• 1.摘要
  • 2.基本信息
  • 3.原理
  • 4.分类
  • 5.技术要求
  • 6.关键技术
  • 7.参考资料

反推装置

反推装置,是指改变发动机推力方向的装置。将涡轮后膨胀的一部分(或全部分)燃气流或风扇出口的空气流转折一定角度,斜向前方喷出,产生与飞机飞行方向相反的推力,用以缩短飞机着陆时的滑跑距离。典型的高涵道比涡轮风扇发动机依靠使风扇排出的冷气流反向排出的方法获得反推力。对于内涵排出的燃气流一般不安装反推装置。1

基本信息

  • 中文名

    反推装置

  • 外文名

    Reverse driving device

  • 定义

    与反推力装置同义

  • 应用平台

    飞机发动机

  • 作用

    减少飞机着陆滑跑距离

原理

图1 叶栅式反推力装置的工作原理图

反推力是指借助一定装置,使得发动机中正常气流流动方向发生大于 90° 的折转,从而在与正常推力相反的方向上产生推力分量,达到使飞机减速的目的。叶栅式反推力装置的工作原理图。如图1所示,当发动机按反推力工作模式工作时,阻流门挡住涵道流路,使向后排出的气流折入导流叶栅中,并沿导流叶栅所偏转的方位向前排出,从而达到减速或反推的目的。

反推力装置在军/民用运输机方面得到了广泛应用。军用方面,不仅能缩短飞机着陆滑跑距离,而且还能大大提高飞机的作战效能;民用方面,短的着陆滑跑距离意味着可以在短的跑道上实现飞机降落,这对民航建设具有较高的经济价值。自采用反推力装置以来,飞机着陆滑跑距离已由 3000m 缩短到 450 米以内。常用的机轮刹车减速装置在跑道潮湿和有冰雪时其减速效果大打折扣,而反推力装置不受上述气象和机场等条件限制,能够在飞机起飞、降落过程提供安全紧急制动,其效果比阻力伞、着陆钩或阻力板要好,增加了安全系数。

分类

叶栅式反推力装置

叶栅式反推力装置由反推力导流叶栅、叶栅盖和阻流板组成。反推力装置开启后,整流罩向后移动露出叶栅,阻流板挡住向后流动的涵道气流,使其折入叶栅中定向流出。这种反推力装置主要应用于涵道气流,通常安装在机翼下短舱的中部,反推力排气流在机翼前缘的前面喷出。和挡板型相比,蚌壳式反推力装置结构灵巧凑,反推力比较平稳。蚌壳式反推力装置主要应用在大涵道比涡扇发动机中,其反推力高达发动机最大推力的 60%-70%。波音 747、767、777 等型民用飞机就是采用这种反推力装置。蚌壳式反推力装置的主要缺点是:机械协调件多,结构复杂,叶栅盖和阻流板的气流泄露会引起发动机性能降低。

叶栅式反推力装置

挡板型反推力装置

挡板型反推力装置又叫靶式反推力装置。这种反推力装置必须安装在机翼下的短舱后端,要求短舱伸出翼外,否则,当反推力排气直接流过机翼时会产生额外的升力,降低反推效率。根据反推力装置和喷管的相对位置,挡板型反推力装置可细分为固定式和滑动操纵式两种。这种反推力装置通常应用于非风扇纯涡轮喷气发动机或小涵道比发动机上,其缺点是:比较笨重,承受的反推力载荷大,反推气流容易作用到机身结构上。

挡板型(又叫靶式)反推力装置

挡板型反推力装置

折流门反推力装置

折流门反推力装置全称是瓣式转动折流门反推力装置。这种反推力装置的工作过程是:折流门绕枢轴转动,每组门的内侧部分起阻流板作用,挡住涵道气流,外侧部分则对排气起定向导流作用,产生反推力。从上述其工作过程可见,该型反推力装置适合于涡轮风扇发动机。空中客车公司的 A330、A340 就是使用这种反推力装置。从特点来看,这种反推力装置比蚌壳型简单,但比挡板型复杂,介于两者之间。

折流门反推力装置

技术要求

反推力装置一经在飞机发动机上安装便构成了动力装置的一个部件,对飞机发动机的直接工作成本(DOC)和工作性能有很大影响。因此,在设计时必须考虑一些基本条件,以满足飞机发动机的技术要求。这些要求可概括如下:

(1)易操纵性:必须响应灵敏,安全可靠,能保证在规定时间内和应急状态下快速打开与收回。

(2)安装性能好:结构紧凑,形体布局满足气动要求,与短舱或机身能实现最佳匹配。