民航科普（四）——起落架系统与燃油系统

这一期介绍的是飞机的起落架与燃油系统，相对来说是比较重要的，起落架关乎着飞机的起降接地的稳定性，燃油系统更是产生推力的必要条件之一。

    起落架可以按照类型分为前三点式与后三点式，前三点式的主起落架位于约机身正下部，前起落架控制转向约位于飞机的机头下方，整体飞机水平重心稳定位于前起落架与主起落架之间；而后三点式的主起落架同样位于约机身正中央，不同的是控制转向的起落架位于机尾处，此时机头的朝向向天，重心相较于前起落架并不稳定，因此在现代民航客机中，主要采用的起落架为前三点式，后三点式在二战时期颇为常见如果大家经常看二战题材的影视剧的话。

    起落架的收放也是关键。这是飞机以高速下落地面时第一个接触的结构，所以降落的安全性是需要保证的，首先是材料强度上的安全性，其次是需要确保飞机落地时起落架是完全展出而且不再回弹，同理再起落架收回时，因为在高空中如若起落架意外弹出，起落架将无法承载高空中高的气流的压力进而损伤甚至断裂，那就真的成为特殊情况“两眼一闭，听天由命”。因此我们引入构架锁“挂钩式”“撑杆式”通常挂钩式作为上位锁而撑杆式作为下位锁。综合一下放起落架的流程为：“开上位锁——放起落架至预定位置——锁下位锁”，如果起落架未锁定或者未正常放出，那么将与地面发生亲密接触；那么收起起落架的流程就是“开下位锁——收起起落架至预定位置——锁上位锁——空中刹车”这里多了一个空中刹车的原因是通常受起落架是在起飞之后，而飞机经过起飞的快速滑跑此时轮胎带有一定速度，如若不进行刹车那么在收轮机舱内有可能造成震动等潜在危害，因此我们通常采用空中刹车。

    起落架的减震器分为“油气式减震器”与“弹簧式减震器”。后者的工作原理较为简单，多数用于老式飞机中，而前者的工作原理主要利用气体的压缩变形吸收撞击动能，减小撞击力；利用油液高速流过小孔的摩擦消耗能量，减弱颠簸跳动，从能量转换上看是将飞机下落的动能转换为油液升温的内能。

    起落架的刹车与减震器的工作原理类似，通过油气进入工作室，推动活塞，将固定圆盘与旋转圆盘紧紧地压在一起。固定圆盘组的另一端，则与装在主体上的调节盘压紧，。在刹车松开时，圆盘也对应松开。因此圆盘也称为热库，对应引出快速过场概念，在经停机场需要等待一段时间保证机轮散热正常。除此之外刹车过程中还有一个防滞系统，有一点点类似汽车上的防抱死系统首要所用是防止几轮锁死使得滚动摩擦力变为静摩擦力。如果机轮锁死那么静摩擦力所带来的摩擦生热让机轮的摩擦力急剧减小，经过试验表明在静摩擦力与滚动摩擦力共存的状态下的刹车效果最好，如下图。

    燃油系统可以主要由航空燃油、燃油油箱、加油方式组成。航空燃油可以分为航空汽油与航空煤油，活塞式发动机主要使用航空汽油，喷气式发动机使用航空煤油。

    “燃油油箱位置”：这个燃油油箱可以分为机翼主油箱、通气油箱、机身中央油箱，配平油箱。

        机翼主油箱顾名思义是在机翼内部存放燃油，这么做的目的是可以减少升力对于翼根产生的向上的力矩并且与发动机的距离相近，通常左翼供左发动机，右翼供右发动机，但是当出现单发失效的特情时油气交输活门将打开，对左右燃油进行传输保证飞机纵向的平衡性。

        机身中央油箱位于机身下方，在使用燃油的顺序中机身中央油箱将首先使用，目的是减少机翼所受弯矩，让机翼主油箱再压一会

        通气油箱位于机翼靠近翼尖的位置，首先它通气且不含有燃油。位于主油箱外侧、靠近翼尖的区域内。所需的通气为首先在加油时防止加油时油箱内产生过大的正压，在飞行中给油面提供冲压空气压力，防止因耗油产生负压，导致发动机吸不上燃油就像你在吸一个真空包装的饮料那样费劲。

        配平油箱并不是每一个飞机都有配备，主要目的是调整飞机重心，减少飞机阻力，提高航行经济性。

    加油可以分为压力加油和重力加油。重力加油通常需要跑道机翼的上表面由上向下对机翼进行加油，这种加油方式不需要额外的动力，因此加油速度也较缓慢，而且有可能造成燃油的外撒或者破坏机翼表面；所以压力加油即使利用地下油泵或者加油车向机翼下利用压力将有压进油箱中，这种加油方式速度快。现代民航客机通常采用压力加油的方式并且保留重力加油作为备用加油方式。