這篇文章可能會颠覆很多人的認知。咱們知道,飛機落地後減速,主要有三種方式,機輪刹車、發動機反推和擾流闆。那我問你了,它們三個裡面,誰是主力?
很多人,包括以前的我,都認為減速的主力是發動機反推,心想那飛機輪子能有多大勁兒啊,能給上百噸的客機刹停了?後來我認識到,減速主力其實是機輪刹車。之前講飛機失速時,提到這一點。有讀者說我犯常識性錯誤,說減速主力明明是反推嘛。那今天咱就專門講講,飛機減速到底主要是靠機輪刹車,還是反推。盡量找權威而且有說服力的資料,說服觀衆,也說服我自己。
1995年NASA的一篇文章,夠權威吧。雖然有點老了,但是足夠能說明問題。文章的名字,《航空公司為啥想要飛機帶反推?》背景是啥呢,就是當時NASA覺得,發動機反推這個東西,就落地時用一小會兒,時間很短,而且減速效果并不明顯。
造發動機的GE公司給了個數據。如果跑道是幹的,開不開反推,對飛機着陸後的制動距離幾乎沒有影響。這個幾乎是有多小呢?開了反推,是2400英尺。把反推關了,減速距離也隻增加二三百英尺。反推提供的能量,撐死也就10%,還沒有擾流闆多。
但是跑道如果是結冰的,結果就大不一樣了。把反推關了,制動距離會乘以3,這就有質的區别了,會決定你的飛機最終是停在跑道裡面還是沖出去。
但是,正經的機場怎麼會讓跑道結冰呢?肯定得趕緊除掉,如果除不掉,就是把跑道停了也不敢冒這個險啊。你看冬天,那高速路結冰了還封路呢,更何況機場了。其實背景介紹到這,就已經說明問題了,飛機減速的主力,并不是反推,它跟刹車比,差老鼻子遠了。
反推減速,并不是特别好使,而且裝上之後帶來的副作用還挺明顯。第一,最直接的,會增加幾百公斤重量。第二會影響發動機短艙的設計,後期還要考慮反推的維護成本。最重要的,發動機反推并不是适航規章要求的,但是機輪刹車是。适航局會專門審你的飛機刹車性能怎麼樣,但是不會專門審反推。也就是說,即使不裝反推,适航局照樣給你發适航證。
但是呢,當時幾乎所有的噴氣客氣,都裝了反推。NASA也有點不明白,然後跟美國民航局FAA、造飛機的公司、造發動機的公司、造發動機反推的等等很多公司一起,搞了個工作組,研究客戶,也就是航空公司們,為啥想要飛機裝反推。
研究的方法,也很直接,就是給航空公司發問卷,直接問他們,為啥希望飛機有反推,都什麼時候用反推,以及用反推之後是省錢還是費錢了。這個問卷,更能說明問題了,不然你把問卷裡面的反推換成發動機試試。你說各位上帝啊,你們為啥希望飛機有發動機啊?都什麼時候用發動機啊?你這一問,客戶們肯定都懵了。換句話說,既然這些問卷能發出去,就已經說明裝反推的必要性了。
問卷調查的結果咱就不細說了,内容太多,誰要是真感興趣,可以找原文看一下。我就大緻說一下吧,第一個,航空公司之所以想要反推,主要還是出于安全考慮。實際有多大作用不好說,但是心理作用很明顯。萬一機輪刹車壞了呢是吧?另外還有個挺有意思的事,有人說裝反推之後可以減少刹車磨損,降低刹車的維護成本。這個說法沒毛病!但是呢,反推也增加了重量,更費油了;而且反推導緻的漏氣也在一定程度上降低了發動機效率;還有一點,你說降低了刹車的維護成本,但是反推不是也得維護嗎?最終的結果,加了反推之後,航空公司運營成本反倒增加了挺多。
另外,在NASA這個報告之外,我還請教了兩個在航空運營一線的朋友。他們兩個的崗位,一個是簽派員(博主“本簽派”),一個是機務(博主“機坪夜話”)。他們兩個接觸的不管是飛機型号還是飛機系統,都比我多多了。
