动机起飞的能力。波音最新型号的波音787-9,在试飞时就进行了全面的单发起飞验证。进行单发起飞性能测试目的在于,让客机进入接近极限的起飞状态,给出一个起飞决断速度,一旦超过这个速度,那么即便判断为单发失效,客机也能够安全起飞。如果没有达到这个临界速度,那就猛踩刹车吧,至少前面的跑道还够长。

单发飞行示意图,利用舵面平衡力矩

如果飞行时遇到一台发动机失效,不能正常工作,那么,飞机两侧机翼上所受推力就会不平衡,机翼上所产生的升力也会不一致,受这些因素的影响,飞机会向发动机失效的一侧偏转,从而导致飞机向内侧产生坡度。

这时,飞行员除了通过改变飞机的左右坡度,缓解升力不平衡的问题,还会通过垂直尾翼的方向舵进行偏航调整(这在上期的“垂直尾翼”有过介绍),通过相反的力矩阻止飞机发生偏转。

与此同时,飞行员会将工作正常的发动机的转速和推力加大(一些先进的机型会自动完成这一工作)。如果加大了的发动机推力无法维持飞机在原有高度层飞行,飞行员会根据飞行管理计算机的提示,降低飞行高度,下降到仅凭单台发动机也能维持正常飞行的高度层,并保持工作发动机的最大连续推力,使飞机加速至单发远程巡航速度,维持飞机继续飞行。

当然,降低飞行高度将会增加飞机的耗油量,这对远程飞行来说很可能造成燃油不足。同时,为避免另一台仍在工作的发动机发生意外,飞行员在单发失效的情况下往往倾向选择尽快在就近的备降场着陆,以确保旅客和飞机的安全。

双发失效迫降

当双发客机两台发动机全部失效时,只能通过滑翔降落。此时经过优化的气动就帮上大忙了,如果风阻较小,那么滑翔距离肯定更远,这就为迫降赢得了更多的时间。

最著名案例的要数2009年发生在美国纽约的全美航空哈德逊河迫降事件了。

2009年1月15日全美航空1549号班机 是执飞纽约拉瓜迪亚机场到夏洛特的航班。飞机起飞后90秒攀升到3200英尺时,因撞鸟而导致两个引擎全部失去动力。由于高度不足以滑翔至备降机场,机长果断决定避开人烟稠密地区,冒险让客机贯穿纽约市并成功迫降在哈德逊河上,机上人员全数生还,且无人受伤。此次迫降事件亦被人们称为“哈德逊河上的奇迹”。

1983年加拿大航空公司波音767执飞的143航班就遭遇双发空中停车。由于对载油量的计算失误,导致这架767在飞行中途把燃油用光了,在飞行过程中遭遇发动机全部停车。最后机长凭借丰富的驾驶经验让飞机滑翔至缅尼托巴基米尼的一个荒废的机场成功完成了紧急滑翔降落,所有61名乘客与机上8名机组人员全部生还,仅有10人轻伤。该客机和班机后来被加拿大人称为「基米尼滑翔机」(Gimli Glider)。

全美航空1549号航班迫降事件

加拿大航空143号班机事件

无独有偶,2001年8月24日,越洋航空236号班机由多伦多飞往里斯本,在大西洋上空漏尽燃料并失去动力,后来成功以滑翔方式降落在亚速尔群岛,无人死亡,并打破了滑翔机飞行最长距离的世界纪录。

然而,并不是每次都是这么幸运。

2005年8月6日突尼斯国际航空1153号班机因油量显示器故障,而换上错误的油量显示器。结果因油量不足,航行中途引擎停止运作,最后飞机在西西里岛附近的地中海海域水上迫降,机上39人中16人死亡。

