培訓機師小學堂①— 飛機靠這三寶剎車

大家在搭飛機時,有好奇過飛機是如何停下來的嗎?難道是踩煞車?!

如此龐然大物,在這麼高的速度下快速減速又停穩,到底是如何做到的,今天FTTW航空知識小學堂,就來跟同學們聊聊飛機的「3種煞車系統」:

① 動力煞車
② 氣動力煞車
③ 液壓煞車


(圖片來源:註1

首先是反推裝置,飛機在降落至地面時,飛行員會開啟引擎反推裝置,如上圖,你可以看到引擎的中間打了開來,讓原本向後噴的氣流,改變成向兩旁方向流動,進而降低前進的速度。不過反推裝置只能算是輔助煞車,實際上還是要依靠機輪來煞車喔!

下次搭飛機時,你也可以聽聽看,飛機在降落至地面後是不是會發出一個很大的聲響,這就是飛機開啟了反推裝置。下圖右方是開啟反推裝置的示意圖,氣流變成往兩旁方向流動。

(圖片來源:註2)

來看看《反推力裝置開啟與作用》的慢動作影片:

延伸閱讀,當飛機減速到一定程度後,飛行員就會關閉反推力裝置,以防止反向氣流捲起跑道上的異物,因為引擎如果吸入這些異物,是可能會有損壞的;而如果在低速度時使用反推力裝置,很可能會導致引擎過熱而燒壞,因此客機在機場遇到需要後退的情況會使用拖車協助,不會使用到自身動力,同時也是為了避免誤傷地面工作人員。

(圖片來源:註3)
第二個輔助煞車的系統是擾流板(也有人叫他減速板),在使用時會向外張開,如上圖。開啟擾流板的目的是在於增大空氣阻力以降低飛機的速度。在主起落架觸地後,飛行員才可以將所有的擾流板打開。

輕型飛機多採用氣動力剎車,優點是重量輕,動作迅速,但是單憑擾流板的減速效果仍然非常有限,其真正的作用在於消滅飛機的升力,讓輪胎與跑道的摩擦力盡可能地上升,使得剎車的效率更好。

來看看飛機《降落後打開擾流板》的影片:
https://www.youtube.com/watch?v=MOHG82Urj2Y&ab_channel=AeroSavvy

(圖片來源:註4)
要讓飛機能夠完全停下來,便是要靠主起落架煞車系統了。其實飛機主起落架煞車系統跟汽車的煞車非常相似(大型民航機使用的煞車材料跟法拉利這類千萬跑車是類似的~XD),就是直接對輪胎做減速。

在大型飛機的主起落架中有許多的圓形煞車碟盤,分為「動片」以及「靜片」,可參考上圖所示。動片會跟著輪胎一起轉動,靜片則會固定在主起落架上,當飛機啟動煞車時,液壓系統會將動片與靜片緊密地做擠壓,其產生的摩擦會將所有動能轉換成熱能後散發出去,此時,失去動能的飛機自然就會減速了。

來看看《主起落架如何煞車》的影片,順便訓練英文聽力吧:

現代民航機絕大多數的「 氣動力剎車 – 擾流板 」與「 液壓煞車 – 主起落架剎車系統 」都是自動化,飛行員在落地前就會先設定好,唯一由飛行員決定使用時機手動操作的,是「 動力煞車 – 引擎的反推裝置 」,很酷吧!你學到了嗎?

看完了這些,下次搭飛機時想的也許不是耳鳴、好不舒服;而是這些零件真是不得了,帶給旅人們一個安全的落地。

FTTW航空小知識小學堂,我們下次見!

附錄:
註1之圖片來源:https://www.pinterest.com/pin/208010076514113994/
註2之圖片來源:https://www.engineering.com/story/designing-commercial-aircraft-tras-how-to-specify-the-right-flexible-shafts
註3之圖片來源:https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Tragfl%C3%A4che_(Airbus_A320).jpg
註4之圖片來源:https://pixabay.com/zh/photos/plane-tire-maintenance-airliner-4688938/

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