在這先科普個概念,叫主最低設備清單,英文縮寫MMEL。啥意思呢,比如波音出了個新飛機,他要告訴客戶,飛機上哪個零件壞了,不影響飛,哪個零件壞了,就飛不了了。因為一架飛機,這麼大,幾百萬個零部件,不可能保證哪個都不壞,如果是這樣,那這飛機用起來成本就高了,動不動就趴窩。其實有很多零件,壞了根本沒事,完全不耽誤飛,一點都不影響安全。舉個不太恰當的例子,座椅前面的小桌闆壞了,這能算個事嘛。為了兼顧安全和運營效率,波音就要針對這架新飛機,制定一個清單,規定隻有這個清單裡面的設備全部正常工作,飛機才能飛。這個清單的名字,就叫主最低設備清單。而且這個清單是需要國家的民航局和适航局批準的。
然後呢,航空公司會在這個主最低設備清單的基礎上,根據自己公司的實際情況,再制定一個自己用的最低設備清單,叫MEL。它比MMEL要嚴格,但是自己用起來更順手。好,概念講完了。
講MEL的目的是啥呢,就是你可以根據這個清單,大緻判斷一下哪個零部件或者系統更重要。比如之前我們講飛機屁股上的黑洞洞,那個APU,有人就評論說,有次坐飛機,起飛之前在裡面坐着,熱的不行,然後他就問為啥不開空調,空姐告訴他APU壞了。他就懵了,說這APU壞了為啥不趕緊修?壞了還要飛,是不是想弄死我?
其實啊,飛機上的APU壞了,在一定條件下,确實是可以飛的,而且這個條件也并不嚴格。你看這個最低設備清單,說APU的機上安裝數量是1,放行所需數量是0,也就是僅有的這一個壞了,都能飛,但是飛行要遵守下面列的條件。
那下面再看我們的主題,機輪刹車和反推。對于A320,機輪刹車裝了4個,但是壞一個沒事,有3個正常工作就能飛。但是需要滿足下面列的8條前提條件。其中一個,就是發動機的兩個反推要正常工作。
然後再看看反推的規定,反推一共有倆,但是這兩個全壞了都可以飛,隻是不能飛高原,這一點好理解,前面咱們講過飛機想飛高原有多不容易,本來減速就困難,反推壞了不讓飛,正常。
這一對比,可以很明顯看出來哪個更重要吧。總結一句話,飛機可以沒有反推,但是不能沒有機輪刹車。本簽派也分享了前線一手信息,就是國内的航空公司在進行着陸計算時,都是基于飛機反推不工作來考慮的。但是不可能按照刹車不工作來計算,沒刹車根本停不住。
現在主流的客機都是有反推的,說倆有點另類的。第一個,英國産的BAE146,你估計沒聽說過。但是這個飛機可是英國女王的專機,很排面的。BAE 146從1983年生産到了2002年,一共産了三四百架,是英國最成功的的支線客機了。這個飛機做得很精緻,能坐大幾十個人,配了4台發動機,噪音很小,被稱為“耳語噴氣機”。這小東西另類的點,除了裝四台發動機,還有就是,它的發動機沒有反推。
第二個,你就很熟悉了,大名鼎鼎的A380。這胖子并不是沒有反推,而是四台發動機,其中隻有兩台裝了,外面那兩台是沒有反推的。
原因是啥呢,當然最主要的,就是兩個夠用,沒必要裝四個。另外,因為這飛機太大了,機翼很長,都快伸到跑道外面了。最外面兩個發動機如果裝了反推,反推一啟動,會往前噴氣,把跑道外面髒東西都給噴起來,再被發動機給吸進去,就麻煩了。當然這隻是其中一個原因,其他的還有什麼太重了、反推産生的扭矩太大了,等等很多。而且江湖上一直有個傳言,說A380剛開始設計時,本來就打算不裝反推了,一台都不裝,但是後來不知道啥原因又裝了倆。這個傳言,我經常看到,但是沒看到權威的資料。誰要是有的話,歡迎分享補充哈。
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