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[27飞行操纵] 关于后缘襟翼的7条冷知识

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实名认证在线王

发表于 2020-12-31 13:43:45 | 显示全部楼层 |阅读模式

大翼底下悬挂着的几个长条形的东西是什么?它们是怎么编号的?它们的内部又有些什么重要的部件?将襟翼放出的动力是怎么传输的?本文分享B737NG后缘襟翼的几条冷知识,部分内容也适合于A320或其他机型。

就在别人的午餐时间,错过了饭点的机务在为一架过站的B737NG做例行检查。他在右大翼下方的某个位置停了下来。后来他和小伙伴们说:“机组眼光真尖啊,我才在那儿看了3秒钟,一整套机组都围了上来……”而另一边,机长正好利用宽裕的时间带教副驾和观察员,看到机务在那儿不走动了,就很好奇地围了过来。机长的心里话是:“绕机检是非常重要的,帮传带我从来都是认真的,我们纯属偶遇嘛……” 以下图片展示的他们当时一起看到的情况:封严破损。

关于后缘襟翼的7条冷知识-1.jpg

为了在FLB上描述清楚所看到的现象,首先需要知道部件的名称。飞行员问如何准确描述,机务回答说这是“船型整流罩”。大概是因为大家都戴着口罩,后来在FLB上写的就成了“条形整流罩”;而机务在处理措施里又写成了“4号船型整流罩”。细心的读者看出什么问题来了吗?

01 “船型整流罩”词源考

事实上,这个长条形的部件通常不叫“条形整流罩”;当你通过搜索引擎查找这个词,几乎得不到任何结果,这说明它很少被使用。在手册中,它的名字是“后缘襟翼整流罩”(TE flap fairing,参阅AMM)或“襟翼滑轨整流罩”(fairing track fairing,参阅CDL);如果简称为“襟翼整流罩”(flap fairing),一般也不会有歧义。以上3个名称同样适用于A320等飞机。

根据搜索考证,“船型整流罩”这个说法很可能来自于B747的手册,英文是canoe fairing。词典对Canoe的解释是:small and light boat; pointed at both ends; propelled with a paddle,因此它实际上是类似于下图这样的“划艇”。

关于后缘襟翼的7条冷知识-2.jpg

02 整流罩编号没有4和5的原因

根据手册,左大翼最外侧的是1号整流罩,右大翼最外侧的是8号整流罩。一些老司机可能据此修正记忆,错误地脑补出8个船型整流罩。但实际情况是:在B737NG的大翼上只有6个“船型整流罩”;每个发动机的内侧各有1个,每个发动机的外侧各有2个。A320和其他一些机型的数量和布局也一样,但编号规则可能不同。如果你记住了这里的知识点,那么恭喜你,某次考试你又能多拿关键的2分了!

关于后缘襟翼的7条冷知识-3.jpg

之所以这样编号,是因为整个后缘装置系统一共有8个“变速箱”(Transmission),而整流罩的编号和它们对应。下面这张图展示了左大翼的4个变速箱。你可以看到,只有1、2、3号变速器是被船型整流罩保护起来的。同样地,在另一侧,只有6、7、8号变速箱是被船型整流罩保护起来的。而4号和5号位于主轮舱里,主轮舱为它们遮风挡雨,因此就没有4号和5号船型整流罩了。这就是船型整流罩编号的来源。而由于轮舱的开放性,B737NG玩家就有了特别的福利:每次绕机都可以在主轮舱后壁板外侧观摩到4号变速箱美丽安详的样子。

关于后缘襟翼的7条冷知识-4.jpg

03 本质是“变速箱”的传动装置

Transmission,一般翻译成“传动装置”。但是在中文里,配得上“传动装置”的部件简直不要太多,比如transmission的动力来自于PDU,这个PDU(Power Drive Unit)也被翻译成“动力传动装置”(其实我个人把Drive翻译成“驱动”)。而在英文里,配得上“Transmission”的机械部件,必须具有我们日常概念里“变速箱”的特质,它的内部总是有一些“变速齿轮”。在美式英语里,Transmission单独指具有变速器功能的那个齿轮箱;而在英式英语里,Transmission通常是指整个变速系统。因此A320的Transmission就不是一个单独的部件。下图的车子,你猜猜是哪儿生产的?

