節(jié)流閥控制器是用來調(diào)節(jié)噴氣發(fā)動機燃油輸入量的設(shè)備,通俗點說就是“油門”,在英文里“Throttle”本身就是節(jié)流閥或者油門的意思。
和家里的汽車上的油門不同,汽車油門是靠“踩”的,加上有周邊的景物,在車上踩油門就可以有更直觀的感覺。但是飛機不一樣,不能靠人的感覺來“感覺”油門多大,因此節(jié)流閥就被做成了推拉桿,而且不僅僅在視覺上有刻度標識在推拉的時候也會有明顯的段落感和阻尼感。
它的作用是通過控制噴入燃燒室的燃料量來調(diào)節(jié)發(fā)動機的推力輸出。與汽車發(fā)動機有檔位變化不同,噴氣發(fā)動機沒有傳統(tǒng)意義上的檔位,輸出的功率完全取決于燃料的噴射量。因此,飛行員通過推拉節(jié)流閥控制桿來精確調(diào)整發(fā)動機的動力輸出。
在飛機起飛時,飛行員向前推節(jié)流閥控制桿,這一動作的目的是將發(fā)動機推力提升到最大,以便飛機獲得足夠的加速度來離地飛行。這個推桿的前后移動雖然看似簡單,但實際上是飛行員與飛機之間的關(guān)鍵互動之一。噴氣發(fā)動機的響應速度遠不如汽車發(fā)動機直接,推桿的操作需要飛行員對飛機性能和當前情況有深刻的理解。
不過,現(xiàn)代飛機的設(shè)計正在逐步簡化這一過程。許多現(xiàn)代客機,尤其是波音和空客的最新型號,都配備了全權(quán)數(shù)字發(fā)動機控制系統(tǒng)(FADEC)。這一系統(tǒng)通過傳感器和計算機實時監(jiān)控發(fā)動機的運行狀態(tài),并根據(jù)飛行條件自動調(diào)節(jié)燃油噴射量。飛行員只需要將節(jié)流閥控制桿設(shè)置到“自動擋”模式,飛控電腦就能自動完成推力調(diào)節(jié),包括起飛、爬升、巡航等各階段的動力需求優(yōu)化。
全權(quán)數(shù)字發(fā)動機控制系統(tǒng)不僅可以減輕飛行員的操作負擔,還能優(yōu)化飛機的燃油效率。相比于依靠飛行員的經(jīng)驗調(diào)整推力,這種通過傳感器和算法實時計算的方式更加精準,從而顯著降低了燃料消耗。這也是為什么現(xiàn)代客機在節(jié)能和操作便利性上能夠?qū)崿F(xiàn)如此大的突破的原因之一。
有趣的是,在雙發(fā)或四發(fā)客機上,節(jié)流閥控制桿的數(shù)量通常與發(fā)動機數(shù)量相同。例如波音737有兩個發(fā)動機,因此有兩個推桿;空客A380有四個發(fā)動機,因此有四個推桿。而在B-52這類擁有八臺發(fā)動機的轟炸機上,節(jié)流閥的數(shù)量自然也增加到了八個。
這時候問題就來了:B-52的節(jié)流閥有八個推桿,飛行員卻只有兩只手和十根手指,這些推桿是如何操作的呢?答案是,B-52的節(jié)流閥設(shè)計了聯(lián)動機制。八個推桿被分成左右兩組,每組四個,飛行員可以通過單手操作每組推桿來同時調(diào)整一側(cè)的四臺發(fā)動機推力。
這種設(shè)計既能確保操作效率,也能保證在需要單獨調(diào)整某臺發(fā)動機推力時的靈活性。例如,如果某臺發(fā)動機發(fā)生故障,飛行員可以將對應的推桿單獨拉回至關(guān)閉位置,同時保留其他發(fā)動機的正常運行。這種設(shè)計在多發(fā)動機飛機中尤為重要,因為它可以讓飛行員在復雜的空中狀況下保持飛機的可控性。
節(jié)流閥的推桿操作不僅僅是一次簡單的物理動作,它背后涉及的力學原理和人機工程學設(shè)計同樣令人著迷。例如,在起飛時,飛行員通常會將節(jié)流閥推到最大推力位置,確保發(fā)動機輸出足夠的動力。但這個過程并不是粗暴地一推到底,而是需要小心翼翼地操作,避免發(fā)動機因燃油輸入過快而產(chǎn)生“喘振”或其他不穩(wěn)定情況。
在現(xiàn)代飛行技術(shù)的發(fā)展過程中,節(jié)流閥控制器的功能也在不斷擴展。從最初單純的燃油調(diào)節(jié)工具,到如今與飛控電腦深度結(jié)合的智能化設(shè)備,它的每一次進化都在推動航空業(yè)的效率、安全性和操作簡便性向前發(fā)展。節(jié)流閥看似普通,但它對飛行員和飛機的意義重大,是將噴氣發(fā)動機的復雜性能轉(zhuǎn)化為人類操作簡單化的關(guān)鍵紐帶。
所以,下次如果有機會看到飛行員推節(jié)流閥的動作,可以想象背后那條連接飛行員與飛機、過去與未來的“無形線”,這條線承載著人類對于飛行的理解、探索和改進,也將繼續(xù)帶領(lǐng)我們飛向更高的天空。
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