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飛機發動機全景圖

汽車 更新时间:2025-02-07 01:38:48

渦扇發動機由渦噴發動機演變而來,傳統渦噴發動機隻包含一組渦輪,通過燃料在燃燒室中燃燒做功帶動渦輪旋轉。由于渦噴發動機的排氣氣流速度很高,因此在飛行器低速飛行時,效率較低,因此工程師研發了渦扇發動機,在渦噴發動機的基礎上增加了一組低壓渦輪。低壓渦輪由高壓渦輪産生的高速氣流驅動,同時帶動發動機最前方的風扇旋轉。這樣,一方面減小了發動機排氣速度,另一方面,風扇的一部分氣流不經過發動機燃燒室,而直接通過燃燒室外側的通道(稱為外涵道)向後送出,進一步增大了推力,提高了發動機整體效率。

飛機發動機全景圖(飛機發動機轉速表内部結構)1

通常情況下,渦扇發動機的低壓渦輪和高壓渦輪同軸,但轉速不同。因此客機發動機的轉速也被分為N1(低壓轉速)和N2(高壓轉速)。部分發動機甚至包含第三級渦輪,因此也會有N3轉速。下面為N1轉速表,

儀表面闆,看似很袖珍,寬度不超過60mm

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長度

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儀表後部航空插座

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抽出機芯

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表頭部分少了兩個電機

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完全抽出的機芯,可以看到電子部分由多層電路闆構成,前面是航空鋁合金材質的表頭

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飛機發動機全景圖(飛機發動機轉速表内部結構)8

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儀表底部支撐結構,為增加強度同時減重,加工了若幹凹槽,同時做了陽極氧化

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電子部分感覺是真金白銀

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取下一個模塊。可以看到模塊上基本都是陶瓷封裝的小規模集成電路,生産于1980年左右。此時的航電設備正處在機械式到電子的過渡時期。由于顯示技術和通訊總線技術還不成熟,此時的儀表往往采用模拟信号,由電路處理後再通過一些特殊的機電顯示器件,以比較接近傳統機械式儀表的指針/轉輪等方式呈現。

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取出所有電路闆,這麼多,難怪儀表這麼長

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模塊上的鍍金連接器,用來連接底闆上的排針

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某一小模塊,上面有一個金屬殼繼電器

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為節省體積,兩個電路闆疊起來,中間還有集成電路

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模塊反面有序列号和版本信息

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另一模塊,上面固定有散熱片。取下後可見到兩個功率三極管。儀表裡有兩個這樣的模塊,估計是電機驅動電路

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三極管型号

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反面

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第三塊電路闆,白色很顯眼的芯片其實是一個模拟開關。金屬罐子是運放

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反面

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電源闆,上面有一個巨大的變壓器

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三顆巨大的钽電容,或許發燒玄學家會喜歡

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第五塊闆,HAI-4741是一個四運放,其他是一些數字電路

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第六塊闆,也包含模拟和數字電路

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一堆模拟電路,挺好看的

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闆子上最大的IC是一個任意數分頻器,估計是用來計轉動圈數并控制其他電路進行某些轉換

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反面

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最後一塊闆,全部是數字電路,用來驅動表頭上的數字滾輪

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晶振

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又有一個分頻器

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三個鐵罐似乎是驅動

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反面

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空底闆,後面有個電源濾波器

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所有電路闆全家福

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下面拆下表頭和支撐結構。支撐結構做工很好,表面相交處全加工成了圓角,令人舒适

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底闆連接表頭的連接器

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表頭

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幾個方向看,沒有電機太可惜了,無法演示

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表盤玻璃,看似很普通,其實是兩片一邊薄一邊厚的玻璃疊成。沒猜錯的話應該是用于折射照明燈的光線,使得表盤亮度均勻

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開關組件

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表頭屁股裡的一堆東西

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FPC和金屬齒輪

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一顆線性度很高的電位器,用于檢測指針位置,通過反饋電路控制驅動指針旋轉的電機

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這個小部件在上電後會擡起數字指示前方的黃色标記,斷電後自動落下,用于指示儀表運行狀态,防止飛行員在儀表故障或斷電情況下讀出錯誤數值

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下面到了最有意思的環節。這個表的數字表頭用的竟然不是老式電表上的機械式滾輪,而是一種叫magnetic wheel display的電磁式指示器

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模塊化設計

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連接器

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顯示器件的連接器,共6根針。其實這玩意大緻就是一個步進電機,一共有5個繞組,對應五個角度。給某一個繞組通電,滾輪就會轉到相應的數字。如果反向通電,則會轉到與之相差180度方向上的數字。從而實現0-9共10個數字的顯示。

由于這種顯示方式與傳統的機械滾輪外觀類似,且在日光直射時相比于當時其他顯示技術,可讀性好很多,因此在那個時代的航電設備中常有應用。如今,這種顯示器件,乃至整個駕駛艙的顯示設備,都已經逐漸被液晶屏替代。雖說看上去更具科技感,功能也更為強大,但與傳統的機械顯示比起來,似乎也少了不少味道。少的這點味道,或許就是機械時代遺留下來的情懷吧?

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總結

那個年代靠燒人腦出産品,人類智慧的結晶。看過的最複雜最精密的設備基本都是飛機上的,航空和航海用的零件,都是追求高可靠性。因為一出故障,可能就是災難。我們國産不是不能做出太多的高精尖産品,而是對産業科技的一種态度,我們缺少的是态度,嚴謹精幹。

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