关于后缘襟翼的7条冷知识-5.jpg

接下来这个图片,展示了B737NG后缘襟翼的其中两个“变速箱”:位于左侧轮舱里的、暴露在外却往往被“视而不见”的4号;位于大翼下方的、正常情况下绝不露脸的1号。可以想见,航线公司的机务在维护工作中没有分解它的权限,它总是作为一个整体被更换的。但是,有机会深入汽车4S店的机务未必对它有多感冒,毕竟汽车的变速箱比它复杂多了(叫“组件”也没用,有时候确实叫Transmission Assembly)……

关于后缘襟翼的7条冷知识-6.jpg


04 能增加运动自由度的万向节

通过前面的图片我们看到,每个变速箱的后方有1个滚珠螺杆(Ballscrew)和1个平衡环(Gimbal)。所有的变速箱都是通过各自的紧固装置(fitting)而固定在机身或者大翼主体上的,它仅有的自由是一颗滚烫的心。它内部的齿轮机构可以双向转动,我们说它只有1个自由度。如果滚珠螺杆被以传统的固定轴安装在变速箱上,那么它也将只有转动的自由。但是,变速箱末端有一个活动的万向节(U-Joint),赋予滚珠螺杆一个新的自由度,使它既能转动又能以一个不大的幅度发生摆动,因此我们说它是有2个自由度的。万向节的英文U-Joint实际上是Universal Joint的缩写,它的原理见下面的动态图。


关于后缘襟翼的7条冷知识-7.jpg
05 技术含量很低的平衡环

生活中的Gimbal常常指相机的手持平衡支架或者无人机摄像头的平衡吊架,起到了让相机或摄像头稳定的作用,它们是内置陀螺仪的精密仪器。在飞机上,Gimbal(平衡环)的技术含量则要低级得多,尽管它也起到了某种稳定器的作用(保持滚珠螺杆和螺母运动的稳定),但大体上还处在蒸汽朋克时代。

关于后缘襟翼的7条冷知识-8.jpg

平衡环是滚珠螺母(Ballnut)的安装座。当滚珠螺杆转动,它推着滚珠螺母向前或向后运动,而滚珠螺母又通过平衡环推着承重架(carriage)以及安装在承重架上的襟翼沿滑轨(Track)运动。提炼一下,动力的传递链条是这样的:变速箱(转动)、滚珠螺杆(转动+摆动)、滚珠螺母(摆动+直线移动)、平衡环(摆动+直线移动)、承重架(摆动+固定轨道)、襟翼(伸出或收上)。在这个链条中,除了那些位于主轮舱的部件以及襟翼本身,其他部件都被收纳在大翼下方6只“小船”的内部。

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06 这根杆子不叫“蜗杆”

Ballscrew,也就是前面这张图中标示为红色的部件,在许多资料它被翻译成“蜗杆”;事实上在不久前笔者也是这么叫的。但是,正如前边的文章《手册里的Screwjack是怎么回事?》里解释的,它实际上是“滚珠螺杆”。它的原理如下面的动态图所示:借助于如同过山车一般运动的滚珠,转动着的螺杆就能推着螺母前后移动。如果你想进一步了解这种机械组合在飞机上的运用,十分推荐这篇文章。

关于后缘襟翼的7条冷知识-10.jpg

滚珠螺杆与螺母这个组合的任务,是把一些部件的转动变成另一些部件的平移;滚珠在这过程中起到了轴承(bearing)的作用。在一些资料里Ballscrew也被翻译成“球形螺杆”(例如B737NG的AMM中文版,飞安波音),实际上是同样是因为没有理解到Ball指的是“滚珠”。

而在正式的用语里,蜗杆(worm screw)是涡轮蜗杆传动组合里的主动部分;从动部分叫蜗轮(worm wheel,“蜗牛”的“蜗”)。这种组合的任务,是把一些部件的转动转换成另一些部件的转动;没写错,就是“从转动到转动”。原理如下面的动态图所示。


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07 这艘小船也怕水

与真正的Canoe不同,Canoe Fairing(船型整流罩)是怕水的。因此“船体”正下方有一些排水孔(drain hole)。雨天之后从这里渗出透明的水,是正常的。但是,如果从排水孔渗出了污浊的液体,或者看到污浊液体向后流淌而形成的痕迹,那么有可能意味着部件损坏或者小船的内部有异物,这时候建议放出襟翼来检查,需要特别注意与变速箱以及螺杆润滑有关的异常情况。所以,下一次当你走到大翼下方,想要欣赏小船美丽的流线型,千万惦记着这些孔,也许是关键的一瞥呢……

关于后缘襟翼的7条冷知识-12.jpg

参考资料:
- B737NG手册:AMM、CDL、FCOM
- A320手册:AMM、FCOM、TTM
- Wikipedia
- 公众号:《3系飞行员》、《阮工频道》

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发表于 2020-12-31 17:24:46 来自手机 | 显示全部楼层
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发表于 2021-1-1 08:35:31 | 显示全部楼层
请问:编辑的时候怎么把图片插到文字中间?
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发表于 2021-5-4 10:22:57 来自手机 | 显示全部楼层
320滑轨编号和737一样吗?
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