1989年1月8日英伦航空92号班机-因引擎着火加之飞行员关错引擎滑翔至伦敦希斯罗机场,在距机场400米处坠毁,47人死亡。

由此看出,对于双发客机而言,双发失效比单发失效更为恐怖,失去全部动力也面临着失去液压控制和电力的风险。

单发失效发生的概率

随着商业客机发动机技术的进步,空中停车故障率也大幅度下降,目前大多民航飞机的发动机,每1000小时飞行时间的空中停车率都在0.020以内,也就是说每飞行十万小时才有可能遇到两次空中单发失效——每十万小时不到两次,这是个什么概念?以飞行员为例,目前国内飞行员每年最多飞1000小时,从20岁飞到60岁退休共40年,一辈子最多可以飞四万小时,那么,从概率上说,一个飞行员飞一辈子也未必遇到一次空中单发失效。况且,很多情况的空中单发失效,也是可以重新启动发动机的。

所以各位大可不必太担心。

国航客机引擎着火,鸟击为什么会导致飞机引擎着火?

9月17日国航客机引擎起火返航,中国国际航空公司一架由美国华盛顿飞往北京的波音777客机起飞不久后报告引擎起火,随后返航。而此次飞机引擎着火疑似与鸟击相关。飞机遭受鸟击的危害大吗?鸟击为什么会导致客机引擎着火?小鸟和飞机相撞,是一个世界性难题,这一问题对民航飞机飞行安全构成了非常大的威胁。自1988年以来,由于鸟击引起的坠机事故已经造成219人死亡。

我们的明航飞机是非常怕鸟的,也可以说所有的飞机都怕鸟。小鸟撞到飞机的危害非常大,因为飞机的相对于小鸟速度非常大,与小鸟相撞后的力量就非常大。而这种力量超过了飞机某一部件的承受力,就有可能损坏飞机的机体和部件,这种损坏特别严重时可以直接威胁飞行安全。

飞鸟与飞机相撞最危险的就是飞机引擎着火,从而导致紧急迫降。我们的国航飞机后在起飞后飞行速度是非常快的,而这一速度使得鸟击的破坏力达到惊人的程度,一只麻雀就足以撞毁飞机的发动机。飞机的发动机叶片很薄,而且飞机再飞行时叶片在高速旋转的,很容易被打碎。而且更要命的是发动机在旋转时以巨大的力量将周围空气吸入,因此附近的飞鸟很容易会被吸进去,从而导致飞机的引擎着火。

飞机遇到鸟击一旦撞击到飞机引擎,引擎起火故障的概率几乎是很高的,所以这一问题绝对是世界难题。

飞机有四个引擎和两个引擎有什么不同?

主要有以下区别:

1、性能不同。四引擎飞机一般机体较大,载油量多,航程远,载客量也大,当然引擎多,推力自然就大,当然耗油相对双引擎要高。

2、舒适度不同。四引擎的飞机安全性相比双引擎的飞机更高,舒适性更高,能抵抗较强的气流。

3、加速度不同。四引擎的机速比双引擎并不占明显优势,而在加速方面,四引擎的加速性能要比双引擎高很多。

扩展资料

飞机引擎(航空发动机)的分类:

1、超燃冲压发动机

超燃冲压发动机是指燃料在超声速气流中进行燃烧的冲压喷气发动机。超然冲压发动机技术是高超声速飞行器推进技术,乃至整个高超声速飞行器技术的核心技术。超燃冲压发动机的适用速度范围为马赫数5-16,主要用于高超声速巡航导弹、高超声速飞机和可重复使用的航天运载器。

2、涡轮冲压组合发动机

轮冲压组合发动机是将涡轮发动机和冲压发动机组合起来使用的吸气式发动机。根据涡轮发动机和冲压发动机的组合方式,可以分为分体式和整体式组合发动机,其中整体式组合发动机又根据涡轮和冲压两类发动机主要部件的关系和流程分为串联布局和并联布局。

3、脉冲爆震发动机

脉冲爆震发动机是一种利用脉冲式爆震波产生推力的新概念发动机。这种类型发动机结构简单,少有或无运动部件,热循环效率比常规活塞、涡轮发动机和冲压发动机更高,推重比高,耗油率低,被认为是21世纪最有潜力的航空航天动力。

参考资料来源:百度百科--航空发动机

关于《航空发动机安全性》的介绍到此就结束了。

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