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你知道飞机刹车盘吸收的能量有多大吗?
作者: 编辑: 来源: 发布日期: 2019.10.10
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说起刹车盘,大多数人不太了解,这要从飞机的刹车原理说起。飞机刹车系统一般采用液压制动技术(波音787除外),由发动机为液压泵提供动力,液压泵…

说起刹车盘,大多数人不太了解,这要从飞机的刹车原理说起。飞机刹车系统一般采用液压制动技术(波音787除外),由发动机为液压泵提供动力,液压泵将低压转换为高压,通过液压管路将压力传输给刹车作动器。刹车作动器推动压紧刹车盘,通过刹车盘间的摩擦,提供阻止机轮滚动的力矩,以减小飞机滑跑速度。

 

这个听起来简单的刹车盘其实一点儿都不简单。因为飞机着陆时速度很快,蕴含巨大能量,根据能量守恒定律,飞机需要依靠反推装置和刹车装置去吸收掉这个巨大能量(当然气动阻力也能帮一点忙),才能使飞机静止下来。刹车盘在摩擦过程中,把大部分飞机动能转化为热能,因此,刹车盘的工作温度至少在几百度。

 

不仅如此,飞机刹车系统在设计时,还要考虑许多运营中可能出现的意外情况,这对刹车盘提出了更高要求。比如飞机在跑道高速滑跑准备起飞时,遇到突发状况需要中止起飞。又比如飞机起飞不久发现系统故障需要返回,而且这个时候襟缝翼又无法完全打开。这些意外状况对于刹车盘的挑战在于,它需要吸收比正常着陆情况大得多的能量。

 

其中最严酷的挑战是上面提到的第二种,飞机设计师要开展“最严酷着陆停止试验”来验证刹车盘是否满足设计需求。在这个试验工况下,飞机比正常着陆情况更重(油箱几乎是满的)、速度更快、气动阻力更小(襟缝翼不能完全打开)、反推装置关闭,几乎全靠刹车盘吸收飞机动能。

 

那么这种情况下,刹车盘要吸收多大能量呢?按照飞机重78吨、以200节速度着陆来计算的话,这个能量大约是360兆焦。如果高中物理还记得的话,1焦耳能量可以把1N物体举起1米。假设这个1N的物体是颗小苹果,那么360兆焦。如果高中物理还记得的话,1焦耳能量可以把1N物体举起1米。假设这个1N的物体是颗小苹果,那么360兆焦的能量可以把3.6万吨苹果举起1米,或者把这颗小苹果举起36万公里——那差不多是地球到月球的距离。

 

这时刹车盘由于吸收巨大能量,温度急剧上升,达到一千多度,高温使刹车盘呈现明亮的橙色,像一颗滚烫的火球。


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